Le processus électrolytique est généralement utilisé pour raffiner des substances telles que des métaux ou pour extraire des matériaux d’une solution. Il y a trois composants principaux qui sont requis pour tout processus électrolytique, qui sont l’électricité, une substance qui contient des ions libres, et deux objets servant d’électrodes. La présence d’un courant électrique circulant à travers l’électrolyte peut provoquer une réaction chimique qui, autrement, ne se produirait pas spontanément. Dans le raffinage des métaux, les atomes d’une substance impure sont transférés vers une cathode pure en raison du flux d’électricité. Le processus électrolytique peut également être utilisé pour extraire des substances, telles que le raffinage de l’hydrogène à partir de l’eau.
Afin d’utiliser l’électrolyse pour affiner le métal, les deux électrodes seront généralement constituées de ce matériau. Un minerai ou un alliage impur peut être utilisé pour l’anode, et la cathode est fabriquée à partir de la forme pure. L’électrolyte contiendra également le même métal sous forme d’ions libres qui sont maintenus en solution. Lorsqu’un courant électrique est appliqué aux électrodes, il peut circuler entre elles à travers l’électrolyte. Cela aura tendance à amener les ions de la solution à se fixer à l’électrode correspondante, selon qu’ils sont chargés positivement ou négativement, ce qui entraînera une accumulation d’atomes de métal pur sur la cathode.
Le procédé électrolytique peut également être utilisé pour plaquer un métal avec un autre ou pour une gravure décorative. Ces utilisations du processus sont très similaires à la méthode de raffinage, bien que le revêtement d’un métal avec un autre soit appelé galvanoplastie. L’utilisation du procédé électrolytique pour la gravure utilise généralement des acryliques et d’autres substances pour revêtir le métal, et est parfois appelée électrogravure.
Les gaz, tels que l’hydrogène, peuvent également être raffinés en utilisant le procédé électrolytique. L’eau est chimiquement composée d’hydrogène et d’oxygène, et un courant électrique peut être utilisé pour la diviser en ces composants. L’anode et la cathode sont chacune constituées de la même substance, typiquement de l’acier inoxydable ou un autre métal inerte.
Lorsque le courant est appliqué aux électrodes immergées dans l’eau, il aura tendance à se désintégrer en oxygène près de l’anode et en hydrogène à la cathode. En plaçant des récipients collecteurs à l’électrode appropriée, de l’oxygène pur ou de l’hydrogène peuvent être recueillis. Étant donné que l’eau pure a tendance à subir une quantité limitée d’auto-ionisation, la présence d’ions libres peut être faible et le processus a tendance à progresser lentement. Pour cette raison, l’hydrogène n’est pas souvent collecté avec le procédé électrolytique à l’échelle industrielle.