電解槽は電気化学槽とも呼ばれ、電気エネルギーを利用して非自発的な酸化還元反応を促進する装置である。
このプロセスにより、電気分解による化学化合物の分解が促進される。
電気分解は、イオンを含む液体に直流電流を流し、化合物を分解させる。
電解槽は、水の水素と酸素への分解、ボーキサイトからのアルミニウムなどの金属の抽出、銅、銀、ニッケル、クロムなどの金属の電気めっきなど、さまざまな用途に不可欠である。
5つのポイントを解説
電解槽の定義と機能
電解槽は、電気エネルギーを加えることによって非自発的な酸化還元反応を駆動する電気化学装置である。
電解セルの主な機能は、電気エネルギーを化学エネルギーに変換するプロセスである電気分解によって、化学化合物を分解することです。
電解セルの構成要素
通常、電解槽は、通常グラファイトまたはプラチナワイヤーで作られた2つの不活性電極で構成され、電解液に電流を流します。
電解液は、電解プロセスに必要なイオンの移動を可能にする、溶融イオン化合物またはイオン溶液のいずれかの導電性液体である。
短い太い線（マイナス）と長い細い線（プラス）で象徴される電源は、反応を駆動するのに必要な電気エネルギーを供給する。
電解セルで起こるプロセス
酸化は正極（負極）で起こり、負イオンは電子を失う。
還元は負極（正極）で起こり、正イオンは電子を得る。
電解液中のプラスイオンは正極に移動し、電子と結合して新しいイオンまたは中性粒子になる。
負イオンは陽極に移動し、電子を移動して新しいイオンまたは中性粒子になる。
電解セルの用途
電解槽は、水を水素と酸素に分解するために使用される。
ボーキサイトからのアルミニウムのような金属の抽出にも使用される。
電解槽は、銅、銀、ニッケル、クロムなどの金属の電気めっきを容易にします。
電気分解によって苛性ソーダやその他の化学薬品を製造する際にも使用される。
ガルバニック電池との比較
ガルバニック電池はボルタ電池とも呼ばれ、自発的な酸化還元反応から電気エネルギーを発生させる。
対照的に、電解槽は電気エネルギーを使って非自発的な酸化還元反応を促進し、電気エネルギーを化学エネルギーに変換する。
まとめると、電解セル（電気化学セル）は、さまざまな工業的・科学的プロセスにおいて重要な装置である。
制御された電流の印加により、化合物を分解し、電気エネルギーを化学エネルギーに変換することができます。
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