如何通过电解从水分子中制造氧气和氢气

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作者: Louise Ward
创建日期: 9 二月 2021
更新日期: 1 七月 2024
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内容

在本文中:准备水的电解工程水的电解9参考

从水获得的操作(H2借助于电流将氢和氧的O)称为电解。这两种气体分离的经验可以在家里用很少的先进设备完成。它可以在成人的监督下由儿童安装和驱动。但是,不要期望通过释放到空气中的氧气和作为燃料产生的氢气来拯救地球:作为该实验的一部分,所产生的数量虽然很小,但效果仍然十分壮观,并且具有启发性。


阶段

第1部分准备水电解



  1. 将350毫升温水倒入合适的容器中。 水不需要流到顶部,因此请拿起一个更大的容器(最好是玻璃容器)(例如500毫升)。用热水可以更好地进行实验,但是冷水也可以。
    • 至于使用的水,您可以同时服用自来水和瓶装水。
    • 热水的粘度相当低,因此携带电荷的离子可以更容易地循环而不会太慢。


  2. 将一汤匙(17克)盐倒入水中。 用勺子逐渐倒入,使混合物均匀。您会得到一个电解盐溶液(即装有正离子和负离子)。
    • 氯化钠(实际上是食盐)是一种很好的电解质,也就是说它将提高您的水的电导率,化学反应会更好。
    • 来自电池的电流将以较小的电阻(即电解棒)在两极之间流通。您会释放出更好的气体。


  3. 剪铅笔的两端。 目的是在铅笔的每一侧都有一块石墨,您可以在不折断的情况下将鳄鱼夹固定在石墨上,石墨是导电的。使用简单的磨刀器清除一块雷。
    • 实际上,这两个石墨矿将用作实验的电极,电池产生的电流将通过它们循环。
    • 石墨是防水的,在实验过程中不会破裂,您甚至可以用蜡笔画画(晾干后)。



  4. 在硬纸板盒中切出一个矩形。 例如,您可以拿鞋盒或任何其他厚纸板箱。将其切成足够宽和足够长的长度以适合容器。由于您将在铅笔通过孔上打两个孔,因此请确保采取足够厚的纸板,以保持其刚性。
    • 纸板仅用于将铅笔固定在给定位置,也就是说,铅笔必须部分在水中且远离容器壁。
    • 硬纸板不导电,因此可以将其放在容器顶部而不会带来任何不便:不会干扰使用体验。


  5. 为铅笔开两个孔。 这些孔不应太宽,因为铅笔将由纸板固定。最好的方法是用切割器切一个小缺口并拖动力铅笔。尝试一次全部完成,否则孔会太宽,铅笔将无法握住。一旦将铅笔压在同一水平上,它们就不应相互碰触或触摸容器的底部或侧面。

第2部分开始电解水



  1. 将两条电缆分别连接到电池的两个端子。 这里的电池是电力来源,两条电缆的两端都装有鳄鱼夹,可以通过水雷冲洗水中。电缆连接到正极端子,另一端连接到负极端子。
    • 您可以同时使用6 V电池和9 V电池,两种情况下都会发生反应。
    • 这些电池在一般的超级市场或DIY商店中出售。



  2. 将每根电缆连接到一支笔。 困难在于将钳子咬入石墨中,使其不再移动。如果地雷不够长,请尝试使用刀具将其清除一些。连接必须干净。
    • 通过该组件,电流被送入水中,水性介质的离子被激活并朝着杆(电极)移动,并且电路通过连接到负极端子的第二杆闭合。


  3. 将铅笔浸入盐溶液中。 将两支铅笔的穿孔纸板放在容器的边缘。铅笔的笔尖应在水下且尽可能笔直。小心地取出纸板,以免移动铅笔。
    • 如果您希望实验正常进行,请确保铅笔不碰容器的玻璃壁。如有必要,轻轻地升高或降低铅笔。


  4. 观察结果。 您已经在两个铅笔尖上形成的气泡触发了氧化还原。在连接到正极(阳极)末端的铅笔上形成氧气,在另一支铅笔(阴极)上形成氢气,氢气以气态形式分离,气泡从中分离。
    • 从将铅笔浸入盐溶液的那一刻开始反应...并且电缆已连接至电池。
    • 阴极将释放更多的气泡,因为水中的氢原子仅是氧气的两倍,分子式为H2O.