電解氧化法的原理？

原理

電解質中的離子常處于無秩序的運動中，通直流電后，離子作定向運動。陽離子向陰極移動，在陰極得到電子，被還原；陰離子向陽極移動，在陽極失去電子，被氧化。在水電解過程中，OH在陽極失去電子，被氧化成氧氣放出；H在陰極得到電子，被還原成氫氣放出。所得到的氧氣和氫氣，即為水電解過程的產品。電解時，在電極上析出的產物與電解質溶液之間形成電池，其電動勢在數值上等于電解質的理論電解電壓。此理論電解電壓可由能斯特方程計算：

式中E0為標準電極電位（R為氣體常數，等于8.314J/(Kmol)；T為溫度(K)；n為電極反應中得失電子數；F為法拉第常數，等于96500C/mol；α1、α2分別為還原態和氧化態物質的活度。整個電解過程的理論電解電壓為兩個電極理論電解電壓之差。

在水溶液電解時，究竟是電解質電離的正負離子還是水電離的H和OH離子在電極上放電，需視在該電解條件下的實際電解電壓的高低而定。實際電解電壓為理論電解電壓與超電壓之和。影響超電壓的因素很多，有電極材料和電極間距、電解液溫度、濃度、pH等。例如：在氯堿生產過程中，濃的食鹽水溶液用碳電極電解時，陰極上放出氫氣，同時產生氫氧化鈉，陽極放出氯氣；稀的食鹽水溶液電解時，陰極放出氫氣，同時產生氫氧化鈉，陽極放出氧氣，同時產生鹽酸。

原理分析

以氯化銅（CuCl2）溶液的電解為例：

CuCl2是強電解質且易溶于水，在水溶液中電離生成Cu和Cl。

CuCl2===Cu+2Cl通電前，Cu和Cl在水里自由地移動著；通電后，這些自由移動著的離子，在電場作用下，改作定向移動。溶液中帶正電的Cu向陰極移動，帶負電的氯離子向陽極移動。在陰極，銅離子獲得電子而還原成銅原子覆蓋在陰極上；在陽極，氯離子失去電子而被氧化成氯原子，并兩兩結合成氯氣分子，從陽極放出。

陰極：Cu+2e==Cu

陽極：2Cl-2e==Cl2↑

電解CuCl2溶液的化學反應方程式：CuCl2=Cu+Cl2↑(通電）

兩極放電順序

陰離子：S>I>Br>cl>OH>SO4>F

陽離子：Ag>Hg>Fe>Cu>H>Pb>Sn>Fe>Zn>Al>Mg>Na>Ca>K

注：鋁離子，鎂離子，鈉離子，鈣離子，鉀離子得電子能力遠遠小于氫離子得電子能力，所以這些離子不能在水溶液條件下在電極（陰極）析出；但在熔融狀態下可以放電。三價鐵離子在陰極上得電子生成亞鐵離子，而非鐵單質。