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'''電解法'''（でんかいほう）は、一般的に[[電気分解]]による化学反応を用いた薬品の製造や処理の方法を指す。「電解法」には多様な方法が存在するが、いずれも[[電気]]エネルギーを加え、[[溶媒]]中の[[イオン化傾向]]の異なる物質を介して[[酸化還元反応]]を行うことで[[化合物]]を[[化学分解]]し、目的とする生産物を得たり処理を行う方法である<ref>[https://www.weblio.jp/content/%E9%9B%BB%E6%B0%97%E5%88%86%E8%A7%A3 電気分解] - Weblio 辞書（三省堂大辞林、BAS電気化学用語集）（2012年3月15日閲覧）</ref><ref>[https://kotobank.jp/word/%E9%9B%BB%E6%B0%97%E5%88%86%E8%A7%A3-102216 電気分解] - kotobank（2012年3月15日閲覧）</ref>。

== 水の電解 ==
{{see|{{仮リンク|水の電気分解|en|Electrolysis of water}}}}
[[水]]を電気分解すると[[酸素]]と[[水素]]が発生する。純水はほとんど[[電離]]しておらず[[電気]]を通さないため[[電解質]]として[[希硝酸]]または少量の[[水酸化ナトリウム]]が加えられる。この電気分解は教育現場における演示実験、生徒実験によく取り入れられている。
:陽極(+)：<chem> 4OH^- -> 2H2O\ + O2\ + 4\mathit{e}^-</chem>
:陰極(-)：<chem> 4H^+\ + 4\mathit{e}^- -> 2H2</chem>

== 塩化ナトリウムの電解 ==
[[塩化ナトリウム]]水溶液を電気分解する塩化ナトリウム電解工程 (chloralkali process) は、工業生産にも用いられる。塩化ナトリウム水溶液を電気分解することにより、[[水酸化ナトリウム]]、[[塩素]]ガス、[[水素]]ガスを得ることになる。

塩化ナトリウム水溶液を電気分解すると[[陽極]]と[[陰極]]でそれぞれ次の反応が起こる。
:陽極(+)：<chem> 2 Cl^- -> Cl2\ + 2\mathit{e}^-</chem>
:陰極(-)：<chem> 2H2O\ + 2\mathit{e}^- -> H2\ + 2OH^-</chem>
:全反応：<chem>2NaCl\ + 2H2O -> 2NaOH\ + Cl2\ + H2</chem>
塩化ナトリウム水溶液を隔膜が無いまま電気分解すると、発生した塩素と水酸化物イオンが反応を起こす。
: <chem>Cl2\ + OH^- -> HClO\ + Cl^-</chem>
: <chem>Cl2\ + 2OH^- -> ClO^- + Cl^- + H2O</chem>
: <chem>2HClO^- + ClO^- -> ClO3^- + 2HCl</chem>
ゆえに塩化ナトリウム水溶液をそのまま電気分解すると高純度の水酸化ナトリウムは得られない。そのため隔膜を使って陽極室と陰極室に分けたり、電極に[[水銀]]を用いてナトリウムアマルガムを作ったりする方法がある。

=== 水銀法 ===
水銀法は隔膜を使わずに陰極に[[水銀]]を使う方法である。水銀は[[水素過電圧]]が大きいことから水素が発生せずナトリウムイオンが還元され[[ナトリウム]][[アマルガム]]ができる。
:陰極：<chem>Na^+\ + \mathit{e}^- -> Na(Hg)</chem>
電解槽で生成したナトリウムアマルガムは解汞塔に送られ[[加水分解]]される。
: <chem>2Na\ + 2H2O -> 2NaOH\ + H2</chem>
電解液を濃縮する必要がなく、塩化物イオンの混入が少ないため高純度の水酸化ナトリウムが得られる。

