Bajardi: odilova o

2.6. Qutblanish

Elektroliz jarayoniga turli xil omillar ta‘sir ko’rsatadi. Shulardan biri qutblanish jarayoni bo’lib, u uch xil bo’ladi, ya‘ni elektrod qutblanish, kimyoviy qutblanish va konsentratsiyaviy qutblanish.
Elektrod qutblanish. Elektrolitga tashqi manbadan elektr oqimi yuborilganda qatodga elektron kelishi sababli uning potentsiali manfiylashadi, anoddan elektronlar ketishi sababli uning musbat potentsiali oshadi, ya‘ni elektrodlar qutblashadi. Elektrolitdan elektr oqimi o’tganda, elektrodning elektr holati – uning potentsiali, qo’sh elektr qavati zaryadining zichligi o’zgaradi. Bu xodisaga elektrodning qutblanishi deyiladi.
Ikkala elektroddagi potentsial siljishlar yig’indisi qutblanish EYUK ni beradi. Elektrkimyo sanoatida elektrodga juda katta elektr oqimi beriladi, natijada qutblanish EYUK ham katta bo’ladi.
Elektroliz vaqtida elektrolitli vanna galvanik elementga aylanadi va uning elektrodlari orasida tashqi elektr manbaiga qarshi yo’nalgan potentsiallar ayirmasi vujudga keladi. Bu xodisaga elektrolitik qutblanish yoki qisqacha qutblanish deyiladi. Elektroliz vaqtida elektrolitli vannaning elektrodlari orasida hosil bo’lgan elektr yurituvchi kuchga qutblanish elektr yurituvchi kuchi deb ataladi. Shuning uchun elektroliz vaqtida zanjirdagi elektr oqimining kuchi quyidagiga teng bo’ladi.

bu yerda, Е_q – qutblanish elektr yurituvchi kuchi.
Kimyoviy qutblanish. Sulfat kislota eritmasiga platinadan yasalgan ikki elektrod tushirilib tashqaridan elektr oqimi yuborilsa, katoddagi potentsial vodorodning muvozanat potentsiallaridan oshganidan so’ng katodda vodorod ajralib chiqa boshlaydi, anodda esa kislorod ajraladi [13].
Elektrodlarda ajralib chiqayotgan bu gazlar platina elektrodga adsorbilanib, gaz elektrodlar – kislorod hamda vodorod elektrodni hosil qiladi. Natijada sulfat kislota eritmasiga tushirilgan platina plastinkalarda kislorod hamda vodorod elektrodlardan iborat quyidagi galvanik element vujudga keladi:
Pt (H₂)^- |H₂SO₄|⁺O₂(Pt)
Bu galvanik elementning elektr yurituvchi kuchi elektroliz davomida asta – sekin osha boradi va nihoyat, o’zining eng yuqori qiymatiga erishadi. Elktroliz jarayonida
katodda tashqi manbadan elektron keladi va katodda qaytarilish jarayoni boradi. Anoddan elektron ketadi va anodda oksidlanish reaksiyasi boradi. Galvanik element elektrodlarida teskari jarayon boradi. Katodda elektron ketadi va oksidlanish reaktsiyasi boradi, anodga elektronlar keladi va qaytarilish reaktsiyasi boradi. Shunday qilib, elektroliz jarayonida katod anodga va anod katodga aylanadi. Shu sababli elektroliz jarayonida elektrolizyorda hosil bo’lgan qutblanish galvanik elementning elektr oqimi tashqi elektr manbaining elektr oqimiga qarshi tomonga yo’nalgan bo’ladi. Natijada zanjirda elektr kuchi kamayadi. Demak, yuqoridagi misolda qutblanishning sababi galvanik elementning vujudga kelishidir. Shuning uchun bu xil qutblanish kimyoviy qutblanish deyiladi.
Qutbsizlantirish. Qutblanish jarayoni elektroliz bilan ma‘lum miqdorda modda ajratib olish uchun ortiqcha elektr energiya sarf qilishini talab qiladi. Bu esa zarardir. Shunga ko’ra, qutblanishni yo’qotish yoki juda bo’lmaganda uning ta‘sirini kamaytirishga harakat qilinadi. Elektroliz jarayonida qutblanishni yo’qotish qutbsizlantirish (depolyarizatsiya) deyiladi. Qutblanishni yo’qotish uchun uning sabablarini yo’qotish kerak. Konsentratsiyaviy qutblanish, eritmani shiddatli aralashtirish yo’li bilan yo’qotilishi mumkin, lekin uni butunlay yo’q qilib bo’lmaydi, chunki elektrodlarda hosil bo’lgan diffuzion qatlam bunga yo’l qo’ymaydi. Ortiqcha ionni cho’ktirish yo’li bilan ham konsentratsiyaviy qutblanishdan qutilish mumkin. Elektroliz paytida katodda biror kation eritmadan metall holida ajralib chiqishi uchun u o’z zaryadini berishi kerak, lekin metallar eritmaga ion holida o’tishga intiladi. Metallarning bu tabiati kationning zaryadsizlanishiga qarshilik qiladi. Bu qarshilikni yengish uchun katodga ma‘lum potentsial berish kerak bo’ladi. Shunday qilib, kation zaryadsizlanib katodda ajralishi uchun, ya‘ni elektroliz jarayoni borish uchun edektrodga beriladigan potentsial, ajralib chiqishi kerak bo’lgan shu metallning ma‘lum sharoitda hosil qilinadigan muvozanat bo’lsa ham ko’proq bo’lishi kerak. Kationning zaryadsizlanishi uchun kerak bo’lgan minimum potentsial ajralish potentsiali yoki (agar elektrod erisa) erish potentsiali deyiladi. Metallarning hosil qiladigan potentsiali ularning normal potentsiali bilan ifodalanadi. Shuning uchun ham kuchlanishlar qatori ajralish potentsialining minimum miqdorini ifodalaydi. Elektroliznig borishi uchun tashqi manbadan beriladigan elektr yurituvchi kuch ma‘lum minimum qiymatdan kam bo’lmasligi kerak. Bunday elektr yurituvchi kuch ajralish kuchlanishi deb ataladi. Amalda biror moddaning ajralib chiqishi uchun kerak bo’ladigan ajralish potentsiali ba‘zi sabablarga ko’ra shu moddaning muvozanat potentsialiga nisbatan ko’p bo’ladi. Bu xodisaga elektroddagi o’ta kuchlanish yoki o’ta kuchlanish potentsiali deyiladi. Moddalarning elektroliz vaqtida ajralib chiqishi uchun kerak bo’lgan minimum EYuK qutblanish EYuK dan anchagina ko’p bo’lishi kerak. Bu hol elektrolizdagi o’ta kuchlanish deyiladi. Ma‘lumki elektrodda gaz ajralib chiqishi uchun juda ko’p elektr energiya kerak bo’ladi. Sanoatda elektrkimyoviy usul bilan kislorod, vodorod, xlor singari gazlar ko’p miqdorda olinadi. Shuning uchun elektrolizda ortiqcha sarf bo’ladigan elektr energiyasini kamaytirish katta amaliy ahamiyatga ega.