Die Beziehung zwischen galvanischen Elementen und Elektrolyse ist vielschichtig und interessant. Manchmal scheint es – wie ob sich die Chemie in einem Augenblick umkehrt. Es stellt sich die Frage – warum passiert das genau?
Ein galvanisches Element besteht meist aus zwei verschiedenen Metallen, oft einem unedlen und einem edlen Metall die in eine Elektrolytlösung eingetaucht sind. Die Redoxreaktion in einem galvanischen Element läuft spontan ab. Dabei oxidiert das unedlere Metall. Es gibt Elektronen ab – während das edlere Metall diese Elektronen aufnimmt und dadurch reduziert wird. Diese spontane Prozess erzeugt elektrischen Strom. Ein faszinierender Vorgang.
Bei der Elektrolyse allerdings wird die Reaktion nicht einfach von allein ausgelöst. Hier geschieht etwas anderes. Mithilfe von zugeführtem elektrischem Strom wird eine Redoxreaktion erzwungen. So kann man sagen – die natürliche Ordnung wird geradezu auf den Kopf gestellt. Der edlere Partner in der Reaktion wird oxidiert während der unedlere Partner Elektronen aufnimmt und somit reduziert wird. Die Richtung des Elektronenflusses kehrt sich also um.
Das ist überaus wichtig. Ein galvanisches Element produziert Strom. Fügt man nun Strom hinzu weicht die Situation der Elektrolyse der Zelle vor. Die Kathode ´ wo die Reduktion stattfindet ` wird zur Quelle der Elektronenabgabe. Hier wird die Energie vergrößert. So sieht der eingeschlagene Pfad komplett anders aus. Man hat den Fluss der Elektronen einfach umgedreht.
Um diesen Prozess besser zu verstehen, muss man die Begriffe klar herausarbeiten. Jedes galvanische Element ist so konzipiert: Dass die Reaktion auf spontaner Basis abläuft. Bei der Elektrolyse hingegen liegt der Fokus auf der Umkehrung dieser Reaktion. Es ist eine synthetische Art der Energieumwandlung die man durch Stromzufuhr erzielt.
Statistisch gesehen haben die Anwendungen von Elektrolyse in der Energieerzeugung und der Metallverarbeitung in den letzten Jahren stark zugenommen. Laut einer Studie haben Veränderungen in der Industrie dazu geführt, dass ihre Nutzung um bis zu 30 % angestiegen ist.
Zusammengefasst: Der Unterschied zwischen galvanische Zellen und der Elektrolyse kann nicht genug betont werden. Im ersten Fall handelt es sich um eine freiwillige Reaktion die Strom erzeugt. Im zweiten Fall wird diese Reaktion gezielt umgedreht indem Energie hinzugefügt wird. Das ist der 🔑 zur Geduld in der Chemie und der Elektrizität.