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[[File:Electrolyser 1884.png|thumb|150px|1884年绘制的一个制取氢氧混合气的电解池]] '''电解池'''(electrolytic cell)又称'''电解电池''',是用于[[电解]]的装置,可以将[[电能]]转化为[[化学能]],使某些平常情况下无法自发的化学反应得以发生。 电解池一般由[[电解液]]和两个[[电极]]组成,电解液可以是[[盐类]]的水溶液也可以是熔融的盐类。当在电极上加上外加电场时,电解液中的[[离子]]会被带相反[[电荷]]的电极所吸引,靠近该电极,进而在该电极上发生得[[电子]]或失去电子的[[氧化还原反应|还原或氧化反应]]。电解池的重要应用例子包括[[电解水]]、电解食盐水、电解熔融的[[氧化铝]]制取[[铝]]等过程。材料的[[电镀]]和金属的精炼也通过电解池进行<ref>{{cite book|author = 傅献彩等|title = 物理化学,第五版|publisher=高等教育出版社|pages=676-679|date=2005年7月}}</ref>。 ==电极定义与原理== [[麥可·法拉第]]定义与[[电源]][[负极]]相连的电极为[[阴极]],阴极带负电荷,吸引带正电的离子在阴极上得到电子,还原后生成金属或气体。相對的,他定义与电源的[[正极]]相连的电极为[[阳极]],阳极带正电荷,吸引带负电的离子在阳极上失去电子,形成气体逸出。 ==应用== ===电解水溶液=== [[File:Chloralkali membrane.svg|thumb|350px|电解氯化钠水溶液示意图]] 当有外界电压时,水电离出的带正电的[[氢正离子]]会接近带有负电荷的阴极,在阴极上得到电子生成[[氢气]]。而水电离出的带负电的[[氢氧根]]则会接近带正电的阳极,在阳极上失去电子产生[[氧气]]。 若电解氯化钠水溶液,阴极上仍然是水分子得到电子生成氢气; :2{{chem|H|2|O}} + 2e<sup>–</sup> → H<sub>2</sub> + 2OH<sup>–</sup> 而在阳极上,氯离子相比氢氧根更容易失去电子,所以发生的反应是氯离子失去电子产生氯气, :2Cl<sup>–</sup> → {{chem|Cl|2}} + 2e<sup>–</sup> 同时导致溶液中氢氧根逐渐增多,总反应为氯化钠水溶液电解后产生氢气、[[氯气]]和[[氢氧化钠]]<ref>{{cite book|author=Bommaraju, Tilak V.; Orosz, Paul J.; Sokol, Elizabeth A|title=Electrochemistry Encyclopedia: Brine Electrolysis|year=2007|location=Cleveland|publisher=Case Western Rsserve University|accessdate=2014-09-03}}</ref>。 ===电解制取难还原的金属=== 对于[[钠]]、[[镁]]、铝等较活泼金属的化合物,其中的金属离子很难得到电子还原成[[单质]],故一般的还原法无法获得金属,可在电解池中通过外加电场促使还原反应发生。 如制取铝的[[霍尔-埃鲁法]],其基本反应是电解熔融的氧化铝制得单质铝:<chem display="inline">2Al2O3 (l) -> 4Al +3O2</chem>冰晶石、氧化铝和氟化铝的混合溶液加上直流电压后,带正电的铝离子会聚集在阴极附近,获得电子生成单质铝,而氧离子则在[[石墨]]或[[焦炭]]制成的阳极附近失去电子,生成氧原子。按照理论计算,生成一千克铝所耗能量为8.7[[千瓦时]]<ref name="handbook">{{cite book|author=Christoph Schmitz|title=Handbook of Aluminium Recycling|publisher=Vulkan-Verlag GmbH|year=2006|page=18-24}}</ref>,现代工业规模的铝电解池一般需11.5-13.5千瓦时的电能生产1千克铝,所用的电解池通常使用的电流都达数百[[安培]]<ref name="Dubal Amperage">{{cite web|title=DUBAL 2008 installed cell amperage for DX Technology|url=http://www.dubal.ae/our-technologies/growth-through-technology/dx-technology.aspx|accessdate=2014-02-09|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20130927000105/http://www.dubal.ae/our-technologies/growth-through-technology/dx-technology.aspx|archivedate=2013-09-27}}</ref>。 ==参考文献== {{reflist|2}} {{电分析}} [[category:电化学]]
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