التحليل الكهربائي
التحليل الكهربائي الخاص بالمعادن عبارة عن تيار من الكهرباء يسير عن طريق محلول ما يحتوي على المزيد من الأيونات المختلفة التي تعمل على الدفع الخاصة بالتفاعل الكهربائي، وينتج عنه من بعدها المزيد من التغيرات الكيميائية مختلفة الأقطاب، تدخل الكثير من الاستخدامات الخاصة بالتحليل الكهربائي في قطاع كلا من الصناعة والطاقة.
تنقية المعادن بالتحليل الكهربائي
- يدخل التحليل الكهربائي بشكل عام في شكل كبير بالنسبة للمواد المعدنية المختلفة إذا كانت صلبة ويدخل أيضًا في طلاء الكهرباء، بالإضافة إلى أن تنقية المعادن بالتحليل الكهربي تعتمد على ألية التقنية المختلفة الخاصة بالكهرباء وهذا يعتمد خصوصا على وجود قطبين مختلفين مشحونين بشحنتين يطلق عليها كلا من المصعد والمهبط.
- يكون المهبط ذو الشحنة السالبة والمصعد ذو الشحنة الموجبة ويرتبط ارتباط كلي ببعضهم البعض بمصدر طاقة خارجي أي من الخارج ومن الممكن أن تكون بطارية على سبيل المثال، يتواجدان في النهاية داخل محلول ملحي بتركيز محدد وأثناء عملية التحليل الكهربائي ينتج المزيد من التفاعلات الخاصة بالأكسدة والاختزال وفي النهاية سوف يتم الحصول على المعدن النقي.
- أن المعدن النقي سوف يتكون بمجرد أن يتم اكتساب الأيون الموجب بعد أن يقوم بتكوين شحنة محايدة، حيث تتواجد العديد من الأيونات المختلفة في المحلول خاصة عند تنقية معدن الألمنيوم ومن خلاله تقوم الأيونات من المهبط نحو المصعد الكهربائي، ويتم في النهاية تكون أيونات الألومنيوم النقي.
- على تلك الأساس يتم تقنية كافة المعادن المختلفة وفي تلك العملية يلزم أن يكون هناك مصدر طاقة كهربائي ذات تيار ثابت حيث أن الأيونات سوف تقوم بالانتقال من خلاله من خلال المحلول أيضًا، كما أن في عام 1832م قام العالم مايكل فاردي بتوثيق العديد من القوانين المختلفة التي عملت على نص كمية كبيرة من العناصر التي تم فصلها من قبل مع مرور التيار الكهربائي عبر المحلول المستخدم وفي النهاية تم الحصول عليه بشكل نقي.
استخدامات متعددة للتحليل الكهربائي
يوجد الكثير من الاستخدامات المختلفة التي تتم من خلال التحليل الكهربائي ومن تلك الاستخدامات هي:
- يستخدم التَحليل الكهربائي في إنتاج كلا من الكلور، وهيدروكسيد الصوديوم، والألمنيوم، بالإضافة إلى أنه يدخل في إنتاج المركبات العضوية والتي تتكون من حمض ثلاثي فلور اسيتيك، وذلك من خلال عملية البلورة الكهربائية.
- التَحليل الكَهربائي يعمل على إنتاج النحاس الكهربائي، باستخدام النحاس المستعمل من قبل، كما أنه يقوم في إنتاج الطاقة ومنها إنتاج الهيدروجين للوقود.
- يعمل التحليل الكهربائي على إنتاج الأوكسجين للمركبات الفضائية والغواصات، ويساعد أيضًا في إنتاج كلورات الصوديوم، كلورات البوتاسيوم بشكل كبير.
- يشارك التحليل الكهربائي في تنظيف القطع الأثرية مع المحافظة عليها لوقت كبير، حيث انه له قدرة كبيرة ورائعة في الحفاظ على القطع الأثرية القديمة.
- يقوم أيضًا التَحليل الكهربائي بإزالة المزيد من الصدأ عن القطع الحديدية المختلفة وخاصة عندما يتم إعادة بناء هيكل السيارة، ويستخدم أيضًا في حفر الأسطح المعدنية للأدوات مثل السكاكين، بوضع شعار أو علامة الشركة المصنعة أو وضع لوجو ما.
- يتم استخدام التَحليل الكهربائي في مجالات الزخرفة والتجميل كما أنه يدخل في في الطلاء الكهربائي، ومساهمته بشكل فعال وقوي في كمية الأيونات الموجبة في المحلول الكهربائي المتوفر، حيث أن كلما زادت الكمية زادت الاستمرارية في النهاية.
الفروق المختلفة بين التحليل الكهربائي والخلايا المجلفنة
هناك الكثير من الفروق المختلفة التي يجب عليك أن تكن على علم بها من حيث أهم الفروق في كلا من الخلايا الخاصة بالتحليل الكهربائي والخلايا الأخرى الخاصة بالجلفنة:
الخلايا المجلفنة
- تلك الخلايا تقوم بتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية، بالإضافة إلى أنها تتفاعل الأكسدة التي تتواجد بها وتختزل بشكل تلقائي وهي المسئولة أيضًا عن إنتاج الطاقة الكهربائية.
- يتم إنشائها من خلال خليتين نصفيتين في عبوات مختلفة ومن بعد ذلك يتم تقسيمها إلى عدد مختلف من الخلايا.
خلايا التحليل الكهربائي
- هي خلايا تقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى كيميائية وتقوم تفاعل الأكسدة والاختزال معا بشكل غير تلقائي بالإضافة إلى أنها تقوم بتوفير المزيد من الطاقة الكهربائية من اجل البدء.
- يتم وضع المزيد من الأقطاب إلى الحاوية في محلول منحل الكهربائي من اجل الاحتفاظ بالطاقة.