تعريف عملية التحليل الكهربائي

بواسطة: - آخر تحديث: ١٣:٠٨ ، ٢٧ يوليو ٢٠١٩
تعريف عملية التحليل الكهربائي

التيار الكهربائي

التيار الكهربائي هو كمية يمكن قياسها والتعبير عنها رقميًا، والتيار هو معدل تدفق الشحنة في ما نقطة بالدائرة الكهربائية بالنسبة للزمن؛ إذ تحديد التيار في الدائرة الكهربائية إذا أمكن قياس كمية الشحنة التي تمر عبر مقطع عرضي من السلك في وقت ما، فالتيار هو ببساطة النسبة بين كمية الشحنات الكهربائية والوقت، والجسيمات التي تحمل الشحنة عبر الأسلاك في الدائرة هي إلكترونات متحركة، واتجاه التيار الكهربائي هو الاتجاه الذي تتحرك فيه الشحنة الموجبة، حيث يتم توجيه التيار الكهربائي في الدائرة الخارجية بعيدًا عن الطرف الموجب ونحو الطرف السالب للبطارية، كما في عملية التحليل الكهربائي.[١]

تعريف عملية التحليل الكهربائي

التحليل الكهربائي هو العملية التي يتم من خلالها تمرير التيار الكهربائي من خلال مادة لإحداث تغيير كيميائي، والتغيير الكيميائي هو أحد التغييرات التي تفقد فيها المادة أو تكتسب إلكترونًا، كعمليات الأكسدة أو الاختزال، ويتضح تعريف عملية التحليل الكهربائي في الخلية كهربائية، والتي هي عبارة عن جهاز يتكون من أقطاب موجبة وسالبة مفصولة ومغموسة في محلول يحتوي على أيونات موجبة وسالبة الشحنة، ويمكن أن تشكل المادة المراد تحويلها القطب أو قد تشكل المحلول، أو قد تذوب في المحلول، وفي عملية التحليل الكهربائي يدخل التيار الكهربائي -أو الإلكترونات- عبر القطب السالب المشحون، أي الكاثود، حيث تنتقل الشحنات الموجبة من المحلول إلى هذا الإلكترود، حيث تتحد تلك الشحنة مع الإلكترونات، وتتحول إلى عناصر أو جزيئات محايدة، وتنتقل الشحنات السالبة من المحلول إلى القطب الآخر-الأنود-، وتتخلى عن إلكتروناتها، وتتحول إلى عناصر أو جزيئات محايدة، وإذا كانت المادة المراد تحويلها هي الإلكترود، فإن التفاعل يكون عمومًا واحدًا، يذوب فيه الإلكترود بالتخلي عن الإلكترونات.[٢]

العوامل المؤثرة في عملية التحليل الكهربائي

تعتمد عملية التحليل الكهربائي على انتقال التيار الكهربائي المتمثل في انتقال الإلكترونات من الكاثود إلى الآنود والعكس، وتعتمد عملية التحليل الكهربائي على عدة عوامل كالتفاعلات الكيميائية المعتادة، وفيما يأتي توضيح لأهم هذه العوامل:[٣]

  • الجهد الزائد: فالجهد الناتج عن عملية التحليل الكهربائي ربما يكون أعلى بكثير من المتوقع، وقد تكون القدرة المفرطة ضرورية للتغلب على التفاعلات التي تحدث على القطب نفسه.
  • نوع الإلكترود: القطب الكهربائي الخامل يعمل كسطح لحدوث تفاعل، ولا يشارك في التفاعل الكيميائي، بينما يصبح الإلكترود النشط جزءًا من نصف التفاعل، وهذا قد يؤثر على عملية التحليل الكهربائي.
  • تفاعلات الإلكترود في وقت واحد: إذا كان هناك زوجان مختلفان من ردود الفعل النصفية يحدثان مرة واحدة، فيجب التخلص من بعض ردود الفعل النصفية لتحديد زوج واحد من ردود الفعل الأكثر ملاءمة لإجراء عملية التحليل الكهربائي.
  • حالة المواد المتفاعلة: إذا كانت المواد المتفاعلة في حالات غير قياسية، فقد يختلف جهد نصف الخلايا عن مقدار الكمية القياسية، وفي هذه الحالة، قد يحتوي محلول خلية أنود النصف على درجة حموضة أعلى أو أقل من الرقم الهيدروجيني القياسي 4 والذي قد يؤدي إلى جهد غير قياسي أيضًا يؤثر في مجموعة العوامل التي ينتج منها تعريف عملية التحليل الكهربائي.

المراجع[+]

  1. " Electric Current", www.physicsclassroom.com, Retrieved 15-07-2019. Edited.
  2. " Electrolysis ", www.britannica.com, Retrieved 13-07-2019. Edited.
  3. "Electrolysis", chem.libretexts.org, Retrieved 15-07-2019. Edited.