Obsah
V tomto článku: Príprava elektrolýzy vodyInžinierska elektrolýza vody9 Referencie
Operácia získavania z vody2O) vodíka a kyslíka prostredníctvom elektrického prúdu sa nazýva elektrolýza. Túto skúsenosť s oddelením dvoch plynov je možné vykonať doma s malým sofistikovaným vybavením. Deti ich môžu namontovať a viesť pod dohľadom dospelej osoby. Neočakávajte však, že by sme zachránili planétu kyslíkom uvoľneným do vzduchu a vodíkom produkovaným ako palivo: množstvá produkované ako súčasť tohto experimentu sú malé, ale účinok je stále veľkolepý a editačný, poučný.
stupňa
Časť 1 Príprava elektrolýzy vody
-
Nalejte 350 ml teplej vody do vhodnej nádoby. Voda sa nemusí dostať na vrchol, takže si zoberte nádobu, najlepšie sklenenú, väčšiu (napríklad 500 ml). Experiment bude fungovať lepšie s horúcou vodou, ale bude fungovať aj studená voda.- Pokiaľ ide o použitú vodu, môžete si zobrať vodu z vodovodu aj fľaškovú vodu.
- Horúca voda má pomerne nízku viskozitu, takže ióny nesúce náboje môžu ľahšie cirkulovať bez toho, aby boli príliš pomalé.
-
Nalejte polievkovú lyžicu (17 g) soli do vody. Nalejte ju postupne za miešania lyžičkou tak, aby bola zmes dobre homogénna. Získate elektrolytický soľný roztok (to znamená nabité pozitívnymi a negatívnymi iónmi).- Chlorid sodný (vlastne stolová soľ) je dobrý elektrolyt, to znamená, že zlepší vodivosť vašej vody, chemická reakcia bude lepšia.
- Prúd, ktorý bude vychádzať z batérie, bude cirkulovať s menším odporom medzi dvoma pólmi, ktorými budú elektrolytické tyče. Budete mať lepšie uvoľňovanie plynu.
-
Odrežte obidva konce ceruziek. Cieľom je mať na každej strane ceruzky kúsok grafitu, na ktorý budete môcť pripevniť krokodíl klip bez toho, aby ste ho zlomili, pričom grafit bude vodivý. Pomocou jednoduchého orezávača vyčistite kúsok dolu.- Obidve grafitové míny budú v skutočnosti slúžiť ako elektródy pre experiment, práve prostredníctvom nich cirkuluje prúd generovaný batériou.
- Grafit je vodotesný a počas experimentu sa nezlomí. Na kreslenie môžete použiť aj pastelky (po vysušení).
-
Vystrihnite obdĺžnik z tuhej lepenkovej krabice. Môžete si vziať napríklad krabicu od topánok alebo inú hrubú kartónovú krabicu. Rozrežte ho dostatočne široký a dostatočne dlhý, aby sa zmestil na nádobu. Keď urobíte dva otvory na priechod ceruziek, nezabudnite vziať kartón dostatočne hrubý, aby si zachoval svoju tuhosť.- Kartón je určený len na to, aby držal ceruzky v danej polohe, a to, že ceruzky musia byť čiastočne vo vode a preč od stien nádoby.
- Kartón nie je vodivý, takže bude ležať bez akýchkoľvek nepríjemností na vrchu kontajnera: nebude to rušiť zážitok.
-
Vytvorte dva otvory pre ceruzky. Tieto diery by nemali byť príliš široké, pretože ceruzky budú držané lepenkou. Najlepšie je urobiť malý zárez s rezačkou a ťahať ceruzkou sily. Skúste to urobiť naraz, inak bude otvor príliš široký a ceruzka nebude držať. Keď sú ceruzky stlačené na rovnakej úrovni, nemali by sa navzájom dotýkať ani sa dotýkať dna alebo bočných strán obalu.
2. časť Začnite elektrolýzu vody
-
Pripojte dva káble k obidvom svorkám batérie. Batéria je tu zdrojom elektrickej energie a dva káble, vybavené krokosvorkovými svorkami na oboch koncoch, umožnia umývanie vody dolu. K kladnému pólu je pripojený kábel, druhý k zápornému pólu.- Môžete vziať aj 6 V batériu a 9 V batériu, reakcia bude v oboch prípadoch.
- Tieto batérie sa predávajú vo všeobecných obchodoch alebo v domácich prevádzkach.
-
Pripojte každý kábel k jednému z pier. Ťažkosti spočíva v tom, že kliešte majú kúsok do grafitu a že sa už nepohybujú. Ak baňa nie je dosť dlhá, skúste ju vyčistiť o niečo viac dreva pomocou noža. Spojenie musí byť čisté.- Pri tejto zostave je prúd privádzaný do vody, ióny vodného média sú aktivované a pohybujú sa smerom k tyčiam (elektródam) a obvod je uzavretý druhou tyčou pripojenou k zápornému pólu.
-
Ceruzky ponorte do soľného roztoku. Položte prepichnutú lepenku z obidvoch ceruziek na okraj nádoby. Body ceruziek by mali byť pod vodou a čo najrovnejšie. Kartón opatrne vyberte, aby ste zabránili posúvaniu ceruziek.- Ak chcete, aby experiment pracoval dobre, uistite sa, že sa ceruzky nedotýkajú ani sklenených stien nádoby. V prípade potreby ceruzky jemne nadvihnite alebo sklopte.
-
Sledujte výsledok. Spustili ste redox zhmotnený bublinami, ktoré sa tvoria na dvoch ceruzkových bodoch. Na ceruzke pripojenej k pozitívnemu (anódovému) koncovému kyslíku sa vytvára kyslík a na druhej ceruzke (katóde) sa vodík, oba oddelené v plynnej forme, z ktorého bubliny.- Reakcia začína od okamihu, keď ponoríte svoje ceruzky do soľného roztoku ... a káble sú pripojené k batérii.
- Katóda uvoľní viac bublín, pretože vo vode je jednoducho dvakrát toľko atómov vodíka ako kyslík, pričom vzorec je H2O.