استعمال الطاقة الكهربائية لإحداث تفاعل كيميائي يسمى التحليل الكهربائي. وهو عملية يتم فيها تطبيق تيار كهربائي على محلول أو خليط من المواد الكيميائية، مما يؤدي إلى كسر الروابط الكيميائية وتكوين منتجات جديدة.
يمكن تقسيم التحليل الكهربائي إلى نوعين رئيسيين:
التحليل الكهربائي الانفصالي، والذي يتم فيه فصل المواد الكيميائية عن بعضها البعض. على سبيل المثال، يمكن استخدام التحليل الكهربائي لفصل الماء إلى الأكسجين والهيدروجين، أو لفصل أملاح الصوديوم والكلور من كلوريد الصوديوم.
التحليل الكهربائي التراكمي، والذي يتم فيه تكوين مواد كيميائية جديدة. على سبيل المثال، يمكن استخدام التحليل الكهربائي لتصنيع الألومنيوم، أو لصناعة الأمونيا.
يعتمد التحليل الكهربائي على مفهوم الأكسدة والاختزال. في الأكسدة، يتم فقد الإلكترونات من الذرة أو الجزيء. وفي الاختزال، يتم اكتساب الإلكترونات.
في التحليل الكهربائي، يتم توصيل المواد الكيميائية المراد تحليلها إلى قطبين كهربائيين. يطلق على القطب الذي يفقد الإلكترونات اسم الأنود، ويطلق على القطب الذي يكتسب الإلكترونات اسم الكاثود.
عندما يتم تطبيق التيار الكهربائي، تتحرك الإلكترونات من الأنود إلى الكاثود. في الأنود، تفقد المواد الكيميائية إلكتروناتها وتصبح مؤكسدة. وفي الكاثود، تكتسب المواد الكيميائية إلكتروناتها وتصبح مختزلة.
يمكن استخدام التحليل الكهربائي في العديد من التطبيقات الصناعية، بما في ذلك:
إنتاج المواد الكيميائية، مثل الأمونيا والقلويات والمواد البلاستيكية.
تكرير المعادن، مثل الألومنيوم والنحاس والنيكل.
معالجة المياه، مثل إزالة الكلور من مياه الشرب.
صناعة الأغذية، مثل إنتاج الألبان المحلاة.
التحليل الكهربائي هو عملية مهمة لها العديد من التطبيقات العملية. وهو يوفر طريقة فعالة لفصل المواد الكيميائية وتكوين مواد جديدة.
