Sadržaj
U ovom članku: Priprema elektrolize vodePodizanje elektrolize vode9 Reference
Postupak dobivanja iz vode (H2O) vodika i kisika pomoću električne struje nazivamo elektrolizom. Ova dva iskustva odvajanja plina mogu se obaviti kod kuće s malo sofisticirane opreme. Mogu ga montirati i voziti djeca pod nadzorom odrasle osobe. Međutim, nemojte očekivati da ćete spasiti planet kisikom koji se oslobađa u zrak i vodikom proizvedenim kao gorivo: količine proizvedene u sklopu ovog eksperimenta su male, ali učinak je i dalje spektakularan i uređivanje je poučno.
faze
Dio 1 Priprema elektrolize vode
-
U prikladnu posudu ulite 350 ml tople vode. Voda ne treba do vrha, pa uzmite spremnik, po mogućnosti stakleni, veći (na primjer 500 ml). Eksperiment će bolje raditi s vrućom vodom, ali će raditi i hladna voda.- Što se tiče korištene vode, možete uzeti vodu iz slavine i vodu iz boce.
- Topla voda ima prilično nisku viskoznost, tako da ioni koji nose naboje mogu lakše cirkulirati, a da nisu previše spori.
-
U vodu ulijte žlicu (17 g) soli. Sipajte je postepeno, miješajući žlicom, tako da je smjesa dobro homogena. Dobivate elektrolitičku fiziološku otopinu (to jest, napunjenu pozitivnim i negativnim ionima).- Natrijev klorid (zapravo, kuhinjska sol) je dobar elektrolit, to znači da će poboljšati vodljivost vaše vode, kemijska reakcija će biti bolja.
- Struja koja će isijavati iz akumulatora kružit će s manjim otporom između dva pola koji će biti elektrolitički štapovi. Imat ćete bolje izdvajanje plina.
-
Izrežite oba kraja olovke. Cilj je imati na svakoj strani olovke komad grafita na koji ćete moći pričvrstiti, bez pucanja, kopču od krokodila, a grafit je vodljiv. Upotrijebite jednostavnu oštricu kako biste očistili komad mine.- Dvije grafitne mine zapravo će poslužiti kao elektrode za eksperiment, a kroz njih će strujati akumulator.
- Grafit je vodootporan i neće se slomiti tijekom eksperimenta, čak možete koristiti svoje bojice za crtanje (nakon što se osuši).
-
Izrežite pravokutnik u tvrdoj kartonskoj kutiji. Možete uzeti, na primjer, kutiju za cipele ili bilo koju drugu debelu kartonsku kutiju. Izrežite ga dovoljno široko i dovoljno dugo da stane na spremnik. Kako ćete napraviti dvije rupe za prolazak olovaka, obavezno uzmite karton dovoljno debeo koji će i dalje zadržati svoju krutost.- Karton je tu samo da drži olovke u određenom položaju, naime da olovke moraju biti djelomično u vodi i dalje od zidova spremnika.
- Karton nije vodljiv, pa će se na vrhu spremnika odmarati bez neugodnosti: neće ometati iskustvo.
-
Napravite dvije rupe za olovke. Te rupe ne bi trebale biti preširoke, jer će olovke držati karton. Najbolje je napraviti mali zarez rezačem i povući olovku za silu. Pokušajte to učiniti odjednom, inače će rupa biti previše široka i olovka se neće držati. Nakon što su olovke pritisnute na istoj razini, one se ne smiju dodirivati ni dno ili stranice spremnika.
Dio 2 Pokrenite elektrolizom vode
-
Spojite dva kabela na oba terminala baterije. Baterija je ovdje izvor električne energije, a dva kabela, opremljena kopčama od krokodila na oba kraja, omogućuju pranje u vodi kroz rudnike. Kabel je spojen na pozitivni terminal, a drugi na negativni terminal.- Možete uzeti i 6 V i 9 V bateriju, reakcija će biti u oba slučaja.
- Te se baterije prodaju u trgovinama općenito ili proizvoda za samostalne izrade.
-
Svaki kabl povežite s jednom olovkom. Poteškoća je u tome što pinceta zagrize u grafit i što se više ne miču. Ako rudnik nije dovoljno dug, pokušajte ga očistiti malo više drva rezačem. Veza mora biti čista.- Ovim sklopom struja se šalje u vodu, ioni vodenog medija aktiviraju se i kreću prema šipkama (elektrodama), a krug zatvara drugi štap spojen na negativni terminal.
-
Umočite olovke u fiziološku otopinu. Na obod spremnika stavite probušeni karton dviju olovaka. Točke olovaka trebaju biti pod vodom i što je moguće ravno. Izvadite karton osjetljivo kako ne biste pomicali olovke.- Ako želite da eksperiment dobro funkcionira, pobrinite se da olovke ne dodiruju, niti staklene stijenke spremnika. Ako je potrebno, olovke nježno podignite ili spustite.
-
Promatrajte rezultat. Pokrenuli ste redoks upaljen mjehurićima koji se formiraju na dvije olovke. Na olovci spojenoj s pozitivnim (anodnim) terminalnim kisikom nastaje kisik, a na drugoj olovci (katodi) vodik, obojica odvojena u plinovitom obliku, odakle se stvaraju mjehurići.- Reakcija započinje od trenutka kada umočite olovke u fiziološku otopinu ... i kablovi budu spojeni na bateriju.
- Katod će pustiti više mjehurića, jer u vodi je jednostavno dvostruko više atoma vodika od kisika, a formula je H2O.