VISOKA ŠKOLA “CEPS-CENTAR ZA POSLOVNE STUDIJE” KISELJAK
Enegetika
Kolegij: Kemija
SEMINARSKI RAD
ELEKTROLIZA I ELEKTROLITI
Mentor
Student:
Pred.VŠ Delila Selimić
Elvir Nokto
Kiseljak, 2017.
4
2. ELEKTROLIZA
2.1.
Pojam elektrolize
Elektroliza je elektrokemijski proces pri kojem se uz pomoć vanjskog izvora struje na
elektrodama (katodi i anodi) vrše reakcije oksidacije i redukcije.
2
Slika 1. Hoffmanov aparat za elektrolizu
3
2.2.
Elektroliza kao dio historijskog razvoja elektrohemije
Prvi ozbiljni rezultati za koje bi se moglo reći da pripadaju elektrohemiji potječu iz
druge polovine 18. stoljeća kada je više istraživača proučavalo hemijske promjene koje nastaju
protjecanjem električne struje različite sredine. Zbog nedostatka pogodnih izvora električne
energije broj i vrsta eksperimenata bili su ograničeni, ali su dobiveni rezultati bili značajni jer su
pokazali da protjecanje struje kroz neke tvari uzrokuje njihove trajne promjene.
Pražnjenjem dviju leidenskih boca (naelektrizirane elektrostatskom mašinom) preko
živinog oksida Beccaria je uspio dobiti elementarnu živu, a Priestley je također pražnjenjem
leidenskih boca kroz zrak dobio neku kiselinu, za koju je Cavendish kasnije ustanovio da se radi
o dušičnoj kiselini nastaloj iz dušika i kisika djelovanjem električne iskre na zrak.
Protjecanjem električne struje, u obliku iskre, kroz vodu van Troostwik i Deimann
(1789.) dobili su plinske produkte čija je količina bila proporcionalna količini pražnjenja, tj.
2
Generalić, Eni. "Elektroliza."
Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar
, 2017. Split.
3
http://www.periodni.com/gallery/hoffman_electrolysis_apparatus.png
5
broju ispražnjenih leidenskih boca. Taj eksperiment zapravo je bio
elektroliza vode
, jer su
autori pokazali da se iz plinskih produkata može ponovno dobiti voda. Probleme
elektrohemijskih istraživanja u 18. stoljeću najbolje prikazuju eksperimenti Pearsona (1799.)
koji je morao upotrijebiti 14600 leidenskih boca da bi elektrolizom vode proizveo nekoliko
litara plinskih produkata.
Pojavu hemijskih rekacija pod djelovanjem električne struje prvi su opazili Nicholson i
Carlisle (1800.), ubrzo nakon što je Voltin stup postao pristupačan izvor električne struje. Oni
su pokazali da elektrode od zlata i platine, vezane za polove Voltin stupa, kada se urone u vodu,
izazivaju njenu elektrolizu, tako da se na negativnoj elektrodi razvija vodik, a na ii pozitivnoj
kisik.
Ubrzo nakon toga Davy (1807.) uspijeva elektrolizom čvrstog kalijeva hidroksida
dobiti metalni kalij i na taj način pokazati kako se elektrolitnom redukcijom mogu dobiti čak i
oni metali koji se nisu mogli proizvesti dotad poznatim načinom termičke redukcije. Daljnji
razvoj elektrolitnih postupaka dovodi do današnje situacije u kojoj se upravo na njima temelji
proizvodnja niza osnovnih sirovina hemijske industrije (natrijeva hidroksida, hlora, hlorata i
mnogih drugih), a također i nekih metala koji čine temelje civilizacije 20. stoljeća, kao što su
aluminij, magnezij, titan, cirkonij, uran i mnogu drugi rijetki metali izuzetnih tehničkih
osobina.
Sve bolje poznavanje procesa koji se odvijaju na elekrodama pri elektrolizi i u
galvanskim člancima dovelo je do proizvodnje različitih tipova galvanskih članaka, tzv.
hemijskih izvora struje – suhih baterija, akumulatora i gorivnih ćelija.
Proučavanjem principa svih tih pojava, njihovo vezivanje na granicu faza na kojoj se
mijenja tip vodljivosti od elektronskog na ionski i obrnuto i njihovo prvo znanstveno tumačanje
započeo je
Faraday
(1830.), naučnik kojem elektrohemija duguje više nego bilo kojem
drugom pojedincu. Nakon što je jasno shvatio razliku između količine elektriciteta (naboja) i
intenziteta jednog izvora izraženog njegovim naponom, on je bio u stanju da pokaže da je
množina tvari koja reagira ili se reakcijom dobiva na elektrodama ovisna isključivo od ove prve
veličine. Time je postavio kvantativne zakone elektrolize (1833.), koji su, su neznatnom
korekcijom numeričkih vrijednosti konstanti, ostali do danas temelj za razmatranje reakcija
između elektriciteta i materije, onakav kakvi su zakoni stehiometrije za hemijske reakcije.
4
4
A. Despić, D. Dražić, O. Tatić-Janjić, Osnovi elektrohemije, Naučna knjiga, Beograd,1970.
