شرح عملية التحليل الكهربائي
يتساءل الكثير حول شرح عملية التحليل الكهربائي، وذلك لأن شرح هذه العملية يأتي بالكثير من التفاصيل الدقيقة التي يجب أن يتم توضيحها، ويجب أن تتعرف أيضًا على الأنواع الخاصة بالمحلل الكهربائي، ومن خلال موقع منصتك سنعرض لك شرح عملية التحليل الكهربائي.
شرح عملية التحليل الكهربائي
من خلال الفقرة القادمة سنقوم بشرح عملية التحليل الكهربائي بشكل بسيط:
يرمز للمحلل الكهربائي برمز “An”، ويعمل هذا الجهاز على استخدام الكهرباء لتقسيم الماء أو المكونات الأخرى إلى العناصر المكونة لها بواسطة التحليل الكهربائي، وهناك الكثير من الأسئلة حول شرح عملية التحليل الكهربائي واستخداماته وسنوضح لك هذا الأمر الآن، يعد التحليل الكهربائي عبارة عن تفاعل كيميائي ويمر به تيار كهربائي عبر مادة ما، مما يؤدي ذلك إلى تحليلها إلى مكوناتها الأساسية.
أما في حالة التحليل الكهربائي للماء، فيستخدم المحلل الكهربائي تيار كهربائي يعمل على تقسيم جزيئات الماء إلى غازات الهيدروجين والأكسجين، ويمكن تخزين غاز الهيدروجين على شكل غاز مضغوط أو على شكل مسال، ويتم إطلاق الأكسجين الناتج من هذه العملية مرة أخرى في الهواء أو التقاطه والقيام بتخزينه لتزويد العمليات الصناعية الأخرى.
اقرأ أيضًا: اسئلة دينية إسلامية صعبة وسهلة واجابتها : من الصحابي الذي دافع عن الرسول صلى الله عليه وسلم في غزوة أحد؟
أنواع المحلل الكهربائي
في الفقرة التالية سنعرض لك البعض من أنواع المحلل الكهربائي:
- المحلل الكهربائي غشاء تبادل البروتون (PEM): هذا المحلل يحتوي على غشاء تبادل البروتون الذي يقوم باستخدام إلكتروليت بوليمر صلب، وذلك عندما يتم تطبيق تيار كهربائي على كومة الخلايا أثناء التحليل الكهربائي للماء، و ينقسم الماء بعدها إلى هيدروجين وأكسجين، وتمر بروتونات الهيدروجين من خلال الغشاء لتكوين H2 على جانب الكاثود.
- المحلل الكهربائي القلوي: يحتوي هذا النوع من المحللات الكهربائية على ماء ومحلول إلكروليت سائل مثل هيدروكسيد البوتاسيوم أو هيدروكسيد الصوديوم، عند تطبيق التيار على خلية قلوية تتحرك أيونات الهيدروكسيد عبر المحاليل الخاصة بالإتروليت من الكاثود إلى القطب الموجب في كل خلية، ويتم إنشاء بعمل الفقاعات من غاز الهيدروجين عند القطب السالب، ويتم توليد غاز الأكسجين عند القطب الموجب.
اقرأ أيضًا: أسئلة ثقافية سهلة أجمل أسئلة ثقافية سهلة مع الخيارات
طريقة تحليل الماء كهربائيًا
من خلال الفقرة التالية سنعرض لك طريقة تحليل الماء كهربائيًا:
- الماء الذي نرغب في تحليله عند الأنود من أجل تكوين الاكسجين وأيونات الهيدروجين موجبة الشحن المعروف باسم البروتونات.
- تقوم الإلكترونات بالتدفق من خلال الدائرة الخارجية، ثم تتحرك أيونات الهيدروجين بعدها بصورة انتقائية عبر الكاثود في البوليمر (PEM).
- يتم تحديد أيونات الهيدروجين مع الإلكترونات من الدائرة الخارجية عند الكاثود، وذلك من أجل تكوين غاز الهيدروجين.
- يقوم الأنود بالتفاعل في المعادلة التالية: -2H2O → O2 + 4H+ +4e.
- يقوم الكاثود بالتفاعل عند المعادلة التالية: 4H+ + 4e- → 2H2.
اقرأ أيضًا: اسئلة عامة مع أجوبة : ما هي أقل عدد الأسنان في فم الإنسان؟
العوامل التي تؤثر على كفاءة التحليل الكهربائي
في النقط التالية سنوضح لك العوامل التي تؤثر على كفاءة التحليل الكهربائي:
- عدد الأيونات والكاتيونات المتوفرة في المحلول.
- طاقة التنشيط اللازمة لنقل الإلكترون من القطب إلى الأيونات.
- معدل حركة الأيونات للوصول إلى القطب.
- تأثير الغاز المحيط بالاكترود على الناقل الكهربائي الإضافي.
من خلال المقال السابق قد عرضنا لك شرح عملية التحليل الكهربائي، وقمنا أيضًا بتوضيح العوامل التي تؤثر على كفاءة التحليل الكهربائي، وعرضنا عليك طريقة تحليل الماء كهربائيًا بشرح مبسط وواضح، كما قمنا بعرض بعض أنواع المحلل الكهربائي.