Elektroliz, elektrik enerjisi kullanılarak normalde kendiliğinden gerçekleşmeyen kimyasal reaksiyonların başlatılması işlemidir. Bu süreç, bir elektrolit çözeltisi veya erimiş bir bileşik içinden elektrik akımı geçirilerek gerçekleştirilir. Elektroliz, birçok endüstriyel uygulamada, örneğin metalürjide metallerin saflaştırılmasında, kimyasal sentezde ve kaplamacılıkta yaygın olarak kullanılır.
Elektroliz, bir elektroliz hücresinde gerçekleşir. Bu hücre temel olarak şunlardan oluşur:
Elektroliz sırasında, pozitif yüklü iyonlar (katyonlar) negatif elektroda (katot) doğru hareket eder ve burada indirgenirler. Negatif yüklü iyonlar (anyonlar) ise pozitif elektroda (anot) doğru hareket eder ve burada yükseltgenirler. Bu redoks reaksiyonları, elektrik enerjisinin kimyasal enerjiye dönüşmesini sağlar.
Michael Faraday, elektroliz süreçlerini nicel olarak incelemiş ve elektrolizle ilgili iki temel yasa formüle etmiştir:
Elektrotlarda açığa çıkan madde miktarı (kütle), elektrolitten geçen elektrik yükü miktarıyla doğru orantılıdır.
Matematiksel olarak ifade edersek:
m = k * Q
Burada:
Aynı miktarda elektrik yükü ile farklı elektrolitlerden geçirildiğinde, elektrotlarda açığa çıkan farklı maddelerin kütleleri, bu maddelerin eşdeğer ağırlıklarıyla orantılıdır.
Eşdeğer ağırlık, bir maddenin atom ağırlığının (veya molekül ağırlığının) değerliği ile bölünmesiyle bulunur.
Faraday sabiti (F), 1 mol elektronun taşıdığı elektrik yükü miktarıdır ve yaklaşık olarak 96485 coulomb/mol değerindedir.
Kaplamacılık veya elektrokaplama, bir metal yüzeyini başka bir metal ile kaplama işlemidir. Bu işlem, elektroliz prensiplerine dayanır ve genellikle korozyona karşı koruma, yüzey sertliğini artırma veya estetik görünümü iyileştirme amacıyla yapılır.
