نوع القطب: يؤثر نوع القطب المستخدم في التحليل على نتائج التّحليل، فالقطب الفعّال جزء أساسي في عملية التفاعل بينما يقدم القطب الخامل سطحه لإجراء التفاعل دون أن يتدخل فيه. التفاعلات الحاصلة على القطب: يمكن أن تحدث العديد من ردود فعل للتفاعل على القطب الواحد، الأمر الذي يؤدي للحاجة إلى التخلص من التفاعلات الغير اللازمة والإبقاء على التفاعلات اللازمة والموائمة لإجراء التحليل الكهربائي والحصول على النتائج المطلوبة. بهذا نصل إلى نهاية مقال اليوم الذي كان بعنوان من تطبيقات التحليل الكهربائي، بعد أن شرحنا آلية عمل التحليل الكهربائي، تطرقنا لذكر تطبيقاته، وفي نهاية المقال سلطنا الضّوء على العوامل المؤثرة في التحليل الكهربائي.
Home ← عرض بوربوينت لدرس التحليل الكهربائي Student Teacher Other 659 1 3 Description Subject: Applied Science, Career and Technical Education, Education Level: High School Grades: High School 3 Material Type: Activity/Lab, Homework/Assignment Author: رقية علي أبوطالب الحسني Provider: إدارة التعليم بمحافظة القنفذة License: Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4. 0 Language: Arabic Media Format: Downloadable docs, Text/HTML Abstract: عرض بوربوينت لدرس التحليل الكهربائي يتضمن تعريف خلية التحليل الكهربائي ويتضح من خلاله بعض تطبيقات التحليل الكهربائي واستعمالات خلية داون كذلك استنتاج الفرق بين الخلية الجلفانية وخلية التحليل الكهربائي وأيضآ الفرق بين خلية داون وخلية هون هيروليت من خلال الرسم Date created 24-صفر-1440 Standards Evaluations No evaluations yet. Add important feedback and this resource. Log in to add tags to this item.
وتجدر الإشارة إلى أن التيار الكهربائي خارج المنحل بالكهرباء يتم عبر دائرة خارجية. عملية التحليل الكهربائي العملية الرئيسية في الطلاء الكهربائي هي تبادل الذرات والأيونات عن طريق إزالة أو إضافة الإلكترونات من خلال دائرة خارجية. عادة ما تكون الحالة الفيزيائية للمنتج النهائي في هذه العملية مختلفة عن حالة المنحل بالكهرباء ويمكن فصلها عن المنحل بالكهرباء باستخدام خطوات فيزيائية. على سبيل المثال يتم إجراء التحليل الكهربائي "محلول ملحي" (Brine) لإنتاج الهيدروجين والكلور وكلاهما في الطور الغازي. في ظل هذه الظروف تتشكل فقاعات الغاز في المنحل بالكهرباء وتتراكم في النهاية: يتم تطبيق جهد كهربائي عن طريق أقطاب كهربائية موضوعة في المنحل بالكهرباء. كل قطب كهربائي يمتص الأيونات غير المشحونة. تتحرك الأيونات الموجبة الشحنة إلى القطب السالب وتتحرك الأيونات سالبة الشحنة إلى القطب الموجب. في هذه العملية يمكن إطلاق الإلكترونات أو امتصاصها. يتم شحن الذرات المحايدة عن طريق التقاط الإلكترون أو إطلاقه والتحرك على طول المنحل بالكهرباء. يسمى تكوين الذرات المحايدة من الأيونات "التفريغ". عندما يكتسب أيون ما يكفي من الإلكترونات أو يفقدها لتحييدها تنفصل الذرة المشكلة حديثًا عن الإلكتروليت.
في بعض الحالات مثل الماء يتأكسد المذيب نفسه أو ينقص عند الأقطاب الكهربائية. بعض الحالات قد يكون لدينا صدمة الغاز. هذه الحالات عادة ما تستخدم "أقطاب انتشار الغاز". تغيرات الطاقة أثناء الطلاء الكهربائي الطاقة الكهربائية التي يجب أن تعطى للنظام هي تغيرات طاقة جيبس الحرة في التفاعل بالإضافة إلى الطاقة المهدرة في النظام: فقدان الطاقة + تغيرات الطاقة الخالية من جيبس = الطاقة الكهربائية المطلوبة من الناحية النظرية يمكن اعتبار الطاقة المهدرة صفرًا. لذلك يتم الحصول على أعلى كفاءة ديناميكية حرارية عن طريق قسمة تغييرات المحتوى الحراري على تغيرات الطاقة. في معظم الحالات تكون الطاقة الكهربائية التي تدخل النظام أكبر من المحتوى الحراري لتفاعل التغيير والذي يطلق طاقة على شكل حرارة. في بعض الحالات على سبيل المثال في التحليل الكهربائي للبخار إلى الهيدروجين والأكسجين والذي يحدث في درجات حرارة عالية على العكس من ذلك يتم امتصاص الحرارة. تغيرات الجهد يؤدي تطبيق تيار كهربائي مختلف عن التيار المباشر المسمى "التيارات النبضية" (Pulsating Current) والمعروف أيضًا باسم تيارات PDC إلى إنتاج منتجات مختلفة. على سبيل المثال يؤدي تطبيق تيار نبضي في التحليل الكهربائي لمحلول حمضي إلى زيادة نسبة الأوزون إلى الأكسجين الناتج عند الأنود.
