Innhold
I denne artikkelen: Forberede en elektrolyse av vann Teknologisk elektrolyse av vann9 Referanser
Driften av å oppnå fra vann (H2O) av hydrogen og oksygen ved hjelp av en elektrisk strøm kalles elektrolyse. Denne to gassseparasjonsopplevelsen kan gjøres hjemme med lite sofistikert utstyr. Den kan monteres og drives av barn under tilsyn av en voksen. Forventer imidlertid ikke å redde planeten med oksygen frigjort i luften og hydrogen produsert som drivstoff: mengdene produsert som en del av dette eksperimentet er små, men effekten er fortsatt spektakulær og redigerende, lærerik.
stadier
Del 1 Forberede en elektrolyse av vann
-
Hell 350 ml varmt vann i en passende beholder. Vann trenger ikke å komme til toppen, så ta en beholder, helst glass, større (for eksempel 500 ml). Eksperimentet vil fungere bedre med varmt vann, men kaldt vann vil også fungere.- Når det gjelder vannet som brukes, kan du ta både tappevann og flaskevann.
- Det varme vannet har en relativt lav viskositet, slik at ionene som fører ladningene lettere kan sirkulere uten å være for trege.
-
Hell en spiseskje (17 g) salt i vannet ditt. Hell den gradvis mens du blander med en skje slik at blandingen er godt homogen. Du får en elektrolytisk saltløsning (det vil si lastet med positive og negative ioner).- Natriumklorid (faktisk, bordsalt) er en god elektrolytt, det vil si at det vil forbedre konduktiviteten til vannet ditt, den kjemiske reaksjonen vil bli bedre.
- Strømmen som kommer ut fra batteriet vil sirkulere med mindre motstand mellom de to polene som vil være de elektrolytiske stengene. Du vil ha en bedre gassutgivelse.
-
Klipp begge endene av blyantene dine. Målet er å ha på hver side av blyanten et stykke grafitt som du vil kunne feste, uten å knekke den, en krokodilleklips, hvor grafitten er ledende. Bruk en enkel sliper for å tømme et stykke av meg.- De to grafittgruvene vil faktisk tjene som elektroder for eksperimentet, det er gjennom dem strømmen som genereres av batteriet vil sirkulere.
- Grafitten er vanntett og vil ikke gå i stykker under eksperimentet, du kan til og med bruke fargestiftene dine til å tegne (etter å ha tørket).
-
Skjær ut et rektangel i en stiv pappeske. Du kan ta for eksempel en skoeske eller en hvilken som helst annen tykk pappeske. Skjær den bred nok og lang nok til å passe på beholderen. Når du lager to hull for passering av blyanter, må du ta en papp nok tykk til at den fremdeles vil beholde stivheten.- Pappen er der bare for å holde blyantene i en gitt posisjon, nemlig at blyantene må være delvis i vannet og vekk fra beholderens vegger.
- Pappen er ikke ledende, så den vil hvile uten problemer på toppen av beholderen: den vil ikke forstyrre opplevelsen.
-
Lag to hull til blyantene. Disse hullene skal ikke være for brede, fordi blyantene blir holdt i pappen. Det beste er å lage et lite hakk med en kutter og dra kraftblyanten. Prøv å gjøre alt på en gang, ellers blir hullet for bredt og blyanten ikke holder. Når blyantene er trykket på samme nivå, skal de ikke berøre hverandre eller berøre bunnen eller sidene av beholderen.
Del 2 Start en elektrolyse av vann
-
Koble de to kablene til begge polene på batteriet. Batteriet er her strømkilden, og de to kablene, utstyrt med krokodilleklips i begge ender, vil la det vaske i vannet gjennom gruvene. En kabel er koblet til den positive terminalen, den andre til den negative terminalen.- Du kan ta både et 6 V batteri og et 9 V batteri, reaksjonen vil være i begge tilfeller.
- Disse batteriene er til salgs i generelle butikker eller DIY-butikker.
-
Koble hver av kablene til en av pennene. Vanskeligheten er å ha pinsetten litt inn i grafitten og at de ikke beveger seg lenger. Hvis gruven ikke er lang nok, kan du prøve å tømme den litt mer tre med en kutter. Tilkoblingen må være ren.- Med denne enheten blir strøm sendt i vannet, ionene til det vandige mediet blir aktivert og beveger seg mot stengene (elektroder) og kretsen blir lukket av den andre stangen som er koblet til den negative terminalen.
-
Dypp blyantene i saltløsningen din. Plasser den gjennomstekte pappen av de to blyantene på kanten av beholderen. Punktene på blyantene skal være under vann og så rette som mulig. Fjern papp forsiktig for å unngå å bevege blyantene.- Hvis du vil at eksperimentet skal fungere bra, må du passe på at blyantene ikke berører, og heller ikke glassveggene i beholderen. Hvis nødvendig, løft eller senk blyantene forsiktig.
-
Observer resultatet. Du har utløst en redoks materialisert av bobler som dannes på de to blyantpunktene. På blyanten som er koblet til den positive (anoden) terminale oksygen, dannes oksygen og på den andre blyanten (katoden), er hydrogen, begge atskilt i gassform, som boblene kommer fra.- Reaksjonen starter fra det øyeblikket du dypper blyantene dine i saltløsningen ... og kablene er koblet til batteriet.
- Katoden vil frigjøre flere bobler, fordi det ganske enkelt er dobbelt så mange hydrogenatomer som oksygen i vannet, med formelen H2O.