Elektroliz Nedir?


Bir elektrik akımı tarafınca aşılan bir elektrolitin uğramış olduğu ayrışmaya elektroliz denir. Elektroliz, bu akımın elektrolit içerisinde iletilmesiyle beraber gelişir. Elektrolit, sıklıkla erimiş olarak ya da bir tuz eriyiğinin sulu çözeltisi halindedir. Volta pilinin bulunmasıyla (1800) ve suyun elektrolizine uygulanmasıyla alakalı ilk deneyler, XIX. yy’ın başlarında gerçekleştirilmiştir.Elektroliz sözcüğünün, vakası hususi olarak inceleyen Michael Faraday tarafınca ortaya atılmış olduğu sanılmaktadır.

Elektroliz hakkında birtakım terimler:

Elektrolit:İçinde özgür iyon bulunduran ortamlara denir.

Elektrot:Elektrolit içerisine batırılan metallere denir.

Anot:Bir elektroliz kabında üreticinin pozitif kutbuna bağlı elektroda denir.

Katot: Elektroliz kabında üreticinin olumsuz kutbuna bağlı elektroda denir.

Elektrolizin Uygulama Alanları

Elektroliz, öncelikle, elektrolizle metalürjilerde, metallerin hazırlanmasında (çözünmez anot) ya da arıtılmasında (çözünür anot) kullanılır. Elektroliz, ayrıca, galvanoplastide, bir elektrolitik metal birikimiyle metal birikimiyle döküm kalıbına şekil vermede aşınmaya karşı korumada ve bir metal çökeltisiyle metallerin kaplanmasında (sözgelimi, nikel kaplama, çinko kaplama, kadmiyum kaplama, krom kaplama, gümüş ya da altın kaplama) baş yaralanan bir yöntemdir. Arı hidrojen, özellikle, suyun elektroliziyle elde edilir. Öbür programları arasında, gaz üretimi (klor), metal üzerinde koruyucu oksitli anot tabakalarının elde edilmesi (alüminyumun, alümin vasıtasıyla anotlaştırılması işlemi) elektrolizle parlatma, metallerin katot ya da anot olarak yağlardan arındırılması sayılabilir. Elektroliz, akım şiddetlerinin, bilhassa de voltametrelerdeki akım miktarlarının ölçülmesine de imkân verir. Sürekli akım yardımıyla, organik dokuların ayrıştırılmasına dayanan tedavi elektrolizi, cerrahide sinir uçlarının (nöronların), sertleşen urların, burun deliklerindeki poliplerin yok edilmesinde, sidik yolu (üretra) ya da yiyecek borusu daralmalarının tedavisinde vb. kullanılır. 

ELEKTROLİZDEN YARARLANMA

1.Metallerin Ayrıştırılması

Bunun için hangi metal ayrıştılıcaksa,o metalin bir tuzunun çözeltisi hazırlanır.Bu teknik maksimum bakır matali için kullanılır.Çözelti içerisine batırılan elektrotlardan biri arı bakır öteki de arı olmayan bakırdır.Bakır iyonları (+)yüklü olmasından katoda masraf orada nötrleşerek arılaştırılmış olur.

2.Metalle Kaplamacılık

Herhangi bir metalle kaplamak istediğimiz bir cisim elektroliz kabında katot olarak kullanılır.Hangi metalle kaplamak istiyorsak o da anot olarak seçilir.Çözelti yerine anot olarak kullanılan metalin tuzunun, sudaki çözeltisi alınırTeknikte kromaj,nikelaj ve gümüşle kaplama bu metodla olur.Bir demir çatal nikelle kaplanmak isteniyorsa,çatal katot,nikel ise anot olarak seçilir.Çözelti olarak nikel tuzu çözeltisi kullanılır.Sulu çözelti içerisindeki nikel iyonları katoda masraf ve element durumunda birikerek kaplama vakasını gerçekleştirirler

-1-
Suyun Elektroliz Deneyi

Deneyin amacı:Suyun,elektroliz yoluyla hidrojen ve oksijene ayrılması.

