燃料 電池 の 電極 材 や 電解 質 、 センサー など へ の 応用 が 研究 さ れ て いる 。
略し て 電解 と も いう 。
同じ 原理 に 基づき 、 電気 化学 的 な 酸化 還元 反応 によって 物質 を 合成 する 方法 は 電解 合成 と 呼ば れ 、 特に 生成 物 が 高分子 と なる 場合 は 電解 重合 と いう 。
通常 、 分解 し たい 化合 物 を 含む 電解 質 溶液 や 、 高温 に し て 融解 さ せ た イオン 性 物質 の 液体 に 電極 を 浸し て 電気 分解 を 行う 。
後者 の 場合 を 特に 溶融 塩 電解 と いう 。
水蒸気 電解 の よう に 固体 電解 質 を 用い て 気体 を 電気 分解 する こと も 行わ れる 。
溶錬 炉 で 得 られ た 粗銅 の 不純物 は 、 硫酸 銅 水溶液 中 で 行わ れる 電解 精錬 により 取り除か れる 。
電気 分解 で は 、 電気 を 流す ため の 電極 、 電圧 を 印加 する ため の 直流 電源 、 電気 分解 する 物質 を 入れる 電解 槽 ( 電解 セル ) が 必要 と なる 。
電解 液 は 分解 し たい 物質 を 溶媒 に 溶かし た 溶液 か 、 加熱 し て 融解 さ せ た 溶融 塩 が 用い られる 。
その ため 、 本来 アノード・カソード という 名称 は 電解 電極 以外 の ため に 用い られる べき で は ない 。
電気 分解 に 必要 な 電源 電圧 は 、 目的 物質 の 標準 電極 電位 や ネルンスト の 式 、 プールベダイアグラム など から 計算 さ れる 理論 電解 電圧 に 、 過電圧 や 液体 の 電気 抵抗 ( 溶液 抵抗 ) を 加え た 値 と なる 。
理論 電解 電圧 以下 の 電圧 で は 電気 二 重層 の 充電 に 使わ れる 電流 ( 非 ファラデー 電流 ) が わずか に 流れる だけ で ある が 、 電気 分解 が 進行 する 電圧 に 達する と 反応 速度 に 応じ た 電流 ( ファラデー 電流 ) が 流れる 。
電流 値 は 電極 形状 や 電解 槽 の 構造 、 温度 、 分極 など の 影響 で 変化 する 。
電解 槽 は 、 用途 に 合わせ て 様々 な 形状 や 材質 の もの が 用い られる 。
溶液 系 の 電気 分解 で は ホフマン 電 量 計 や U 字 管 など ガラス 製 の もの が 、 溶融 塩 電解 で は 耐熱 性 の 高い セラミックス 製 の 坩堝 や 電極 を 兼ね た 金属 製 の 坩堝 が 用い られる 。
溶液 抵抗 を 低減 さ せる ため 、 反応 性 の 低い 電解 質 ( 支持 電解 質 ) が 一般 に 加え られる 。
溶媒 や 支持 電解 質 の 種類 によって 電気 分解 の 生成 物 が 異なる 場合 が ある 。
溶融 塩 電解 で は 化合 物 に 融 剤 として 他 の 物質 を 混ぜる 場合 が ある 。
電解 液 ( めっき 液 ) として 重金属 や シアン 化物 の 水溶液 が 用い られる 場合 に は 、 毒性 に 注意 が 必要 と さ れる 。
アルミニウム で は 酸化 アルミニウム の 溶融 塩 電解 によって アルミニウム 金属 を 得る ホール・エルー 法 が 行わ れ て いる 。