=== 隔膜法 ===
隔膜法は、電解槽を[[石綿]]（アスベスト）で陰極側と陽極側を仕切り、陰極側から陽極側に塩化ナトリウム水溶液を透過させる方法である。隔膜電解法<ref>{{Cite web|和書|url=http://www.eic.or.jp/ecoterm/?act=view&serial=402 |title=隔膜電解法 |publisher=EICネットパブリシティ |accessdate=2012-03-15}}</ref>ともいう。得られるのはNaOH:12wt%、NaCl:18wt%程度の水溶液である。水溶液を蒸発缶に送り濃縮すると塩化ナトリウムが析出し、NaOH:50wt%、NaCl:1wt%の水溶液を得る。製品に塩化ナトリウムが残り、濃縮にもエネルギーが必要であるため水銀法に比べて不利である。

=== イオン交換膜法 ===
{{main|イオン交換膜法}}
[[イオン交換膜法]]（IEM法、IM法）は、電解槽を陽[[イオン交換膜]]で陰極側と陽極側を仕切り、陽極側に塩化ナトリウム水溶液、陰極側に純水を注入して電気分解する。陽イオン交換膜は陰イオンを透過させないため製品に塩化ナトリウムが混入することなく、電解槽の時点で水酸化ナトリウム濃度を30wt%まで上げることができる。

水銀と石綿は人体に有害であることから、現在、日本国内の水酸化ナトリウムはすべてイオン交換膜法で生産されている<ref>{{Cite web|和書|url=http://www.chem-t.com/cgi-bin/passFile/NCODE/7925 |title=日本のか性ソーダ生産能力、月産44万2,327トンに |publisher=CHEMNET TOKYO |accessdate=2012-03-12}}</ref>。

== 無機電解酸化 ==
無機電解酸化は陽極酸化により目的物質を得る方法である。たとえば、[[硫酸マンガン]]を電気分解すると陽極に[[二酸化マンガン]]が析出する。電気分解によって得られた二酸化マンガンは電解二酸化マンガン（Electrolytic Manganese Dioxide、'''EMD'''）と呼ばれる。EMDは[[マンガン乾電池]]に使われる。

このほか、[[塩素酸ナトリウム]]、[[過マンガン酸カリウム]]、[[二酸化鉛]]、[[塩素酸ナトリウム]]がこの方法で合成される。

== 金属電解精製 ==
[[電解精錬]]とも呼ばれる。[[銅]]、[[鉛]]、[[金]]、[[銀]]、[[ニッケル]]などの[[金属]]がこの方法で精製される。

== 金属電解採取 ==
金属イオンが含まれている溶液を電気分解し金属を析出させる方法である。[[亜鉛]]、[[クロム]]、[[マンガン]]など。

== 溶融塩電解 ==
[[イオン化傾向]]が大きく水溶液を電気分解しても析出しない[[カリウム]]、[[ナトリウム]]、[[アルミニウム]]などは[[溶融塩電解]]で得る。

アルミニウムの溶融塩電解は[[ホール・エルー法]]と呼ばれる。融解させた[[氷晶石]]と[[フッ化ナトリウム]]に[[アルミナ]]（酸化アルミニウム）を加えて炭素電極を使って電気分解すると還元されたアルミニウムが陰極に溜まる。

[[フッ素]]の単体は、[[フッ化水素カリウム]]の無水[[フッ化水素]]溶液の電気分解で得られる。フランス人化学者の[[アンリ・モアッサン]]はこの方法で初めてフッ素の単離に成功し、この功績から1906年に[[ノーベル賞]]を受賞している。

== 出典 ==
{{Reflist}}

== 関連項目 ==
* [[電気めっき]]
* [[電解精錬]]
* [[三層電解法]]
* [[ファラデーの電気分解の法則]]
{{電気分解}}
{{デフォルトソート:てんかいほう}}
[[Category:無機反応]]
[[Category:電気化学]]
[[Category:化学工業]]
[[Category:産業用ガス]]
[[Category:電気分解]]