استخدامات التحليل الكهربائي

بواسطة: - آخر تحديث: ١١:٤٦ ، ٢٣ يوليو ٢٠١٩
استخدامات التحليل الكهربائي

تعريف التحليل الكهربائي

يعرّف التحليل الكهربائي بأنّه تقنيّةٌ يتمَ فيها استخدام التّيار الكهربائي المباشر بهدف حدوث تفاعلٍ كيميائيٍ، واستخدامات التّحليل الكهربائي تبرز خاصةً في المجالات التجارية كونه يعمل على فصل العناصر الموجودة على شكل موادٍ خام في المصادر الطبيعيّة المختلفة، لعمل التّحليل الكهربائي ويتم استخدام ما يسمى البوليمر الذي يعتبر موصلًا للأيونات حاملًا معه التيار الكهربائي من خلال مصدر للتيار الكهربائي وبوجود أقطابٍ معدنيةٍ مناسبةٍ لإحداث التفاعل الكيميائي المطلوب. [١]

استخدامات التحليل الكهربائي وتطبيقاته

تتم عمليّة التحليل الكهربائي من خلال تمرير التيار عبر مادةٍ أو محلولٍ موصلٍ لإحداث تغييرٍ كيميائي من خلال فقد المّادة لإلكترون أو كتساب إلكترون فيما يعرف بعملية الأكسدة أو الاختزال عبر خليّةٍ كهربائيّةٍ تحتوي على أقطابٍ موجبةٍ وسالبةٍ مفصولةٍ ومغموسةٍ في المحلول المتأيّن بحيث تتشكل المّادة المراد تحويلها على القطب أو كمحلول أو تذوب في المحلول.[٢]

واستخدامات التحليل الكهربائي عديدةٌ ومنتشرةٌ على نطاقٍ واسعٍ خاصةً في العمليات المعدنيّة كاستخراج المعادن وتنقيتها من المواد الخام أو المركّبات وترسّب المعادن من المحلول حيث ينتج الصوديوم المعدني وغاز الكلور من خلال التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم المنصهر، ويؤدي التحليل الكهربائي لمحلول مائي من كلوريد الصوديوم إلى هيدروكسيد الصوديوم وغاز الكلور كما يتم إنتاج الهيدروجين والأكسجين بواسطة التحليل الكهربائي للماء.[٢] بدأت استخدامات التحليل الكهربائي من خلال البطّاريات البدائية حيث تم تصنيع الأجهزة بالاعتماد على قانون فارادي والذي ينص بشكل أساسيٍ على أن الجهد في الدائرة يتناسب مع معدّل التغير في المجال المغناطيسي عبر الدائرة وينطبق هذا القانون على المبادئ الأساسية للموّلد الكهربائي والمحرّك الكهربائي والمحوّل والمحث.[٣]

ويمكن تقسيم المواد الموصلة للكهرباء إلى مجموعتين وهي الموصلات المعدنيّة أو الإلكترونيّة والموصلات الكهربيّة؛ فالمعادن والمواد غير المعدنيّة كالجرافيت وثاني أكسيد المنغنيز تحمل الموصليّة المعدنيّة ومرور التّيار الكهربائي خلالها ينتج تأثيرات حراريّة ومغناطيسيّة، كما تشتمل الموصلات الإلكتروليتية معظم الأحماض والقواعد والأملاح إمّا في الحالة المنصهرة أو في المحلول المائي أو المذيبات الأخرى.[٤] وعندما يتم إنشاء فرق جهد كهربائي بين الأقطاب المغموسة تتحرّك الأيونات الموجبة الشحنة نحو الكاثود أي القطب السالب وتتحرك الأيونات التي تحمل شحنة سالبة نحو الأنود أي القطب الموجب وبالتالي تحويل الأيونات إلى مجموعة من الذّرات محدثة تغيرًا كيميائيًا في الأقطاب، كما تتناسب كميّة المواد المترسبّة في المحلول تناسبًا طرديًا مع كميّة الشّحنة التي تمر من خلال الخليّة.[٤]

علماء الهندسة الكهربائية

من خلال استخدامات التحليل الكهربائي برز عدد من روّاد الهندسة الكهربائية أمثال توماس أديسون مخترع المصباح الكهربائي، جورج ويستنجهاوس مكتشف التيّار المتناوب، نيكولا تسلا مخترع المحرّك، غوغليلمو ماركوني مخترع الإذاعة وفيليو تي فارنسورث مخترع التلفزيون حيث حول هؤلاء المبتكرون الأفكار والمفاهيم المتعلّقة بالكهرباء إلى أجهزةٍ وأنظمةٍ عمليّةٍ يتم استخدامها حتى عصرنا هذا.[٣]

المراجع[+]

  1. "Electrolysis", en.wikipedia.org, Retrieved 18-07-2019. Edited.
  2. ^ أ ب "Electrolysis", www.britannica.com, Retrieved 18-07-2019. Edited.
  3. ^ أ ب "What Is Electrical Engineering?", www.livescience.com, Retrieved 18-07-2019. Edited.
  4. ^ أ ب "Electrochemical reaction", www.britannica.com, Retrieved 18-07-2019. Edited.