Як виділити кисень і водень із води електролізом
Процес розщеплення води (H2O) на її складові (водень і кисень) із застосуванням електрики називається електролізом. Хоча таку назву, можливо, і звучить незрозумілою, насправді це простіше ніж може здатися, за умови якщо у вас є необхідні пристосування і мінімум знань. У цій статті ви дізнаєтеся, як розщепити воду на кисень і водень за допомогою електролізу.
Кроки
1
Заповніть звичайний скляний стакан (діаметром близько 7,5 см) водопровідною водою приблизно на 3/4.
2
Розчиніть у воді столову ложку кухонної солі. Сіль підвищить електропровідність води. Врахуйте, що це може призвести до виділення деякої кількості газоподібного хлору під час електролізу. Тим не менш, при помірній силі струму його кількість буде невелика.
3
Накрийте стакан шматком тонкого картону (підійде і щільний папір). Проткніть картон двома тонкими електричними проводами довжиною 30-60 см, так щоб відстань між ними було близько 5 см, і щоб вони занурювалися у воду на 5-7 см.
4
Підключіть протилежні кінці проводів до позитивного і негативного полюса 9-вольтової батарейки. Незабаром ви побачите, як на зануреної в воду дроті виступають бульбашки газу - це утворюються водень на негативному полюсі і кисень на позитивному.
5
Для отримання значної кількості водню (і кисню) [УВАГА: дотримуйтеся обережності] продовжуйте виконувати наступні пункти- якщо ж ви не ставите перед собою такого завдання, зупиніться на даному етапі. Для подальших кроків вам додатково знадобляться невелика місткість (найкраще використовувати спринцівку) і пристосування для того, щоб підвісити цю ємність шийкою вниз (можна використовувати скотч).
6
Занурте меншу ємність в стакан. Не виливаючи воду з великої склянки і простеживши, щоб вона не вихлюпнулася, занурте менший стакан в більший догори дном. Якщо ви використовуєте спринцовку, просто занурте її шийку в воду і наберіть в неї воду зі склянки, перейшовши потім відразу до виконання пункту 9.
7
Підніміть менший стакан так, щоб його краї перебували поблизу поверхні води, але при цьому простежте, щоб вони не виступали з води. Якщо ви все зробили правильно, цей стакан виступить з води, будучи заповнений нею (результат атмосферного тиску).
8
Закріпіть менший склянку з допомогою скотча, затиску і т.п.
9
Помістіть вільний кінець ВОДНЕВОЇ (мінус) або киснево (плюс) дроту під менший стакан.
10
Зачекайте, поки вода в меншому склянці не опуститься.
Поради
- НІ В ЯКОМУ РАЗІ не розбирайте батарейку для отримання графіту або з яких-небудь інших міркувань. Міститься в ній кислота корозійно небезпечна, а її пари токсичні. Графітовий стрижень простіше і безпечніше отримати з простого олівця.
- Заточите два олівця з обох кінців і підключіть до них дріт. Занурте олівці у воду. Освіта бульбашок газу на графітових стержнях буде інтенсивніше.
- Запишіть ваші спостереження.
- За невелику ціну ви можете придбати мідні контакти, покриті платиною. Вони послужать хорошим анодом, оскільки Платіні не окислюється.
- Використовуйте тільки джерело прямого струму.
- Якщо ви не хочете мати справу з небезпечним хлором, що утворюється при електролізі, можна замість кухонної солі використовувати харчову соду (NaHCO3), яка при електролізі дасть безпечну двоокис вуглецю (хоча процес електролізу при цьому дещо сповільниться).
- Якщо у вас є дріт, покрита ізолюючої пластиковою оболонкою, зріжте покриття, і дріт згодиться для електродів.
- Кількість виділяється при електролізі газу пропорційно току. Струм можна збільшити підняттям напруги (як це робиться в блоці живлення комп`ютера), зниженням електроопору (більше солі в розчині, але не перестарайтеся), або зменшенням відстані між катодами.
- Проявіть фантазію! Додайте в розчин трохи засобу для миття посуду, і газовиділення стане більш помітним.
Попередження
- При використанні кухонної солі на позитивному полюсі дроту, крім кисню, буде виділятися і токсичний хлор. Якщо вода набула зелений відтінок, НІ В ЯКОМУ РАЗІ НЕ продовжуйте експеримент, оскільки такий колір води свідчить про виділення хлору.
- У разі небезпеки вибуху водню прийміть запобіжні заходи - захистіть очі і вуха. По можливості використовуйте запобіжник, проте це не обов`язково, враховуючи малу кількість виділяється водню.
- Водень вибухонебезпечний в суміші з киснем. НЕ змішуйте ці два газу в одній ємності. Водень - легкозаймистий газ, а в суміші з киснем в пропорції 2: 1 (якраз така суміш виходить в результаті електролізу) він надзвичайно вибухонебезпечний.
Що вам знадобиться
- Невеликий стакан
- Шматок картону або щільного паперу
- Вода
- Мідний дріт (2 олівця або вугільні стрижні від батарейок)
- ОБЕРЕЖНО: при розборі батарейки будьте обережні, в ній містяться токсичні речовини
- Сіль (харчова сода або лимонний сік)
- 9-вольта батарейка (можливо більшу напругу)
- Дрібна ємність висотою не більше 7,5 см, або спринцівка без голки [Переважно]
