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电解

Wikipedia · 2026-07-11 维基百科 👁 1 阅读

电解（）是直流电经由电极通过电解质溶液或熔融态电解质，在阴阳两极和电解质接触的界面上发生氧化还原反应的过程。在此过程中电能转化成为化学能，因此电解属于一种电化学反应。

电解 electrolysis 此术语，不论中英文，均为一历史沿用名词，其定义已不特指使用电流让化合物分解或分解反应，而是泛指所有靠外部电能驱动的非自发化学反应，不再局限于字面上的“分解”。电解的现象，即“电流的化学效应”，其本质是电化学氧化还原反应。电解过程中没有发生分解反应的例子如：铜的精炼、铁匙上银的电镀、不锈钢的电抛光等等。

按电解定义，外加电压于电化学电池使其充电的過程，就是一种电解。虽然充电过程的原理是电解，但在工程和日常生活中，仍习惯称“充电”而非电解，因其侧重于能量的储存状态。在讨论工业生产（如：电解铝、电镀）时，才频繁使用“电解”一词，但在化学本质上，充电和电解两者完全一致。

舉例
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以下為在酸性水溶液中電解水的例子。

  • -{zh-hant:正; zh-cn:阳; zh-tw:正;}-極（anode）：

:
\rm 2H_2O \longrightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

  • -{zh-hant:負; zh-cn:阴; zh-tw:負;}-極（cathode）：

:
\rm 4H^+ + 4e^- \longrightarrow 2H_2

總反應式
:
\rm 2H_2O \longrightarrow 2H_2 + O_2

在這個反應中，陽極產生放出電子的反應（氧化），陰極產生取得電子的反應（還原）。

歷史
電解的英文electrolysis是由希臘文「琥珀」和**' 「溶解」而來。

*1785年：的靜電產生器用來從錫、鋅、銻的鹽類中還原出金屬。
*1800年：和將水電解，產生氫和氧。
*1807年：汉弗里·戴维利用電解發現鉀、鈉、鋇、鈣和鎂。
*1875年：保羅·埃米爾·勒科克·德布瓦博德蘭利用電解發現了镓
*1886年：亨利·莫瓦桑利用電解發現元素氟。
*1886年：發展了電解製鋁的霍尔－埃鲁法。
*1890年：發展了製備氫氧化鈉的。

应用
电解可用来进行各种电化学的制备和生产，是重要的工业过程。

  • 氯碱工业：电解食盐鹽水（氯化鈉溶液），阳极产生氯气，阴极产生氢和氫氧化鈉溶液。
  • 熔盐电解：电负性高的氟和电负性低的钠、钾、钙等碱金属和碱土金属以及各种难熔的金属只能通过相应的熔盐电解才能制得。
  • 电冶金：铜、锌等金属可通过电解法从矿石提取液中分离。
  • 电解精炼：通过电解精炼可以获得高纯度的金属。
  • 电镀、电抛光是重要的金属表面精饰工艺。
  • 電解水：將做為飲水用途的自來水（內溶適量中性鹽類離子化合物），經淨化後電解分離的鹼性離子水，及提供作為環保消毒或皮膚外療的酸性離子水。
  • 儲能：將水電解為氫氣與氧氣，將氫氣儲存起來，做為燃料電池的燃料。

法拉第定律
法拉第第一電解定律
電解過程中，在電極發生化學反應而產生的物質的質量與通過電解質的電量成正比。
*電量=電流×時間（Q=I·t）

法拉第第二電解定律
當相同電量通過不同電解質時，沉積在電極的元素的摩尔數與它的離子所帶的電荷大小成反比。

参見

  • 鹽
  • 电解质

參考資料
外部連結

#电解

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