Как выделить кислород и водород из воды электролизом

Опубликовал Admin
17-09-2018, 01:00
142
0
Процесс расщепления воды (H2O) на ее составляющие (водород и кислород) с применением электричества называется электролизом. Хотя такое название, возможно, и звучит заумно, на самом деле это проще чем может показаться, при условии если у вас есть необходимые приспособления и минимум знаний. В этой статье вы узнаете, как расщепить воду на кислород и водород с помощью электролиза.

Шаги

  1. Заполните обычный стеклянный стакан (диаметром около 7,5 см) водопроводной водой примерно на 3/4.
  2. Растворите в воде столовую ложку поваренной соли. Соль повысит электропроводность воды. Учтите, что это может привести к выделению некоторого количества газообразного хлора во время электролиза. Тем не менее, при умеренной силе тока его количество будет невелико.
  3. Накройте стакан куском тонкого картона (подойдет и плотная бумага). Проткните картон двумя тонкими электрическими проводами длиною 30-60 см, так чтобы расстояние между ними было около 5 см, и чтобы они погружались в воду на 5-7 см.
  4. Подсоедините противоположные концы проводов к положительному и отрицательному полюсу 9-вольтовой батарейки. Вскоре вы увидите, как на погруженной в воду проволоке выступают пузырьки газа - это образуются водород на отрицательном полюсе и кислород на положительном.
  5. Для получения значительного количества водорода (и кислорода) [ВНИМАНИЕ: соблюдайте осторожность] продолжайте выполнять следующие пункты; если же вы не ставите перед собой такой задачи, остановитесь на данном этапе. Для дальнейших шагов вам дополнительно понадобятся небольшая емкость (лучше всего использовать спринцовку) и приспособление для того, чтобы подвесить эту емкость горлышком вниз (можно использовать скотч).
  6. Погрузите меньшую емкость в стакан. Не выливая воду из большого стакана и проследив, чтобы она не выплеснулась, погрузите меньший стакан в больший вверх дном. Если вы используете спринцовку, просто погрузите ее горлышко в воду и наберите в нее воду из стакана, перейдя затем сразу к выполнению пункта 9.
  7. Приподнимите меньший стакан так, чтобы его края находились вблизи поверхности воды, но при этом проследите, чтобы они не выступали из воды. Если вы все сделали правильно, этот стакан выступит из воды, будучи заполнен ею (результат атмосферного давления).
  8. Закрепите меньший стакан с помощью скотча, зажима и т.п.
  9. Поместите свободный конец ВОДОРОДНОЙ (минус) или КИСЛОРОДНОЙ (плюс) проволоки под меньший стакан.
  10. Подождите, пока вода в меньшем стакане не опустится.

Советы

  • НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ не разбирайте батарейку для получения графита или по каким-либо другим соображениям. Содержащаяся в ней кислота коррозионно опасна, а ее пары токсичны. Графитовый стержень проще и безопаснее получить из простого карандаша.
  • Заточите два карандаша с обоих концов и подсоедините к ним проволоку. Погрузите карандаши в воду. Образование пузырьков газа на графитовых стержнях будет интенсивней.
  • Запишите ваши наблюдения.
  • За небольшую цену вы можете приобрести медные контакты, покрытые платиной. Они послужат хорошим анодом, поскольку платина не окисляется.
  • Используйте только источник прямого тока.
  • Если вы не хотите иметь дело с опасным хлором, образующимся при электролизе, можно вместо поваренной соли использовать пищевую соду (NaHCO3), которая при электролизе даст безопасную двуокись углерода (хотя процесс электролиза при этом несколько замедлится).
  • Если у вас есть проволока, покрытая изолирующей пластиковой оболочкой, срежьте покрытие, и проволока сгодится для электродов.
  • Количество выделяемого при электролизе газа пропорционально току. Ток можно увеличить поднятием напряжения (как это делается в блоке питания компьютера), понижением электросопротивления (больше соли в растворе, но не перестарайтесь), либо уменьшением расстояния между катодами.
  • Проявите фантазию! Добавьте в раствор немного средства для мытья посуды, и газовыделение станет более заметным.

Предупреждения

  • При использовании поваренной соли на положительном полюсе проволоки, кроме кислорода, будет выделяться и токсичный хлор. Если вода приобрела зеленый оттенок, НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ не продолжайте эксперимент, поскольку такой цвет воды свидетельствует о выделении хлора.
  • В случае опасности взрыва водорода примите меры предосторожности - защитите глаза и уши. По возможности используйте предохранитель, однако это не обязательно, учитывая малое количество выделяющегося водорода.
  • Водород взрывоопасен в смеси с кислородом. НЕ смешивайте эти два газа в одной емкости. Водород - легковоспламеняющийся газ, а в смеси с кислородом в пропорции 2:1 (как раз такая смесь получается в результате электролиза) он чрезвычайно взрывоопасен.

Что вам понадобится

  • Небольшой стакан
  • Кусок картона или плотной бумаги
  • Вода
  • Медная проволока (2 карандаша либо угольные стержни от батареек)
  • ОСТОРОЖНО: при разборе батарейки будьте осторожны, в ней содержатся токсичные вещества
  • Соль (пищевая сода или лимонный сок)
  • 9-вольтовая батарейка (возможно большее напряжение)
  • Мелкая емкость высотой не более 7,5 см, либо спринцовка без иглы [Предпочтительно]
Теги:
Информация
Посетители, находящиеся в группе Guests, не могут оставлять комментарии к данной публикации.