Зміст
У цій статті: Підготовка електролізу водиТехнічний електроліз води9 Посилання
Операція отримання з води (Н2О) водню та кисню за допомогою електричного струму називається електролізом. Цей два способи розділення газу можна здійснити вдома з невеликим складним обладнанням. Його можуть встановлювати та керувати дітьми під наглядом дорослої людини. Однак не варто сподіватися, що врятують планету кисень, що виділяється у повітря, та водень, що утворюється в якості палива: кількості, що виробляються в рамках цього експерименту, невеликі, але ефект все-таки вражаючий та редагування повчальне.
етапи
Частина 1 Підготовка електролізу води
-
Налийте 350 мл теплої води у відповідну ємність. Воді не потрібно діставатись до верху, тому візьміть ємність, бажано скляну, більшу (наприклад, 500 мл). Експеримент буде краще працювати з гарячою водою, але холодна вода також буде працювати.- Що стосується використаної води, то можна брати як водопровідну, так і воду з пляшок.
- Гаряча вода має досить низьку в'язкість, тому іони, що несуть заряди, можуть циркулювати легше, не надто повільно.
-
Насипте у воду столову ложку (17 г) солі. Полийте її поступово, перемішуючи ложкою, щоб суміш була добре однорідною. Ви отримуєте електролітичний сольовий розчин (тобто завантажений позитивними та негативними іонами).- Хлорид натрію (насправді кухонна сіль) - хороший електроліт, тобто він покращить провідність вашої води, хімічна реакція буде кращою.
- Струм, який вийде від акумулятора, буде циркулювати з меншим опором між двома полюсами, якими будуть електролітичні стрижні. У вас буде кращий випуск газу.
-
Виріжте обидва кінці олівців. Мета - мати на кожній стороні олівця шматочок графіту, на який ви зможете закріпити, не розбиваючи, затискач із крокодила, графіт - провідний. Використовуйте просту точилку, щоб очистити шматок шахти.- Дві графітові міни фактично будуть служити електродами для експерименту, саме через них буде циркулювати струм, що створюється акумулятором.
- Графіт водонепроникний і не буде ламатися під час експерименту, ви навіть можете використовувати свої олівці для малювання (після висихання).
-
Виріжте прямокутник у жорсткій картонній коробці. Можна взяти, наприклад, коробку для взуття або будь-яку іншу товсту картонну коробку. Розріжте його досить широко і досить довго, щоб поміститися на тару. Оскільки ви зробите два отвори для проходження олівців, не забудьте взяти картон досить товстий, який все одно збереже його жорсткість.- Картон є тільки для утримання олівців у заданому положенні, а саме, що олівці повинні бути частково у воді та подалі від стінок контейнера.
- Картон не є електропровідним, тому він буде відпочивати без незручностей на верхній частині контейнера: це не завадить досвіду.
-
Зробіть два отвори для олівців. Ці отвори не повинні бути занадто широкими, адже олівці будуть триматися за картон. Найкраще зробити невеликий виріз різцем і перетягнути олівець сили. Постарайтеся зробити це все відразу, інакше отвір буде занадто широким і олівець не затримається. Після того, як олівці будуть натиснуті на одному рівні, вони не повинні торкатися один одного або торкатися дна або боків контейнера.
Частина 2 Почніть електроліз води
-
Підключіть два кабелі до обох клем акумулятора. Акумулятор тут є джерелом електрики, і два кабелі, оснащені крокодиловими затискачами на обох кінцях, дозволять митися у воді через шахти. Кабель підключений до позитивного терміналу, інший - до негативного.- Можна взяти як батарею 6 В, так і батарею 9 В, реакція буде в обох випадках.
- Ці батареї продаються в загальних супермаркетах або в самих магазинах.
-
Підключіть кожен з кабелів до однієї з ручок. Складність полягає в тому, щоб щипці укусили графіт і те, що вони більше не рухаються. Якщо шахта недостатньо довга, спробуйте очистити її трохи більше деревини різцем. З'єднання повинно бути чистим.- За допомогою цього вузла струм направляється у воду, іони водного середовища активуються і рухаються у напрямку до стрижнів (електродів), а ланцюг закривається другим стрижнем, підключеним до негативного клеми.
-
Занурте олівці у сольовий розчин. Покладіть пробитий картон двох олівців на обід контейнера. Точки олівців повинні бути під водою і максимально прямі. Делікатно виймайте картон, щоб уникнути переміщення олівців.- Якщо ви хочете, щоб експеримент працював добре, переконайтесь, що олівці не торкаються, а також скляних стінок ємності. При необхідності обережно піднімайте або опускайте олівці.
-
Поспостерігайте за результатом. Ви спрацьовували окислювально-відновний цикл, який матеріалізується бульбашками, що утворюються на двох олівцях. На олівці, з'єднаному з позитивним (анодним) кінцевим кінцем, утворюється кисень, а на іншому олівці (катоді) - водень, обидва відокремлені в газоподібній формі, від яких бульбашки.- Реакція починається з того моменту, як ви занурите олівці в сольовий розчин ... і кабелі підключені до акумулятора.
- Катод виділить більше бульбашок, оскільки у воді просто вдвічі більше атомів водню, ніж кисню, формула - H2О.