電解

電気 現象は一般的なものですが、常にそうであったわけではありません。 古代ギリシャでは、 稲妻や 電光 などの大気中の電気現象はゼウスによるものと考えられていました。 アレッサンドロ・ボルタの電池 などの電池の製造の出現により、この自然界の巨人の家畜化が可能となり、化学の新しい分野である 電気化学 が誕生しました。

この新しい分野では、 電気分解 と呼ばれる用語が挿入されています。この名前は、電気エネルギーを使用して、それ自体では発生しない変換を自律的に実行するプロセスに与えられます。

多くの場合、物質が受ける変換は自発的ではなく、大量の電気エネルギーを必要とすることは注目に値します。これは、ボーキサイト鉱石 (Al ₂ O ₃ ・ x H ₂ O) がアルミニウムに変化する場合であり、これは高温で大量の電気エネルギーを消費して起こります。

現在、電解プロセスには 火成電気分解 と 水溶液電気分解 の 2 種類があります。

物質を製錬して変態を起こす必要がある電気分解プロセスは、火成電気分解と呼ばれます。この鋳造が必要なのは、これによりイオンの移動性が分離され、反応媒体に電流が流れることが可能になるためです。前の段落の アルミニウム の例は、火成電気分解に適した電解槽でのみ発生します。 ナトリウム や マグネシウム などの 周期表 の族 I および族 II の 金属 も、対応する塩または 酸化物 の火成電気分解によって生成されます。

水溶液中での電気分解では、プロセスは水性媒体中でのイオンの自由循環によって起こり、これらのイオンの大部分はイオン塩に由来します。火成電気分解とは異なり、水溶液中での電気分解は、分離された材料が一般に激しく相互作用しないため、高温や生成物間の非常に洗練された隔離コンパートメントを必要としません。塩水 (塩化ナトリウム水溶液) の電気分解はその一例であり、非常に重要な 2 つの産業投入物である 水酸化ナトリウム と塩素ガスが生成されます。

ただし、水の電気分解には制限があります。それは、 溶液 中のイオンの放出を優先することです。イオンが水に溶解し、水自体がイオン化すると、酸化または還元される可能性をめぐってイオンが「競合」することがあります。言い換えれば、次の図に示すように、水の左側の カチオンとアニオンは 水の電気分解では形成されません。

放電の優先順位は、金属オブジェクトの電気めっきに代表される業界全体の指針となります。水溶液中での電気分解の原則を使用することにより、この産業の重要な部門は金属 腐食 と闘っています。

金属を腐食から保護するために使用される電気めっきでは、保護対象の金属上に金属層 (電解的に構築) が使用されます。これらの金属は一般に環境要素 (雨、太陽、空気中の酸素など) と反応するため、この反応性を保護する必要があります。電気めっきを通じて、「 クロムめっき 」、「ニッケルめっき」、または「金めっき」のオブジェクトが得られます。これらは、金属保護の需要だけでなく、社会が求める美的魅力にも応えます。また、このプロセスを通じて、電解的に純粋な 銅 が得られます。が得られます（純度99.9％）。

参考文献:
リスボア、JCF化学、高校2年。第 1 版 – サンパウロ: Edições SM、2010 年。 (主人公コレクション)。 p. 292 – 353。

FELTRE、R. Físico – Química – 5 Éd. – サンパウロ: Moderna、2000. p.361 – 443。