電解

水的電解

電解（electrolysis）是指將電流通過電解質溶液或熔融態物質，而在陰極和陽極上引起氧化還原反應的過程。電化學電池在接受外加電壓（即充電過程）時，會發生電解過程。

舉例

一般的電解原理

碘化鋅溶液電解

電解水

以下為在酸性水溶液中電解水的例子。

• 正極（anode）：

${\rm {2H_{2}O\longrightarrow O_{2}+4H^{+}+4e^{-}}}$

• 負極（cathode）：

${\rm {4H^{+}+4e^{-}\longrightarrow 2H_{2}}}$

總反應式

${\rm {2H_{2}O\longrightarrow 2H_{2}+O_{2}}}$

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ἤλεκτρον[ɛ̌ːlektron]「琥珀」和λύσις [lýsis] 「溶解」而來。

• 1785年：Martinus van Marum的靜電產生器用來從錫、鋅、銻的鹽類中還原出金屬。
• 1800年：William Nicholson和Anthony Carlisle將水電解，產生氫和氧。
• 1807年：漢弗里·戴維利用電解發現鉀、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鎵
• 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爾－埃魯法。
• 1890年：發展了製備氫氧化鈉的卡斯納-凱耳納過程。

應用

電解可用來進行各種電化學的製備和生產，是重要的工業過程。

• 氯鹼工業：電解食鹽鹽水（氯化鈉溶液），陽極產生氯氣，陰極產生氫和氫氧化鈉溶液。
• 熔鹽電解：電負性高的氟和電負性低的鈉、鉀、鈣等鹼金屬和鹼土金屬以及各種難熔的金屬只能通過相應的熔鹽電解才能製得。
• 電冶金：銅、鋅等金屬可通過電解法從礦石提取液中分離。
• 電解精煉：通過電解精煉可以獲得高純度的金屬。
• 電鍍、電拋光是重要的金屬表面精飾工藝。
• 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

主條目：法拉第電解定律

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爾數與它的離子所帶的電荷大小成反比。

參見

• 鹽
• 電解質

外部連結

• A video explaining the process of electrolysis and its application to cars（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）