برقکافت یا الکترولیز، کاربردی از علم شیمی و فیزیک است که فرایندهای شیمیایی با صرف انرژی الکتریکی، قابل انجام می شوند.
در برقکافت، عمل اکسایش (از دست دادن الکترون) و کاهش (گرفتن الکترون) گونه های شیمیایی در فرایندهای خاصی بررسی می شود. همچنین الکترولیز ، روش مناسبی برای اندازه گیری باری است که از بخش معینی از مدار میگذرد.
از برقکافت در صنعت استفاده های فراوان می شود، از جمله:
- آبکاری با طلا و نقره
- قالب سازی الکتریکی
- مدرج کردن آمپرسنج ها
- خالص سازی و استخراج الکتریکی فلزات
- تصفیه آب و فاضلاب
اجزای سلول الکترولیتی
الکترولیت: ماده مورد نظر می تواند به صورت مذاب یا حل شده در یک حلال باشد.
منبع تغذیه (یا باتری): انرژی لازم جهت تولید یا شارژ یون ها از طریق منبع تغذیه تامین می شود.
الکترودها (تیغه): در یک سلول الکترولیتی، یکی از الکترودها به قطب منفی سلول متصل می گردد و الکترود دیگر به قطب مثبت سلول متصل می شود.
نحوه عمل سلول الکترولیتی
- با برقراری جریان الکتریسیته به وسیله منبع تغذیه میان الکترود ها، میدان الکتریکی تشکیل خواهد شد.
- یون های مثبت و منفی درون الکترولیت، به دلیل وجود میدان الکتریکی جهت گیری می کنند و به سمت قطب های نا همنام حرکت خواهند کرد.
- در این مرحله و در قطب مثبت سلول، یون های منفی محلول الکترولیت با از دست دادن الکترون، اکسید می شوند. بنابراین قطب مثبت سلول الکترولیتی آند می باشد.
- در حالیکه در قطب منفی سلول، یون های مثبت محلول الکترولیت، الکترون می گیرند و کاهش پیدا می کنند. از طرف دیگر، قطب منفی سلول الکترولیتی کاتد است.
نحوه کار با شبیه ساز
این آزمایش مجازی به صورت خودآموز بوده و توضیحات مرحله به مرحله داخل شبیه ساز وجود دارد. با کلیک روی عکس وارد شبیه ساز شده و طبق دستورالعمل آزمایش را انجام دهید.
نکته: اگر با گوشی وارد آزمایش می شوید حتما حالت افقی آن فعال باشد.
- آشنایی با نحوه عملکرد سیستم های الکترولیز
- تشخیص کاتد، آند و محل انجام واکنش های کاهش، اکسایش
- بررسی نحوه جابجایی بارهای الکتریکی درون محلول
- تشخیص قطب های مثب و منفی در سلول مورد بررسی
- بررسی نحوه جا به جایی الکترون ها درون سیم های رابط
- آشنایی با نحوه تبدیل انرژی الکتریکی به شیمیایی
حسن جغرافیا
علی کرمی
شبیهسازهای بیازما آموزشی بوده و امکان استفاده در صنعت را ندارند. پیشنهاد میشود در این زمینه با افراد متخصص گفتگو کنید.
باتشکر
نرگس
۱۳ اسفند ۱۴۰۰علی کرمی
کافی است طبق دستورالعمل نوشته شده و مراحل شبیه ساز؛ آزمایش ها را انجام دهید تا به هر یک از اهداف آموزشی دست یابید.
موفق باشید.