الكهرباء
خلايا التحليل الكهربائي هي الجهاز الذي يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى كيميائية أو العكس في الحال، وتتكون خلايا التحليل الكهربائي عادة من الموصلين مختلفين معدنيين وتتكون أيضًا من أقطاب كهربائية معزولة بقدر المستطاع عن بعضها البعض بالإضافة إلى أنها متصلة مع منحل الكهرباء وفي العادة يكون المركب أيوني أو مذاب أو منصهر، وتعد الكهرباء هي مجموعة متكاملة من الظواهر المرتبطة بوجود شحنات كهربائية، حيث إنها تختلف بشكل كبير من حيث الظواهر المرتبطة بها بما فيهم البرق والكهرباء والتدفئة وغيرها الكثير من الأمور المختلفة الأخرى أيضًا، حيث أن بمجرد وجود شحنة موجبة أو سالبة من الكهرباء يخلق عنها في الحال مجال كهربائي.
خلايا التحليل الكهربائي
- خلايا التحليل الكهربائي هي أي جهاز يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى كيميائية أو العكس في الحال، وتتكون تلك الخلايا عادة من الموصلين مختلفين معدنيين وتتكون أيضًا من أقطاب كهربائية معزولة بقدر المستطاع عن بعضها البعض بالإضافة إلى أنها متصلة مع منحل الكهرباء وفي العادة يكون المركب أيوني أو مذاب أو منصهر.
- يتم توصيل الأقطاب الكهربائية مباشرة بمصدر التيار الكهربائي عن طريق احدى القطبين السالب أو الموجب، حيث أن الأيونات تهاجر بشكل مباشر وقوي في كافة الأقطاب المختلفة الأخرى، وهناك تتحد المزيد من الإلكترونيات المختلفة في جزء واحد أو اكثر وتفقد جميعها جزءا من الشحنة.
- تصبح الأيونات الموجبة الجديدة ذات شحنة اقل من الذرات المحايدة المختلفة الأخرى، وفي نفس الوقت سوف تقوم تلك الأيونات بالمهاجرة إلى أيونات سالبة وتنقل الكترونا واحدا أو اكثر من ذلك على حسب طبيعة الجزيئات في النهاية، وتعد عملية نقل الإلكترونيات عملية متبادلة بشكل كبير ومنها عملية التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم وغاز الكلور.
مبدأ عمل خلايا التحليل الكهربائي
- هناك مبدأ عام لتلك الخلايا حيث أنها المصدر الأساسي لتوفير الطاقة للبطارية حيث يتم دفع كلا من الإلكترونات إلى الكاثود الذي يعمل بالشكل السالب، ومن هنا يتم سحب الإلكترونات المختلفة الأخرى من الانود مما يعمل على تحويل الطاقة إلى طاقة موجبة الشحنة وبمجرد أن يحدث ذلك سوف تلاحظ تنشيط كلا من تفاعل الأكسدة والاختزال.
- حيث أنه بمجرد أن يحدث الأنود يتم حدوث التفاعل الخاص بالأكسدة مما يعمل على إطلاق الكترونات تجذب المزيد من الأقطاب الموجبة إليها وفي نفس الوقت يحدث الاختزال ولكن على الطرف الأخر الخاص بالكاثود ويستخدم أيضًا من اجل الالكترونات المتعددة الأخرى بعد الكثير من التفاعلات النهائية في تلك الأمر.
- تستطيع أن تقوم باستخدام التحليل الكهربائي لإنتاج المزيد من المواد الصلبة المعدنية وهو امر جيد ومفيد للغاية من حيث الطلاء الكهربائي أيضًا، كما أن تلك التحاليل تعمل على القطبين المعاكسين بشكل كبير بالإضافة إلى أنها تعد من احد الكاثود والانود ويربطون بمصدر خارجي من الطاقة.
- عندما يتم إنتاج المعادن في الحال خلال عملية التحليل الكهربائي سوف يحدث المزيد من التشكل العالي للمعادن المختلفة بشكل منصهر، وسيظهر خاصة عندما يتم اكتساب أيون الفلز الشحنة الموجبة بشكل مباشر، وهناك الكثير من المعادن موجبة المحلول الكهربائي ويمكنها أن تقوم بتشكيل معدن صلب أو معدن منصهر على الكاثود في الحال.
الفروقات المختلفة بين التحليل الكهربائي والخلايا الجلفانية
هناك العديد من الفروقات المختلفة التي من الممكن أن تلاحظها بين كلا من الخلايا الخاصة بالتحليل الكهربائي والخلايا الخاصة بالتحليل الجلفانية، ومن تلك الفروقات هي:
الخلايا الجلفانية
- تقوم تلك الخلايا بأقصى جهودها من أجل تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية بشكل سريع ودقة رهيبة على تحقيق ذلك.
- يكون التفاعل في تلك الخلايا هو تفاعل أكسدة واختزال بحت بالإضافة إلى أنه هو المسئول بشكل كبير عن إنتاج الطاقة وخاصة الطاقة الكهربائية، كما أنه يتم إنشاء خليتين في عبوات مختلفة حتى يتم توصيلها عبر جسر من الملح أو عن طريق التقسيم المسامي.
- يتم توفير المزيد من الإلكترونيات المختلفة بواسطة الأنواع التي تأكسد على حدى حيث أن يتم نقل الانود إلى الكاثود في نهاية الدائرة الخارجية.
- في تلك الخلايا يكون الانود هو القطب السالب أما الكاثود فهو القطب الموجب في تلك العملية، لذلك تستطيع بكل سهولة أن تحصل على المزيد التوصيلات من خلالهم.
خلايا التحليل الكهربائي
- خلايا التحليل الكهربائي هي الخلايا التي تعمل على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية قوية وبطريقة دقيقة أيضًا، بالإضافة إلى أن تفاعل الأكسدة والاختزال غير تلقائي ويجب أن يتم توفير المزيد من الطاقة الكهربائية للقيام به بشكل صحيح.
- يتم وضع الأقطاب بالشكل المثالي في الحاوية الواحدة داخل المحلول الكهربائي، بالإضافة إلى أن البطارية الخارجية يتم تزويدها بالمزيد من الإلكترونات، بالإضافة إلى أن الانود هو القطب الموجب والكاثود هو القطب السالب.