电解

在化学和制造领域，电解是一种使用直流电 (DC) 驱动非自发化学反应的技术。 电解在商业上很重要，因为它是使用电解池从天然来源（例如矿石）中分离元素的一个阶段。 发生电解所需的电压称为分解电位。 裂解这个词的意思是分离或破坏，所以就术语而言，电解意味着通过电击穿。

电解一词由迈克尔·法拉第 (Michael Faraday) 于 1834 年引入，使用希腊语 ἤλεκτρον [ɛ̌ːlektron] 琥珀，自 17 世纪以来，它与电现象联系在一起，而 λύσις [lýsis] 表示溶解。 尽管如此，电解作为一种研究化学反应和获得纯元素的工具，早于法拉第对这一术语的创造和正式描述。

十九世纪初，威廉尼科尔森和安东尼卡莱尔试图进一步推进伏特的实验。 他们将两根电线连接到伏打电堆的两侧，并将另一端放在装满水的管子中。 他们注意到，当将电线放在一起时，每根电线都会产生气泡。 一种是氢气，另一种是氧气。

1785 年，一位名叫马丁·范·马鲁姆 (Martin van Marum) 的荷兰科学家发明了一种静电发生器，他用这种发生器通过后来称为电解的过程从盐中还原锡、锌和锑。 尽管他在不知不觉中产生了电解，但直到 1800 年威廉·尼科尔森和安东尼·卡莱尔才发现电解的工作原理。

1791 年，Luigi Galvani 用青蛙腿进行了实验。 他声称将动物肌肉放在两块不同的金属板之间会产生电流。 针对这些说法，亚历山德罗·沃尔特 (Alessandro Volta) 进行了自己的测试。 这将使 Humphry Davy 的电解思想深入人心。 在初步实验中，Humphry Davy 假设当两种元素结合在一起形成化合物时，会释放电能。 汉弗莱·戴维 (Humphry Davy) 将继续根据他对电解的初步实验创建分解表。 分解表可以深入了解分解某些化合物所需的能量。

1817 年，Johan August Arfwedson 在他的一些样本中确定了另一种元素锂； 但是，他无法隔离该组件。 直到1821年William Thomas Brande才用电解法将其挑出来。 两年后，他简化了使用氯化锂和氯化钾电解生产锂和氢氧化锂的工艺。

在汉弗莱·戴维研究的后期，迈克尔·法拉第成为他的助手。 在汉弗莱·戴维 (Humphry Davy) 的指导下研究电解过程时，迈克尔·法拉第 (Michael Faraday) 发现了电解的两个定律。

在麦克斯韦和法拉第时代，人们开始关注正电性和负电性活动。

1875 年 11 月，Paul Émile Lecoq de Boisbaudran 通过电解氢氧化镓发现了镓，产生了 3.4 毫克镓。 次年 12 月，他向巴黎科学院介绍了他对镓的发现。

1886 年 6 月 26 日，费迪南德·弗雷德里克·亨利·莫伊桑 (Ferdinand Frederick Henri Moissan) 终于可以轻松地对无水氟化氢进行电解，从而制造出气态氟纯元素。 在使用氟化氢之前，Henri Moissan 通过电解使用氟化物盐。 因此，1886 年 6 月 28 日，他在科学院前进行了实验，以展示他发现的新元素氟。 在试图通过电解氟化物盐来寻找元素氟时，包括 Paulin Louyet 和 Jérôme Nicklès 在内的许多化学家都遇难了。

1886 年，美国的 Charles Martin Hall 和法国的 Paul Héroult 都申请了铝电解的美国专利，Héroult 于 5 月提交了专利，Hall 于 7 月提交了专利。 霍尔通过写给他兄弟和家人的信件证明他的方法是在法国专利提交之前被发现的，从而获得了他的专利。 这被称为 Hall-Héroult 工艺，它使许多行业受益，因为铝的价格随后从每磅 4 美元下降到 30 美分。

• 1785 年 – Martinus van Marum 的静电发生器被用于通过电解从盐中还原锡、锌和锑。
• 1800 年 – William Nicholson 和 Anthony Carlisle（还有 Johann Ritter）将水分解为氢气和氧气。
• 1808 年 – 汉弗莱·戴维 (Humphry Davy) 使用电解法发现了钾 (1807)、钠 (1807)、钡、钙和镁。
• 1821 年 – 英国化学家威廉·托马斯·布兰德 (William Thomas Brande) 发现了锂，他通过电解氧化锂获得了锂。
• 1834 年 – 迈克尔·法拉第 (Michael Faraday) 发表了他的两条电解定律，为它们提供了数学解释，并引入了电极、电等术语