Elektrolisis ("penguraian [dengan] tenaga elektrik") atau urailetrik[1] ialah proses penguraian elektrolit kepada unsur juzuknya apabila arus elektrik mengalir melaluinya. Arus elektrik boleh dialirkan melalui elektrolit dengan menggunakan dua elektrod: elektrod yang disambungkan kepada terminal positif yang dinamakan anod, manakala elektrod yang disambungkan kepada terminal negatif dinamakan katod. Semasa elektrolisis berlaku, ion negatif akan bergerak dari katod ke anod sebagai anion negatif. Ion positif pula akan bergerak dari anod ke katod yang mana ion ini dikenali sebagai kation positif.

Latar belakang

sunting

Istilah "elektrolisis" diperkenalkan oleh Michael Faraday pada abad ke-19 atas cadangan sejarawan sains Inggeris William Whewell, daripada perkataan bahasa Yunani ἤλεκτρον elektron iaitu "ambar" yang dikaitkan dengan fenomena elektrik sejak kurun ke-17, dan λύσις lysis yang bermaksud "pelarutan".[2] Elektrolisis sebagai alat mengkaji tindak balas kimia dan mendapatkan unsur asli walau bagaimanapun telah terlebih dahulu diamalkan sebelum diberikan istilah khusus oleh Faraday.

Kaedah

sunting

Komponen utama yang diperlukan untuk mencapai elektrolisi adalah:

Elektrod yang diperbuat daripada logam, grafit and bahan separa pengalir digunakan secara meluas. Pemilihan elektrod yang sesuai bergantung kepada tindak balas kimia antara elektrod dengan elektrolit dan kos pembuatan.

Kegunaan industri

sunting
 
Proses Hall-Heroult dalam pemprosesan aluminium.

Proses pengilangan

sunting

Dalam pembuatan, elektrolisis boleh digunakan untuk:

  • Elektrosaduran, di mana filem nipis logam dimendapkan di atas bahan substrat. Penyaduran elektrik digunakan dalam banyak industri untuk tujuan fungsian atau hiasan, seperti badan kenderaan dan syiling nikel.
  • Pemesinan elektrokimia (ECM), di mana katod elektrolisis digunakan sebagai alat berbentuk untuk mengeluarkan bahan melalui pengoksidaan anodik daripada bahan kerja. ECM selalunya digunakan sebagai teknik untuk menggores permukaan logam seperti alatan atau pisau dengan tanda atau logo kekal.

Kajian terkini

sunting

Elektrolisis karbon dioksida

sunting

Penurunan karbon dioksida melalui elektrolisis boleh menghasilkan bahan-bahan kimia perlu seperti metana, etilena, etanol dan lain-lain,[3][4][5] dan teknologi ini sedang dikaji sebagai proses penghasilan molekul organik neutral karbon berpotensi.[6][7]

Rujukan

sunting
  1. ^ Ensaiklopedia Dualiran (1975)
  2. ^ Oesper, Ralph; Speter, Max (1937). "The Faraday-Whewell correspondence concerning electro-chemical terms". The Scientific Monthly. 45 (6): 535–546. Bibcode:1937SciMo..45..535O.
  3. ^ Lee, Seunghwa; Ju, Hyungkuk; Machunda, Revocatus; Uhm, Sunghyun; Lee, Jae Kwang; Lee, Hye Jin; Lee, Jaeyoung (2015). "Sustainable production of formic acid by electrolytic reduction of gaseous carbon dioxide". J. Mater. Chem. A. 3 (6): 3029. doi:10.1039/C4TA03893B. S2CID 98110035.
  4. ^ Whipple, Devin T.; Kenis, Paul J.A. (2010). "Prospects of CO2 Utilization via Direct Heterogeneous Electrochemical Reduction". The Journal of Physical Chemistry Letters. 1 (24): 3451. doi:10.1021/jz1012627. S2CID 101946630.
  5. ^ Machunda, Revocatus L.; Ju, Hyungkuk; Lee, Jaeyoung (2011). "Electrocatalytic reduction of CO2 gas at Sn based gas diffusion electrode". Current Applied Physics. 11 (4): 986. Bibcode:2011CAP....11..986M. doi:10.1016/j.cap.2011.01.003.
  6. ^ Appel, Aaron M.; Bercaw, John E.; Bocarsly, Andrew B.; Dobbek, Holger; Dubois, Daniel L.; Dupuis, Michel; Ferry, James G.; Fujita, Etsuko; Hille, Russ; Kenis, Paul J.A.; Kerfeld, Cheryl A.; Morris, Robert H.; Peden, Charles H.F.; Portis, Archie R.; Ragsdale, Stephen W.; Rauchfuss, Thomas B.; Reek, Joost N.H.; Seefeldt, Lance C.; Thauer, Rudolf K.; Waldrop, Grover L. (2013). "Frontiers, Opportunities, and Challenges in Biochemical and Chemical Catalysis of CO2 Fixation". Chemical Reviews. 113 (8): 6621–6658. doi:10.1021/cr300463y. PMC 3895110. PMID 23767781.
  7. ^ Qiao, Jinli; Liu, Yuyu; Hong, Feng; Zhang, Jiujun (2014). "A review of catalysts for the electroreduction of carbon dioxide to produce low-carbon fuels". Chem. Soc. Rev. 43 (2): 631–675. doi:10.1039/C3CS60323G. PMID 24186433.