Elektrolýza

Elektrolýza je chemický proces, při kterém se chemická reakce vyvolá působením elektrického napětí z externího zdroje. V elektrolytickém článku reakce probíhá za nepřítomnosti spontaneity a ionty v elektrolytu se pohybují ke dvěma elektrodám: kationty k záporné elektrodě (katodě) a anionty k kladné elektrodě (anodě). Na elektrodách pak probíhají redox reakce, které vedou k obnovení nebo přeměně látky, např. na plyn, kov nebo roztokovou iontovou formu.

Elektrolytický článek může pracovat buď s vodným roztokem elektrolytu, nebo s tavbou roztavených solí. Anoda bývá kladná elektroda, kde probíhá oxidace, zatímco katoda je záporná a probíhá redukce. Výsledné látky vznikají na povrchu elektrod nebo uvolní se do plynných či kapalných fází. Pro rozklad vody platí například reakce: anoda 2 H2O → O2 + 4 H+ + 4 e-, katoda 4 H+ + 4 e- → 2 H2, celkem 2 H2O → 2 H2 + O2.

Základní zákon elektrolýzy vyjadřují Faradayovy zákony. Množství látky získané na elektrodě je úměrné procházejímu elektrickému náboji: m = (M I t) / (n F), kde M je molární hmotnost, I proud, t čas, n počet elektronů na molekulu produktu a F Faradayova konstanta (přibližně 96485 C/mol).

Použití zahrnuje výrobu vodíku z vody, elektrolytické pokovování, výrobu kovů z roztavených solí (např. Hall-Héroultův proces výroby hliníku) a různé průmyslové a elektrochemické procesy. Elektrodami bývají inertní materiály (grafit, platina) nebo aktivní elektrody z kovů; elektrolyty mohou být vodné roztoky iontových solí či taveniny.

---