galvaniseren versus elektrolyse
Wat is elektrolyse?
Elektrolyse is een proces waarbij een directe elektrische stroom wordt gebruikt om chemische verbindingen te breken. Het elektrolyseproces heeft dus een externe bron van elektrische energie nodig om te kunnen werken. Bij elektrolyse wordt een spontane chemische reactie gedwongen. Om elektrolyse te laten plaatsvinden, moet de stof elektrische stroom doorlaten. Daarom zou hiervoor een elektrolytische oplossing moeten zijn. Deze bevat vrije ionen, die worden geproduceerd uit een stof in de gesmolten fase of opgelost in een ander oplosmiddel. Bij elektrolyse vinden oxidatie-reductiereacties plaats. Dus eigenlijk zijn er twee elektroden, een anode en een kathode. Tegengesteld geladen ionen worden aangetrokken door de elektroden. Oxidatiereactie vindt plaats op de anode en de reductiereactie vindt plaats op de kathode. Elektroden worden ondergedompeld in elektrolytoplossingen. Normaal gesproken zijn deze oplossingen ionische oplossingen die verband houden met het type elektrode. Koperelektroden worden bijvoorbeeld ondergedompeld in kopersulfaatoplossingen en zilverelektroden worden ondergedompeld in zilverchlorideoplossing. Deze oplossingen zijn verschillend; daarom moeten ze worden gescheiden. De meest gebruikelijke manier om ze te scheiden is een zoutbrug. De energie voor ionenbeweging naar de elektroden en voor hun reductie of oxidatie wordt geleverd door de externe stroomtoevoer.
Elektrolyse is een veelgebruikt concept en wordt gebruikt in elektrolytische cellen. Als we bijvoorbeeld koper en zilver als de twee elektroden in de cel beschouwen, is zilver verbonden met de positieve pool van een externe energiebron (een batterij). Koper is verbonden met de negatieve pool. Omdat de negatieve pool elektronenrijk is, stromen elektronen van hier naar de koperelektrode. Dus koper wordt gereduceerd. Bij de zilverelektrode vindt een oxidatiereactie plaats en de vrijgekomen elektronen worden aan de elektronenarme positieve pool van de batterij gegeven. Hieronder volgt de algemene reactie die plaatsvindt in een elektrolytische cel, die koper- en zilverelektroden heeft.
2Ag(s)+ Cu2+ (aq) ⇌2 Ag+ (aq)+ Cu(s)
Industrieel wordt het elektrolyse-concept gebruikt voor het produceren van zuivere metalen zoals Al, Mg, Ca, Na en K. Verder wordt het gebruikt voor de productie van chloor, waterstofbrandstof, zuurstof enz.
galvaniseren
Galvaniseren is een galvaniseermethode om elektroden te coaten met metaalionen. De chemische basis van dit proces is elektrolyse. Daarom heeft galvaniseren een extern elektrisch veld nodig om de metaalionen te verplaatsen. Aanvankelijk zullen metaalionen vrij zijn in de oplossing. Met de toevoer van elektrische stroom zullen deze ionen naar de kathode bewegen en daar worden gereduceerd om het nulwaardige metaal te produceren. Dit metaal zal de geleidende elektrode bekleden. Galvaniseren wordt gebruikt om de dikte van lagen te vergroten. In de sieradenindustrie wordt het gebruikt om goedkope producten (bijvoorbeeld producten van koper) te coaten met zilver of goud. Dit wordt ook gebruikt om metalen voorwerpen te coaten met een ander metaal. Door dit proces kunnen er eigenschappen aan worden gegeven die het oorspronkelijke metaal niet heeft. Corrosiebescherming, slijtvastheid, smering zijn enkele van dergelijke eigenschappen die aan een metaal kunnen worden gegeven.
Wat is het verschil tussen galvaniseren en elektrolyse?
• Elektrolyse is een proces waarbij een directe elektrische stroom wordt gebruikt om chemische verbindingen te breken. Galvaniseren is een galvaniseermethode om elektroden met metaalionen te coaten met behulp van elektrische stroom.
• Elektrolyse is het fundamentele proces dat plaatsvindt achter galvaniseren.
