Электролитический процесс обычно используется для очистки таких веществ, как металлы, или для извлечения материалов из раствора. Для любого электролитического процесса необходимы три основных компонента: электричество, вещество, содержащее свободные ионы, и два объекта, которые действуют как электроды. Присутствие электрического тока, протекающего через электролит, может вызвать химическую реакцию, которая иначе не произошла бы самопроизвольно. При рафинировании металлов атомы нечистого вещества перемещаются на чистый катод под действием электрического тока. Электролитический процесс также можно использовать для извлечения веществ, например для очистки водорода из воды.
Чтобы использовать электролиз для очистки металла, оба электрода обычно изготавливаются из этого материала. Для анода можно использовать нечистую руду или сплав, а катод изготавливается из чистой формы. Электролит также будет содержать тот же металл в виде свободных ионов, которые удерживаются в растворе. Когда на электроды подается электрический ток, он может протекать между ними через электролит. Это приводит к тому, что ионы из раствора прикрепляются к соответствующему электроду, в зависимости от того, заряжены ли они положительно или отрицательно, в результате чего атомы чистого металла собираются на катоде.
Электролитический процесс также можно использовать для покрытия одного металла другим или для декоративного травления. Эти способы использования процесса очень похожи на метод рафинирования, хотя покрытие одного металла другим называется гальванопокрытием. . При использовании электролитического процесса для травления обычно используются акриловые краски и другие вещества для покрытия металла, и его иногда называют электротравлением.
Газы, такие как водород, также можно очищать с помощью электролитического процесса. Вода химически состоит из водорода и кислорода, и для ее разделения на эти компоненты можно использовать электрический ток. Анод и катод изготовлены из одного и того же материала, обычно из нержавеющей стали или другого инертного металла.
Когда ток подается на электроды, погруженные в воду, он имеет тенденцию распадаться на кислород вблизи анода и водород на катоде. Поместив сосуды для сбора на соответствующий электрод, можно собрать чистый кислород или водород. Поскольку чистая вода склонна к само-ионизации в ограниченной степени, количество свободных ионов может быть низким, и процесс имеет тенденцию к медленному прогрессированию. Из-за этого водород не часто собирают с помощью электролитического процесса в промышленных масштабах.
