Elektroliz Alm. Elektrolyse (f.), Fr. electrolyse (f), İng. electrolysis. Elektrolitten elektrik akımı geçirilerek maddenin kimyasal değişime uğraması. Örneğin suyun elektrolizi ile hidrojen üretilir ve saf hidrojen eldesi için çok uygun bir yöntemdir. Elektroliz kabındaki elektrolite batırılmış, birinci sınıftan iki iletken (elektrotlar) vasıtasıyle gönderilen akımın, elektrotlar üzerinde meydana getirdiği olayların toplamı.

Elektrotlar, birinci sınıftan iletkenlerdir. Bunlara metalik veya elektronik iletken de denir. Bu tür iletkenlerde akım, serbest halde bulunan veya zayıfça bağlı olan elektronların hareketi sayesinde geçer. Akım geçişi sırasında sıcaklık yükselir. İletkenin etrafında bir manyetik alan meydana gelir. Fakat tartılabilir miktarda madde taşınması olmaz. Elektrotlar anot ve katot olarak isimlendirilir. Anot, oksidasyonun (elektron verme olayının); katot, redüksiyonun (elektron alma olayının) olduğu elektrottur. Elektrolitler, katı, sıvı ve çözelti halinde, ikinci sınıftan iletkenlerdir. Bunlara iyonik iletkenler de denir. Katı elektrolite, RbAg5I6 (oda sıcaklığında iletkenliği 0,27 ohm-1 cm-1) bileşiğini; sıvı elektrolite, alüminyumun eldesinde kullanılan takriben 1000°C’de erimiş kriyolit (Na3AIF6) ve florit (CaF2) karışımını; çözelti halindeki elektrolite, sodyum klorürün (NaCl) sulu çözeltisini örnek olarak verebiliriz. Bu tür iletkenlerde akım anyon ve katyonlarla taşınır. Bu iletkenlerden akım geçtiği zaman elektrotlar üzerinde görülen olaylar dışında daima bir madde taşınması vardır. Elektrolitle akımın taşınmasında rol alan anyonlar, net bir negatif yüke sahip atom veya atom gruplarıdır (F-, CI-, NO-3, ...). Katyonlar ise net pozitif yüke sahip atom veya atom gruplarıdır (Cu2+, Zn2+, ...).

Mesela elektrolitik olarak çinko eldesi şöyledir:

Elektrotlara doğru akım uygulandığı zaman şu elektro-kimyasal olaylar olur:

Anot: 2CI—2e ® CI°2 (yükseltgenme)

Katot: Zn2++2e ® Zn° (indirgenme)

Teori: Elektroliz ürünlerinin miktarı, meydana gelme hızı ve tabiatı, elektroliz şartlarına bağlıdır. Faraday, elektroliz kanunlarına göre; 1) Elektrolitten elektrik akımı geçirildiği zaman serbest hale geçen veya çözünen madde miktarı elektrolitten geçen elektrik miktarı ile orantılıdır. 2) Çeşitli elektrolitlerden aynı miktar elektrik akımının geçirilmesiyle ayrılan veya çözünen madde miktarı bu cismin kimyasal eşdeğeri ile orantılıdır. Kimyasal eşdeğer, bir atomun atom tartısının veya bir atom grubunun mol tartısının, bunların dahil oldukları bileşikteki değerliğe oranıdır. Bir kulon (coulomb) luk elektrik miktarının serbest hale geçirdiği veya çözdüğü maddenin gram miktarı, bu maddenin elektrokimyasal eşdeğeridir. Faraday’ın elektroliz kanunlarına göre:

A Q

m = ¾¾¾¾ bağıntısı yazılabilir. Burada:

n F

m = Ayrılan veya çözünen madde miktarı.

A = Ayrılan maddenin atom ağırlığı (İyon gramı).

n = Ayrılan maddenin bileşikteki değerliği.

Q = Elektroliz sırasında devreden geçen akım miktarı.

F = Faraday (96500) kulon.

Devreden geçen akım miktarı Q, uygulanan akım şiddeti ve elektroliz süresiyle orantılıdır. Eğer akım şiddeti sabit ise Q= i.t’dir. Devreden geçen akım miktarını hassas olarak ölçmek için kulonmetrelerden faydalanılır. Kulonmetre; gazlı, tartımlı ve titrajlı olmak üzere üç tiptir. Ayrıca elektronik cihazlar yardımıyle de akım miktarı tayin edilebilmektedir.

Elektrolizin başlıyabilmesi, yani elektrotlarda indirgenme ve yükseltgenme olaylarının başlayabilmesi, elektrot potansiyeline bağlıdır. Bazan madde toplanmasının başlayabilmesi için teorik olarak hesaplanan potansiyel değerinden daha büyük potansiyel değerine ihtiyaç duyulabilir. Bu takdirde aşırı potansiyel söz konusudur. Aşırı potansiyel üç sebepten ortaya çıkar ve ohmik, konsantrasyon ve aktivasyon aşırı potansiyeli olmak üzere üç çeşittir. Eğer, toplanan veya ayrılan madde miktarı Faraday’ın elektroliz kanunları ile hesaplanan teorik değere eşitse, akım verimi % 100, eğer değilse % 100’ün altındadır denir.

Elektrolizin birçok uygulama alanı vardır. Başlıcaları analitik ve endüstriyel uygulamalardır. Analitik uygulamaları elektro analizler, voltametrik ve potansiyometrik analizlerdir. Endüstride çok çeşitli uygulama alanları vardır. Bunlar, elektrolitik kaplama, metallerin elektrolitik saflaştırılması, çeşitli kimyasal maddelerin eldesi, elektrolitik aşındırma, piller ve elektrolitik parlatma alanlarıdır.

Tıpta elektroliz, elektrik akımı ile dokuların yok edilmesinde kullanılır. Genellikle, lüzumsuz kılları, bazı deri yaralarını ve deri yüzeyindeki kabarmış kan damarlarının yok edilmesinde kullanılır.

Kılları yok etmek için, negatif elektrot olarak görev yapan son derece ince platin tel kıl sapı boyunca takriben 3-4 mm, deri altındaki kıl bezciğine kadar geçirilir. Platin tel burada kıl yapan hücrelerle temasa gelir. Tedricen akım uygulanır. 5-10 saniye sonra kılın mukoza uzantısı harap olur, kıl kolayca çekilip dışarı alınır.

Uygulama sırasında çok az ağrı olur. Anesteziye gerek duyulmaz. Elektroliz, traş olma veya kıl dökücü ilaçların kullanımı gibi değildir. Böyle uygulamanın neticesinde kıllar tekrar çıkmaz ve uygun şekilde yapılırsa korkutucu değildir.

Kaynak: Rehber Ansiklopedisi