การแยกสลายด้วยไฟฟ้า
| ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า |
|---|
 |
ในเคมีและการผลิต การแยกสลายด้วยไฟฟ้า (อังกฤษ: electrolysis) คือเทคนิคที่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เพื่อขับเคลื่อนปฏิกิริยาทางเคมีและกายภาพที่ไม่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ การแยกสลายด้วยวามสำคัญเชิงพาณิชย์ในฐานะขั้นตอนหนึ่งของการแยกธาตุออกจากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ เช่นแร่ โดยใช้เซลล์อิเล็กโทรลิติก ความต่างศักย์ที่จำเป็นสำหรับการแยกสลายด้วยไฟฟ้าเรียกว่าศักย์การสลายตัว (decomposition potential) คำว่า "lysis" หมายถึงการแยกหรือแตกสลาย ดังนั้นในแง่ของคำศัพท์ การแยกสลายด้วยไฟฟ้าจึงหมายถึง "การแตกสลายด้วยไฟฟ้า"
นิรุกติศาสตร์
[แก้]คำว่า "electrolysis" ถูกนำมาใช้โดยไมเคิล ฟาราเดย์ ในปี ค.ศ. 1834 (พ.ศ. 2377)[1] โดยใช้คำในภาษากรีก ἤλεκτρον [ɛ̌ːlektron] คือ "อำพัน" ซึ่งตั้งแต่ศตวรรษที่ 17 เป็นต้นมามีความเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ทางไฟฟ้า และ λύσις [lýsis] ซึ่งหมายถึง "การละลาย" อย่างไรก็ตาม การแยกสลายด้วยไฟฟ้าในฐานะเครื่องมือสำหรับศึกษาปฏิกิริยาเคมีและเพื่อให้ได้ธาตุบริสุทธิ์ ได้เกิดขึ้นก่อนการบัญญัติศัพท์และการอธิบายอย่างเป็นทางการโดยฟาราเดย์
ประวัติ
[แก้]- ค.ศ. 1785 – เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตของ มารตินัส ฟาน มารุม ถูกนำมาใช้เพื่อรีดิวซ์ดีบุก สังกะสี และพลวงจากเกลือของพวกมันโดยใช้การแยกสลายด้วยไฟฟ้า[2]
- ค.ศ. 1789 - อัดรียาน ปาเอตส์ ฟาน โตรสต์ไวก์ และ ยัน รูดอล์ฟ ไดมัน ดำเนินการทดลองยุคแรกเกี่ยวกับการแยกสลายน้ำด้วยไฟฟ้าโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิต ซึ่งผลิตไฮโดรเจนและออกซิเจนปริมาณเล็กน้อย[3][4]
- ค.ศ. 1800 – วิลเลียม นิโคลสัน และแอนโทนี คาร์ไลล์ (รวมถึงโยฮันน์ ริตเทอร์) ได้สาธิตการแยกสลายน้ำด้วยไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องครั้งแรกให้กลายเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนโดยใช้โวลตาอิกไพล์
- ค.ศ. 1808 – โพแทสเซียม (1807), โซเดียม (1807), แบเรียม, แคลเซียม และแมกนีเซียม ถูกค้นพบโดยฮัมฟรี เดวี โดยใช้การแยกสลายด้วยไฟฟ้า
- ค.ศ. 1821 – ลิเทียมถูกค้นพบโดยนักเคมีชาวอังกฤษ วิลเลียม โทมัส แบรนด์ ซึ่งสกัดได้จากการแยกสลายด้วยไฟฟ้าของลิเทียมออกไซด์
- ค.ศ. 1834 – ไมเคิล ฟาราเดย์ ตีพิมพ์กฎการแยกสลายด้วยไฟฟ้าสองข้อของเขา พร้อมทั้งให้คำอธิบายทางคณิตศาสตร์ และแนะนำคำศัพท์ต่าง ๆ เช่น ขั้วไฟฟ้า (electrode), อิเล็กโทรไลต์ (electrolyte), ขั้วบวก (anode), ขั้วลบ (cathode), ไอออนลบ (anion) และไอออนบวก (cation)
- ค.ศ. 1875 – ปอล เอมีล เลอก็อก เดอ บัวส์บอดร็อง ค้นพบแกลเลียมโดยใช้การแยกสลายด้วยไฟฟ้า[5]
- ค.ศ. 1886 – ฟลูออรีนถูกค้นพบโดยอ็องรี มัวซ็อง โดยใช้การแยกสลายด้วยไฟฟ้า
- ค.ศ. 1886 – พัฒนากระบวนการฮอลล์–เฮรูลต์สำหรับการผลิตอะลูมิเนียม
- ค.ศ. 1890 – พัฒนากระบวนการคาสต์เนอร์–เคลล์เนอร์สำหรับการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์
- ค.ศ. 1902 – สตานิสวัฟ วัชชินสกี ได้รับทองแดงโดยใช้การแยกสลายด้วยไฟฟ้า[6][7][8]
- ค.ศ. 1930 – การพัฒนากระบวนการคลอร์-อัลคาลีสมัยใหม่ (การแยกสลายน้ำเกลือด้วยไฟฟ้าเพื่อผลิตคลอรีนและโซเดียมไฮดรอกไซด์) ซึ่งกลายเป็นวิธีอุตสาหกรรมที่สำคัญ[9]
อ้างอิง
[แก้]- ↑ Oesper, Ralph; Speter, Max (1937). "The Faraday-Whewell correspondence concerning electro-chemical terms". The Scientific Monthly. 45 (6): 535–546. Bibcode:1937SciMo..45..535O.
- ↑ The Supplement (1803 edition) to Encyclopædia Britannica 3rd edition (1797), volume 1, page 225, "Mister Van Marum, by means of his great electrical machine, decomposed the calces of tin, zinc, and antimony, and resolved them into their respective metals and oxygen" and gives as a reference Journal de Physiques, 1785.
- ↑ van Troostwijk, A. Paets; Deiman, J.R. (1789). "Sur une manière de décomposer l'eau en air inflammable et en air vital". Journal de Physique. 35.
- ↑ de Levie, R (ตุลาคม 1999). "The electrolysis of water". Journal of Electroanalytical Chemistry. 476 (1): 92–93. doi:10.1016/s0022-0728(99)00365-4. ISSN 1572-6657.
{{cite journal}}: CS1 maint: date auto-translated (ลิงก์) - ↑ Lecoq de Boisbaudran P-E (1875). "On certain properties of gallium". The Chemical News and Journal of Industrial Science. 32: 294.
- ↑ "Bohaterski naukowiec upamiętniony na kieleckim deptaku" (ภาษาโปแลนด์). 2019-09-18. สืบค้นเมื่อ 2024-06-03.
- ↑ "De Verbno Łaszczyńscy » Stanisław Ignacy Łaszczyński" (ภาษาโปแลนด์). สืบค้นเมื่อ 2024-06-03.
- ↑ "Wyborcza.pl". wyborcza.pl. สืบค้นเมื่อ 2024-06-03.
- ↑ Electrochemical Society. (n.d.). Metals & Chemicals. Retrieved February 2, 2025, fromElectrochemical Society. (n.d.). Metals & Chemicals. Retrieved https://www1.eere.energy.gov/manufacturing/resources/chemicals/pdfs/profile_chap6.pdf
