Page 87 - חוברת הדרכה
P. 87
.6אלקטרוליזה
.6.1מבוא –
אלקטרוליזה הינו תהליך פירוק אלקטרוכימי של מגנזיום כלוריד למגנזיום וכלור .העברת
אנרגיה חשמלית במוליכים מתכתיים נעשית ע"י אלקטרונים .במוליכים אלקטרוליטים
האנרגיה החשמלית מועברת ע"י יונים .יונים הינם אטומים בעלי מטען חיובי או שלילי .מעבר
זרם חשמי ישיר ) (D.Cדרך האלקטרוליט גורם לתגובות אלקטרוכימיות על גבי האלקטרודות.
על האלקטרודה החיובית )אנודה( מתרחשת ריאקציית חימצון ועל האלקטרודה השלילית
)קתודה( מתרחש חיזור .גבישי רוב המלחים מורכבים מיונים חיוביים )( +, +, 2+
ויונים שליליים ) ( 42−, −וכו' .גביש מלח בנוי מיונים המסודרים במבנה גבישי מסודר
)סריג קריסטלוגרפי( .כוח המשיכה בין היונים )חיובי ושלילי( הוא כח אלקטרוסטטי .התכת
המלח מפירה את הסדר בגביש ומאפשרת ליונים לנוע בחופשיות תוך שמירה על מטעניהם.
מלחים מותכים בהם מתאפשר מעבר זרם חשמלי ע"י היונים נקראים אלקטרוליטים .הספקה
של זרם חשמלי לאלקטרוליט ממקור זרם חיצוני נעשית באמצעות אלקטרודות .מעבר זרם
דרך האלקטרוליט יוצר שינויים כימיים באלקטרוליט ועל פני שטח האלקטרודה .תגובות
כימיות המתרחשות על האלקטרודות במהלך אלקטרוליזת מגנזיום כלוריד M 2מותך:
• תגובה קתודית )חיזור( 2+ + 2 − →
• תגובה אנודית )חימצון( − + 2 − → 2
באלקטרוליט המכיל מספר סוגים של קטיונים )יונים חיוביים( ואניונים ) יונים שליליים( ,היונים
הראשונים שיהפכו לאטומים יהיו אלה שפוטנציאל ההיווצרות שלהם הינו הנמוך ביותר עבור
הקטיונים והגבוה ביותר עבור האניונים .כלומר ,חומרים שיווצרו ראשונים אלה שבקלות רבה
מקבלים אלקטרונים מהקתודה או אלה מוסרים אלקטרונים לאנודה.
קרנליט אל מיימי המופק בכלורינטור ,מורכב משלושה מרכיבים עיקריים:
אשלגן כלוריד ) (KClנתרן כלוריד ) (NaClומגנזיום כלוריד ) (M 2המתפרקים ליונים כתוצאה
מהתכת החומר .ההתך המשמש כאלקטרוליט בתאי האלקטרוליזה ,מכיל קטיונים של
+, +, 2+ואניון . −לקטיוני 2+פוטנציאל הווצרות נמוך בהשוואה לשאר המרכיבים
ול כן הוא זה שיבצע חיזור על הקטודה:
2+ + 2 − →
משקלם הסגולי של טיפות מגנזיום המופקות בתהליך אלקטרוליטי נמוך מזה של האלקטרוליט ועל
כן הם צפות על פני שטח האלקטרוליט.
המגנזיום שצף על האלקטרוליט נשאב לדליי ואקום ומועבר לבית היציקה .כלור שנוצר בתהליך
האלקטרוליזה ,מפונה מהתאים בוואקום למערכת הצינירות איסוף כלור.
עמ' 86 מפעל מגנזיום מתכתי –חוברת הדרכה
