elektroliz

Elektrolüüs on keemiline protsess, mille käigus elektrivool sunnib mitte-spontaanset redoksreaktsiooni toimuma. Protsess toimub elektrolydi ehk lahuse või sulanud soola sees, kui kaks elektroodi on ühendatud välise toiteallikaga ja asetatud elektrolyti sisse. Oksüdatsioon toimub anoodil, reduktsioon katoodil, ning elektronide liikumine läbi välisibade viib reaktsioonideni, mida muidu ei toimuks.

Protsess sõltub elektroolüüdist ja seadistusest. Elektroodid võivad olla inertse (näiteks grafiit või odess, plii) või redoks-aktiivse materjaliga. Vooluallika pideva voolu tulemusel toimub ainetelt elektroonide eemaldamine või lisamine ning soolade või vee lahuses võib toimuda erinevaid reaktsioone, näiteks vees võib katoodil tekkida vesinik ja anoodil hapnik, kui muud reaktsioonid puuduvad. Aine puhul, mis oksüdeeritakse anoodil või reduktoeritakse katoodil, sõltuvad saadused lahuse koostisest ja töötingimustest (pH, kontsentratsioon, temperatuur).

Tüüpilised rakendused hõlmavad metallide elektrolüüsi (nt alumiiniumi tootmine Hall-Héroulti protsessis või kroomi ja nikli puhtustamine), elektroplajimist, ning vesiniku ja hapniku eraldamist veest. Tööstuses kasutatakse ka sulatatud soolade elektrolüüsi, et saada puhtaid keemiliste elemente ja sünteetilisi ühendeid. Elektrolüüsi efektiivsus sõltub elektroditehnoloogiast, ohutusest ning energiakulust; suurenevad ülepotentsiaalid ja elektrolüüsprotsessid võivad tekitada lisandite moodustumist või materjalide kulumist.

Ajalugu: elektrolüüsi varajased näited ilmusid 1800. aastate alguses, kui William Nicholson ja Anthony Carlisle demonstreerisid elektrivoolu abil lahuste eraldumist; 1807 näitas Humphry Davy vesiniku ja hapniku eraldumist veest. Alates 20. sajandist on elektrolüüs muutunud olulise osa tööstuslikust keemiast.