BAKIR REDÜKSİYON ELEKTROLİZİ
VE BAKIR RAFİNASYON ELEKTROLİZİ
1. DENEYİN AMACI
Bakır redüksiyon ve rafinasyon elektrolizinde oluşan anot, katot polarizasyonları ve hücre voltajının ölçülmesi, bu yolla iki elektroliz türü arasındaki hücre voltajı, anot potansiyeli, özgül enerji tüketimi, elektrolit bileşimi gibi temel farklılıkların irdelenmesi ve organik katkıların bakır rafinasyon elektrolizindeki katot yüzey kalitesine etkilerinin incelenmesidir.
2. TEORİK BİLGİ
Elektroliz, bir elektrolit ile temes halinde olan elektrotlara dışarıdan bir elektromotor kuvveti uygulayarak kimyasal bir reaksiyonun gerçekleşmesidir.
İki veya daha fazla elektrodun bir elektrolit içinde bulunduğu sistemlere elektroliz hücresi adı verilir. Hücrede (+) pozitif yüklü anod ile (-) negatif yüklü katot dış akım kaynağı ile bağlanmıştır. Elektrolit dışında elektron hareketi anottan katota doğru iken, elektrolit içinde katottan anoda doğrudur. Devreye akım verildiğinde (Me) iyonları çekim etkisiyle katota giderken, buna karşın negatif yüklü iyonlar (X) anoda yönelirler.
Rafinasyon ve redüksiyon elektrolizleri arasındaki farklardan biri; katot reaksiyonları aynı iken anot reaksiyonları farklı oluşudur.Rafinasyon elektrolizinde anottan çözünen metal iyonları katotta redüklenirken, redüksiyon elektrolizinde çözünmeyen anotlar kullanıldığından, anot reaksiyonu elektrolitte bulunan bir anyon veya molekülün oksidasyonu ile sağlanmalıdır. Oksidasyon işlemi, sulu çözeltilerde suyun disosiyasyonu sonucu oluşan OH iyonunun üstlendiği bir görevdir.
Eğer bir elektroliz devresinde akım geçirilirse, katot potansiyeli akımsız başlangıç potansiyelinden sapma gösterir. Çözeltide bulunan iyonun standart potansiyeline ulaşıldığında metal iyonu;
Me + ze Me (1)
Anotta oluşan elektron birikimi sonucu anot çözünemediğinden anot polarizasyonu sürekli artarak suyun oksidasyon potansiyeline ulaşır ve oksijen dejarjı başlar. Anodik reaksiyon sonucu açığa çıkan elektronlar, 1. sınf elektronlar vasıtasıyla katota taşınır. Bundan hareketle sistemden geçen akım miktarına bağlı olarak redüklenecek veya oksitlenecek iyon miktarları arsındaki ilişki Faraday Kanunu ile belirlenir.
|