m = Z × Q حيث إنّ: m: كمية المادة المترسبة أو المذابة في الأقطاب الكهربائية وتُقاس بوحدة الجرام. [١] Q: كمية الكهرباء التي تمر عبر الإلكتروليت وتُقاس بالكولوم. Z: ثابت التناسب ويُسمى المكافئ الكهروكيميائي ويُقاس بوحدة جرام / كولوم. وهناك علاقة بين قيمة ثابت فاراداي والمكافئ الكهروكيميائي وهي كالتالي: المكافئ الكهروكيميائي = الوزن المكافئ الكيميائي / ثابت فاراداي Z = E / F كما أنّ كمية الكهرباء (Q) هي شدةّ التيار المارة في وحدة الزمن: كمية الكهرباء = كمية التيار المار × زمن مرور التيار Q = I x t وبالتالي تُصبح الصيغة الرياضية لقانون فارادي الأول كالتالي: كمية المادة المترسبة = (الوزن المكافئ الكيميائي × شدة التيار × زمن مرور التيار) / ثابت فارادي m = (E x I x t) / F حيث إنّ: m: كمية المادة المترسبة أو المذابة في الأقطاب الكهربائية وتُقاس بوحدة الجرام. E: الوزن المكافئ الكيميائي وتُقاس بوحدة جرام/مول. F: ثابت فاراداي وقيمته 96, 500 كولوم لكل واحد مول من الإلكترونات. I: شدة التيار ويُقاس بوحدة الأمبير. t: زمن مرور التيار ويُقاس بوحدة الثانية. القانون الثاني في التحليل الكهربائي ينص قانون فاراداي الثاني في التحليل الكهربائي كمية الترسب الكيميائي عند الأقطاب الناتجة من تمرير شحنة كهربائية عبر المحلول الإلكتروليتي تتناسب طرديًا مع مكافئها الكيميائي أو وزنها المكافئ، وبصورة أخرى ينص على إذا مُررت كمية متساوية من الكهرباء عبر العديد من الإلكتروليتات، فإنّ كتلة المواد المترسبة تتناسب مع مكافئها الكيميائي أو وزنها المكافئ، [٤] ويُمكن تمثيله بالصيغة الرياضية التالية: [٣] كتلة المادة الأولى / كتلة المادة الثانية = الوزن المكافئ للمادة الأولى / الوزن المكافئ للمادة الثانية (m1/m2)= (E1/E2) حيث إنّ: m1: كتلة المادة الأولى وتُقاس بوحدة الجرام.
يلزم لتلك العملية فرق جهد معين لا يصح أن يقل عنه، ويسمى «جهد التحلل» U z. فيجب أن يكون فرق الجهد مساويا لجهد التحلل أو يزيد عنه لكي تسير العملية. وإذا كان فرق الجهد أقل من هذا الحد الأدنى اللازم لسير العملية فلا تتم العملية، ويصبح سطح كل قطب ملامس للمحلول غير موصل للكهرباء. يمكن معرفة جهد التحلل لكل مادة من جهد الاختزال. كما نحصل من جهد الاختزال على معلومات إضافية مثل تحلل أقطاب فلز في حمض أو كيفية خفض جهد التحلل عن طريق اختيار قيمة pH-Wert في المحلول. فعن طريق معرفة جهد الاختزال لمادة ما يمكننا حساب أنه لتكوين الأكسجين على المصعد عند تحليل الماء في محلول قلوي (جهد التحلل: 401و0 فولت) يجري عند جهد أقل عنه في محلول حمضي (جهد التحلل: 23و1 فولت) أو محلول متعادل (جهد التحلل: 815و0 فولت). كما يمكننا حساب أن فصل الهيدروجين على المهبط يكون أسهل في محلول حمضي عنه في ماء متعادل أو في محلول قلوي. عندما يكون في المحلول عدة كاتيونات قابلة للاختزال فنجد أن العملية تبدأ باختزال الكاتيونات التي لها جهدا موجبا في قائمة الجهود القياسية (سلبيتها أضعف). فنجد أنه في محلول مائي يحتوي على كلوريد الصوديوم نجد أنه يترسب على المهبط الهيدروجين وليس الصوديوم.