Araç ve Gereçler: 8 yuvarlak pil ve pil yatağı (veya 12 voltluk doğru akım güç kaynağı)

İletken teller ve tel tutturucuları

3 beherglas (250 cm3)

3 gözlem tüpü

6 çelik elektrot

Çamaşır suyu sodası çözeltisi

Ön bilgiler ve gözlem yapılışı: Temiz bir kaba 500cm3 saf su konur. 60 gr çamaşır sodasını (Na2 CO3 H2 O) azar azar su içerisine döküp karışmasını sağlayarak çözünüz. Daha sonra çözeltiye, 1000cm3’e çıkıncaya kadar saf su ilave edilir. Böylece aşağı yukarı %5’lik çözelti hazırlanmış olur. 250 cm3’lük pak bir beherin üçte ikisine kadar çözelti konur. İki gözlem tüpü alarak bunlar ağızlarına kadar ağızlarına kadar çözeltiyle doldurulur. Kesiti tüp ağzından daha geniş bir tıpayı parmağınızla bu tüpün ağzında tutarak tüp ters çevrilir ve beherdeki çözeltiye daldırılır. Daha sonra parmak çekilir ve tıpa çözeltiden alınır. Böylece tüp içerisine hava girmesi önlenmiş olur. İkinci tüp için de aynı prosedür yapılır. İki çelik elektrot alınarak bunları, birer uçları çözelti içerisindeki tüpler içerisine girecek şekilde yerleştirilir. Elektrotların çözelti haricinde kalan uçlarına tel tutturucuları ile iletken teller bağlanır. İletken tellerden birinin ucunu seri bağlı pillerin ya da doğru akım güç kaynağının (+) ucu ile birleştirilir. Diğer iletken ucunu pil ya da güç kaynağının (-) ucuna dokundurulup çekilir.

Elektroliz kabındaki elektrotlardan güç kaynağının (+) ucuna bağlanmıştı. Şimdi de öteki elektrotu güç kaynağının (-) ucuna bağlanıp saate bakılır.5, 10, 15. dakikada tüplerde toplanan gaz miktarları tüpler üzerinde işaretlenir ve dönem kesilir. Güç kaynağının (-) ucuna bağlı elektrotun bulunmuş olduğu tüpte hidrojen gazı öteki tüpte de oksijen gazı toplanır.

Sonuç: Su, kendini meydana getiren hidrojen ve oksijene ayrışmış olur.

Elektrolizi Kim Bulmuştur?

Michael Faraday

(Newington, Surrey, bugün Southwark – Hampton Court 1791-1867)

Bir demir işçisinin oğluydu. Londra’da bir kitapçı kırtasiyede çalışmaya başladı, daha sonra bir ciltçinin yanısıra çırak oldu. Böylece birden fazla kitap okuma fırsatını buldu ve bilhassa Kimya ve elektriğe alaka duydu. Geceleri Davy’nin Royal İnstitution’da verdiği derslere katıldı ve ilmi konferansları izledi. Davy burada kendisine asistanlık rolü verdi; aynı yerde 1825’te laboratuar müdürü, 1833’te de kimya profesörü oldu.

Kimya hakkında ilk araştırmalarında maden kömürü katranlarında benzeni buldu. Basit bir aletin içerisinde sıkıştırma ve soğutma yoluyla, çağlarında malum aşağı yukarı tüm gazları sıvılaştırmayı başardı. Qersted’in buluşundan sonra 1824 senesinde elektromanyetikliği incelemeye başladı ve bir mıknatısın elektrik akımı üstündeki tesirini gözledi; böylelikle Ampére’in kuramlarını tamamlamış oldu. Bu yolla, devamlı mıknatısların tesiri altındaki bir devreyi döndürmeyi başardı ve elektrik motorunu çalıştıracak ilkeyi bulmuş oldu. 1831’de, elbette en mühim buluşunu gerçekleştirdi: mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren elektromanyetik indüklemeyi bularak dinamoların yapımını sağladı.1833’te elektroliz kuramını ortaya koydu; olayın adını, elektrot ve iyon terimlerini ortaya attı: kendi ismini taşıyan mahiyet ve nicelik yasalarını belirledi. Daha sonra elektrostatikle uğraştı, 1843’te elektroskopa bağlı silindir sayesinde elektriğin korunumu ilkesini doğruladı. Etkiyle elektriklenme kuramını ortaya koydu; çukur bir iletkenin ( Faraday kafesi) elektrostatik etkilere monitör oluşturduğunu gösterdi. 1846’da elektrostatik enerjinin dielektriklerde yerleştiğini buldu. Bu buluşu Maxwell’in elektromanyetiklik kuramını geliştirmesine destek oldu ve elektrikle Hertz dalgaları arasındaki bağıntıları açıklamaya yaradı. Yine bu icat yalıtkanların özgül indükleme enerjisini tanımlamayı sağladı. 1838’de elektro-ışıldama vakasını ortaya koydu. 1845 tarihindeki son buluşları, polarize ışığın manyetik alan üstündeki tesiri de diyamanyetikliktir.