電気分解の仕組み

電気分解と聞くと、なんだか実験用の道具や、むずかしい化学式を思い浮かべてしまうかもしれません。

でも安心してください。
電気分解が起こる理由は、とても順序立ったシンプルな流れで説明できます。

ここでは、 電気分解がなぜ起こるのかを、 3つの工程に分けて、ひとつずつ見ていきましょう。

① 電気を流すと引っぱる力が生まれる

電気分解の基本メカニズムを示す模式図
外部電源で電極に電位差をかけ、溶液中のイオンを移動させる。
陰極では還元、陽極では酸化が起こり、物質が分解・生成される。
出典：『Electrolysis diagram』-Photo by Lorenzo Paulatto／Wikimedia Commons Public domain

まず最初に起こるのは、電気そのものが持っている「引っぱる力」が働き出すことです。

電気は、ただ流れるだけの存在ではありません。
物の中にある小さな粒に、しっかり影響を与えます。

プラスとマイナスの力が働く

電気の世界には、プラスとマイナスの性質があります。
この二つは、近づくと自然に引き合う関係です。

電気を流すと、プラスの力とマイナスの力がはっきりと働き始めます。

見えなくても、ちゃんと力は存在しています。

見えない力が中に届く

電気の力は、表面だけで止まりません。
水や物質の中まで届きます。

その結果、中にある小さな粒も、電気の影響を受けることになります。

粒が動く準備ができる

プラスとマイナスの力がかかると、粒たちは、じっとしていられなくなります。

まだ動いてはいませんが、「動かされる準備」が整った状態。

これが、電気分解の最初のスイッチです。

② 小さな粒が左右に分かれる

次の工程では、その引っぱる力によって、粒が実際に動き始めます。

特に、水の中では、この動きが分かりやすく起こります。

水の中には小さな粒がある

水は、ひとつのかたまりに見えますが、中では小さな粒が集まってできています。

それぞれの粒は、プラスやマイナスの性質を持っています。

プラス側とマイナス側に引かれる

電気を流すと、粒たちは自分の性質に合った方向へ引かれます。

• プラスの性質をもつ粒。
• マイナスの性質をもつ粒。

それぞれが、別々の方向へ移動し始めます。

同じ仲間どうしが集まる

動いた粒は、同じ性質を持つ仲間どうしで集まります。

ばらばらだった粒が、少しずつグループを作っていく。

これが、電気によって「分けられる」動きです。

③ 集まって別の物に変わる

最後の工程では、集まった粒たちが、新しい形を作ります。

ここで、電気分解の結果がはっきり見えてきます。

集まった粒が形をつくる

同じ仲間どうしで集まった粒は、それぞれまとまって、形を持ち始めます。

水の場合は、

• 水素になる集まり。
• 酸素になる集まり。

が生まれます。

もとの物とはちがう性質になる

こうしてできた物は、もとの水とはまったく性質が違います。

液体だったものが、気体になる。

これが、電気分解による変化です。

これが電気分解の結果

電気は、粒を引っぱり、動かし、集める。

その結果、ひとつの物が、別の物に変わります。

電気分解とは、電気が分け役になって物を変える現象なのです。

ここまでの流れを、もう一度まとめてみましょう。

1. 電気を流すと、引っぱる力が生まれる。
2. 小さな粒が左右に分かれて動く。
3. 集まって、別の物に変わる。

この3つの工程がつながって、電気分解は起こります。

むずかしい操作はしていません。
電気が、自分の得意な仕事を、順番にしているだけ。

そう考えると、電気分解は、とても自然でわかりやすい現象だと言えますね。