Principe de l'électrolyse et intérêt industriel du procédé
L'électrolyse est un phénomène chimique qui met en jeu des transferts d'électrons. C'est un processus qui a un très grand nombre d'applications industrielles. Le montage électrolytique possède au minimum deux électrodes appelées anode et cathode. Elles sont le siège respectivement des réactions d'oxydation et de réduction. Le transfert d'électron s'effectue dans un milieu conducteur, le plus souvent aqueux, qui permet la passage électronique. Un générateur électrique fournit l'électricité nécessaire à la réaction.
Les phénomènes électrolytiques sont étudiés à l'aide d'un potentiostat et d'un système à 3 électrodes : une électrode de travail, une contre-électrode généralement en platine et une électrode de référence. Ce dispositif permet notamment de tracer des courbes intensité-potentiel. La voltampérométrie cyclique permet également d'étudier les couples rédox. L'étude des phénomènes de corrosion est également un domaine où sont mis en jeu des réactions électrochimique.
Son utilisation industrielle
Dans l'industrie, l'électrolyse est très employée pour la production de potassium, de sodium ou bien encore de Calcium. Ce phénomène a de nombreuses autres applications :
- purification de métaux par dépôt électrolytique
- dosage de métaux comme le cuivre (utilisation de la loi de Faraday)
- fabrication de l'eau de Javel
- dépôt de métaux décoratifs (chromage décor)
- Coloration et durcissement de l'aluminium (anodisation)
- Fabrication de l'aluminium en milieu fondu
Toujours dans le même type d'application, il est possible grâce à l'électrolyse de nettoyer des pièces anciennes ou des grands artefacts tout en les préservant.
Piles et batteries
Les batteries et les piles électriques produisent du courant grâce à un phénomène qui est l'inverse de celui de l'électrolyse. En provoquant des réactions chimiques, on produit un courant électrique dont l'intensité et la durée dépendra de la quantité d'éléments chimiques disponibles. Enfin parmi les utilisations les plus révolutionnaires, on trouve la récupération de l'électrolyse afin de produire de l'oxygène qui est utilisé par les cosmonautes ou encore dans les sous-marins.
Ce phénomène d'électrolyse est notamment employé dans les piscines afin de les nettoyer puisque le processus permet de fabriquer le composant chimique utilisé dans les bassins.