ELEKTRİK AKIMININ KİMYASAL ETKİSİ
A. ELEKTROLİZ
İletken bir sıvının elektrik akımı ile kendini oluşturan elementlere ayrılmasına elektroliz denir.
Sıvılarda elektrik akımı iyonlar ile sağlanır. Saf suyun içinde (+) ve (-) yüklü iyonlar yeteri kadar bulunmadığından elektrik akımını iletmez.
Ancak saf su içine (+} ve (-) iyonlarına ayrışabilen maddeler konularak elektrik akımı iletilebilir. Bu maddeler asit, baz ve tuz olabilir.
Saf su içine tuz atıldığında iyonlar oluşacağından elektrik akımı iletilir.
Evlerimizde kullandığımız sular, içinde değişik kimyasal maddeler taşıdığı için elektrik akımını iletir. Bu nedenle ıslak ellerimizle elektrikli aletlerin fişlerini takmamalıyız.
Elektrik akımını ileten bu tür sıvılara elektrolit denir. Pilin (+) ucuna bağlanan elektrota anot, pilin (-) ucuna bağlanan elektrota katot denir.
Suyun Elektrolizi:
Elektroliz kabının içindeki suya birkaç damla sülfürik asit damlattığımızda elde ettiğimiz çözelti elektrik akımını iletir.
Pillerin (-) kutuplarının bağlı olduğu tüpte hidrojen, pillerin (+) kutuplarının bağlı olduğu tüpte ise oksijen gazı toplanır. Böylece suyun elektrolizi ile hidrojen ve oksijen gazı elde edilir.
Bilindiği gibi suyun yapısında hidrojen ve oksijen atomları (H2O) bulunur.
- METALLERİN KAPLANMASI
• Elektroliz ile cisimler, istenilen metal ile kaplanabilirler.
• Kaplamacılıkta elektrolit olarak kaplama maddesinin çözeltisinin kullanılması gerekir.
Örneğin, kaşık bakır ile kaplanacak ise kaşık katoda, bakır anoda yerleştirilmeli ve elektrolit olarak bakır bileşiği olan bakır klorürün sudaki çözeltisi kullanılır. Bu durumda devreye akım verildiğinde kaşığın üzeri bakır ile kaplanır.
Cl- iyonları (+) elektroda elektronlarını bırakırlar ve serbest hale geçerler. Eriyik içindeki (Cu++) ve (Cl-) iyonları bitince, kaplama işi durur. Bunu önlemek için (+) elektrot olarak, kaplayacak metal asılır ve kaplama sırasında harcanan atomlar (+) elektrottan alınmış olur. Cl- iyonları açığa çıkmak yerine bakır ile etkileşerek bakır klorür oluşturur. Böylece kaplama işleminin yeterince sürmesi sağlanır. Bakır elektrot bitince yerine yenisi asılır.
• Kaplama için tüm metaller kullanılabilir.
Nikel, krom gibi metaller paslanmayı önlemede; altın, gümüş gibi metallerde süs ve ziynet eşyalarının kaplanmasında kullanılır.
• Metal kaplama işlemi hem iletken yüzeylere (metallere) hem de yalıtkan yüzeylere (plastik, tahta, deri) uygulanabilir.
Fakat yalıtkan yüzeylerin önce iletken duruma getirilmesi gerekir.
XI. ÜRETEÇLER
- PİLLER
Günümüzde, insan hayatında pillerin çok önemi vardır. Kullandığımız aletlerin büyük bir kısmı piller ile çalışmaktadır. El feneri, radyo, kasetçalar, hesap makinesi, saat, fotoğraf makinesi gibi âletlerin çalışmasında piller kullanılır.
Silindir şeklinde bir yapıya sahip olan 1,5 voltluk kuru pillerin üst kısmının ortasında bulunan pirinçten yapılmış başlık, (+) kutuptur. Pilin bütün dış yüzeyini kaplayan çinko kap ise (-) kutuptur. Pilin yan yüzleri yalıtkan bir cisimle kaplanır. Sadece alt kısmında çinko levha açık bırakılır. Burası negatif kutup olur.
Yassı piller ise değişik voltajlarda yapılmıştır. Bunların üst yüzeyinde küçük halka şeklindeki kısım (+) kutup, büyük halka şeklindeki kısım ise (-) kutuptur.
Piller, kullanılacakları yerlere uygun olarak değişik büyüklükte ve şekillerde yapılırlar. Meselâ, kol saatlerinde çok küçük piller kullanılır.
Bir düzen içinde bağlanmış birden fazla pile batarya denir.
Piller, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren elemanlar olduğu için değişik türleri yapılabilmektedir. Bunlardan biri de volta pilidir.
Volta pilinde kullanılan sülfürik asit çözeltisinde, hidrojen (H+) ve sülfat (SO4}-2 iyonları bulunur. İyon, (+) veya (-) yüklü atom veya atom gruplarına denir. Çözeltideki hidrojen iyonları bakır elektrot üzerinde, sülfat iyonları ise çinko elektrot üzerinde toplanırlar.
Böylece bakırın (+) yükle ve çinkonun (-) yükle yüklenmesine sebep olurlar. Böylece pillerdeki (-) ve (+) kutuplar meydana gelir. Çinko üzerindeki bu (-) yükler, iletken ve ampul üzerinden geçerek (+) yüklü bakır elektrota doğru akarlar. Elektronların bu akışı sırasında ampul yanar.
Volta pili çok çabuk biter. Kullanışlı olmadığı için en çok kuru piller kullanılır.
B. AKÜMÜLATÖRLER
Uzun süre elektrik akımı elde etmek için pil yerine akümülatör (akü) denilen cihazlar kullanılır.
• Akümülatörler doldurulurken elektrik enerjisini yasal enerjiye çevirirler. Buna akümülatörün şarjı denir.
• Boşalırken ise kimyasal enerjiyi tekrar elektrik enerjisine çevirir. Buna da, akümülatörün deşarjı denir.
Akümülatörler sülfürik asit içine yerleştirilen kurşun plakalardan oluşur ve boşaldıklarında tekrar doldurulabilirler. Benzer işleve sahip olan piller ise boşaldıktan sonra bir daha doldurulamazlar.
Boşaldığı zaman doldurulabilen piller de vardır. Ancak bunların yapısı akümülatörlerden farklıdır.
Akümülatörün kullanımında dikkat edilecek bazı hususlar:
1. Tamamen boşalıncaya kadar kullanılmamalıdır.
2. Kısa devre edilmemelidir.
3. Doldurulma sırasında akım, belli bir değerin üzerine çıkarılmamalıdır.
4. Kutup başlarının paslanması önlenmelidir.
5. Temiz tutulmalıdır.
• Akümülatörlerin en önemli kullanım yerleri; otomobil, uçak, denizaltı, tren, laboratuar ve telefon santralleri gibi yerlerdir.
C. ALTERNATİF AKIM ve DOĞRU AKIM JENERATÖRLERİ
Herhangi bir basit elektrik devresine akım, pil akümülatörden sağlanır. Pil veya akümülatörün verdiği akım tek yönlüdür. Bu tür akıma doğru akım denir. Şekilde de görüldüğü gibi bir mıknatısın kutupları arasında oluşan manyetik alan içindeki iletken (bobin) döndürülecek olursa yönü ve şiddeti değişen bir akım elde edilir. Buna alternatif akım denir. Alternatif akım bir indüksiyon akımıdır. Alternatif akım elde edilen bu cihaza alternatif akım jeneratörü denir.
Doğru akımın (tek yönlü) elde edildiği jeneratöre doğru akım jeneratörü denir.
