التحليل الكهربائي

ويجب أن تكون على دراية تامة بتعريفها حتى لا تتأثر نتيجة العملية إذا تعرضت لعوامل تؤثر عليها بسرعة. وهي ذات أهمية كبيرة في مختلف الصناعات والتطبيقات، لذلك يجب أن يقوم بها متخصصون لتجنب الخسائر.


تعريف التحليل الكهربائي



عملية التحليل الكهربائي هي عملية تفكيك وتوزيع المواد الموجودة في المادة، وهي عادة ماء سائل أو محلول، لأنها تحتوي على أيونات تنزح من أماكنها عند مرور تيار كهربائي في المادة.

اكتشف العالم أليساندرو فولتا عملية التحليل الكهربائي عام 1800م. وكان ذلك بسبب رغبته في جعل بعض المواد الكيميائية تتفاعل مع مواد أخرى، وبعد ذلك تنسحب أيوناتها. وبدأ بإجراء العديد من التجارب حتى نجح في النهاية.

يُستخدم التحليل الكهربائي الآن بشكل أساسي بشكل يومي، وينعكس ذلك في التغير في شكل المعادن والألمنيوم والمركبات الأخرى. وتستخدم هذه العملية أيضًا في تكوين الهيدروجين، مما يجعله بديلاً للوقود الأحفوري الذي يختفي بمرور الوقت.

لا تفوت أيضًا: المعادلات الكيميائية المتوازنة مع الحل


شرح عملية التحليل الكهربائي



يتطلب استخدام عملية التحليل الكهربائي في العديد من الصناعات والتطبيقات أن يعرف كل طالب خطوات الشرح التي تتم بها، إذا أراد تنفيذ نموذج مصغر منها لفهم كيفية حدوث عملية الفصل. :

  1. نأخذ حاوية بها سائل ونقوم بإدخال موصلين كهربائيين فيها.

  2. يتم توصيل الأطراف الأخرى من الأسلاك ببطارية ونقوم بإضافة إلكتروليت إلى السائل، مما يكمل الدائرة الكهربائية ويسمح للسلك بحمل التيار.

  3. لقد قمت بعد ذلك بإنشاء خلية تحليل كهربائي، تحتوي على قطب كهربائي سالب يسمى الكاثود، وقطب موجب يسمى الأنود، ولكل منهما وظيفة نقل التيار إلى البطارية.

  4. ومع مرور التيار عبر الخلية، تحدث تغيرات كيميائية في الأقطاب الكهربائية، مما يؤدي إلى حدوث عملية الاختزال والأكسدة.

  5. المادة الأصلية قابلة للتغيير حسب التحليل الذي يتم فيها، ويتم تحويلها حسب رغبة القائم بتنفيذها.

لا تفوت أيضًا: البحث في الحركات الدورانية في الفيزياء


العوامل المؤثرة على نتيجة التحليل الكهربائي



يمكن أن تتأثر نتيجة عملية التحليل الكهربائي بعوامل مختلفة أثناء إتمام التفاعلات الكيميائية، مما يجعل المكتشف يلاحظ رد فعل غير متوقع من التحليل المعروض عليه، ومن المحتمل أن يسبب ذلك خسائر كبيرة. :

نوع آخر

يحتوي كل معدن على قطب كهربائي نشط وقطب خامل، والاستخدام غير السليم لأي منهما سيؤثر على النتيجة.

الجهد الزائد

وعلى الشخص أن يزيد جهوده للحصول على نتيجة جيدة، مما قد يظهر استجابة مختلفة للتحليل.

طبيعة المواد المتفاعلة

المواد المتفاعلة لها خصائص كيميائية وفيزيائية تؤثر على نتيجة التفاعل.

التفاعلات في القطب

يمكن لبعض الأقطاب الكهربائية أن تسبب تفاعلات مختلفة في نفس الوقت، لذا عليك أن تختار ما يناسبك وتترك الباقي.

لا تفوت أيضًا: البحث في الكيمياء والمادة


تطبيقات وصناعات التحليل الكهربائي



وتستخدم الآن عملية التحليل الكهربائي في العديد من الصناعات والتطبيقات، مما أدى إلى التنمية الاقتصادية في الدول التي تلجأ إلى تنفيذها. ومن أمثلة هذه التطبيقات ما يلي:

  • التعدين:


    ويتم ذلك عن طريق صناعة قوالب معدنية نقية، وبعدها نضع كمية من نفس المعدن ولكن ليست نقية، ويتم استخدام مواد لفصل الشوائب.
  • الجلفنة:


    يقوم بعض الأشخاص بإضافة طلاء باهظ الثمن إلى قطعة معدنية رخيصة الثمن لحمايتها من التلف والصدأ والتآكل.
  • الإنتاج الكيميائي:


    ويستخدم التحليل الكهربائي في صناعة المواد الكيميائية التي لها تطبيقات مهمة، مثل هيدروكسيد الصوديوم والكلور والألومنيوم والبوتاسيوم.
  • تحليل المياه:


    ويتم ذلك عن طريق تجزئة جزيئات الماء لاستخراج الهيدروجين واستخدامه في صناعات أخرى.
  • الطباعة الكهربائية:


    تستخدم هذه الصناعة في صناعة العملات المعدنية وبعض النقوش على الميداليات والجدران وغيرها.

تستخدم عملية التحليل الكهربائي في العديد من الصناعات، ولهذا تلجأ إليها جميع الدول لتطوير وضعها الاقتصادي حول العالم، ولكن بشرط أن تكون على دراية جيدة بكيفية تنفيذها لتجنب التعرض للمخاطر.