9) Vedení elektrického proudu v kapalinách

9) Vedení proudu v kapalinách Elektrický proud v kapalinách je možný jen tehdy, vyskytují-li se v kapalině volné částice s elektrickým nábojem. Elektricky vodivá kapalina se nazývá elektrolyt. Volné nabité částice v kapalině vznikají především disociací molekul na kladné a záporné ionty při rozpuštění nějaké látky v kapalině nebo při vytvoření dostatečně silného elektrického pole v kapalině (tzv. disociační napětí). Usměrněním pohybu kladných iontů (kationtů) k záporné elektrodě (katodě) a záporných iontů (aniontů) ke kladné elektrodě (anodě) vzniká v kapalině elektrický proud. Jeho velikost závisí na napětí mezi elektrodami a na množství volných iontů v elektrolytu. Zvýšená koncentrace iontů u elektrod má za následek vznik tzv. polarizačního napětí. Toto napětí má opačnou polaritu než napětí mezi elektrodami a působí tak proti němu. Aby elektrolytem protékal elektrický proud, musí být vnější napětí větší než polarizační napětí. Průchodem elektrického proudu kapalinou dochází k chemickým změnám na elektrodách. Tento jev se nazývá elektrolýza a využívá se např. k výrobě některých chemických látek nebo v akumulátorech. Naopak samovolné chemické reakce mezi elektrolytem a elektrodami mohou být příčinou vzniku elektrických potenciálů na elektrodách, jejichž rozdíl tvoří elektromotorické napětí používané v galvanických článcích. Příklady elektrolýzy Galvanické pokovování – na předměty z méně ušlechtilých kovů nanášíme vrstvu ušlechtilého kovu, abychom vytvořili ozdobnější povrch a zajistili lepší oddolnost vůči vnějším vlivům. Provádí se v roztoku kovu, kterým chceme daný předmět pokovovat. Anodou ( kladnou elektrodou ) je deska z kovu, kterým se pokovuje, katodou ( zápornou elektrodou ) je pokovovaný předmět. Jako příklad lze uvést chromování, niklování, zlacení nebo cínování. Galvanické leptání – deska z kovu se pokryje tenkou nevodivou vrstvou, do které se vyryje požadovaný obrazec. Deska se pak použije jako elektroda ponořená do vhodného elektrolytu. Při elektrolýze bude odstraněn ( vyleptán ) kov jen na nezakrytých místech. Využívá se při výrobě tištěných spojů. Elektrolytická výroba kovů – elektrolýzou z roztavené rudy lze vyrábět čisté kovy. Příkladem může být hliník. Anodu tvoří silné uhlíkové tyče, katodu uhlíková vana naplněná bauxitem. Roztavený hliník klesá ke dnu vany a odtud se pak vypouští. Čištění kovů – kov vyráběný v hutích obsahuje mnoho různých příměsí. Při elektrolýze tento surový kov připojíme k anodě, jako elektrolyt poslouží roztok soli čištěného kovu a na katodě se vylučuje čistý kov bez příměsí.