التحليل الكهربائي هو العملية المستخدمة لفصل الماء (H2O) إلى الغازات المكونة له ، والأكسجين (O2) والهيدروجين (H2). من السهل تجميع جهاز التحليل الكهربائي ، مما يجعله مشروعًا مشتركًا لمعرض العلوم. نظرًا لأن الماء وحده ليس موصلًا جيدًا للكهرباء ، فعادة ما يتم إضافة إلكتروليت لتشكيل محلول لتسهيل التفاعل.
قوة
يتطلب التحليل الكهربائي مصدر طاقة كهربائية DC. بالنسبة لمعرض العلوم أو للتجربة المنزلية ، تعمل بطارية الفانوس 6 فولت أو 12 فولت بشكل أفضل. يشكل مصدر الطاقة الأكبر خطر حدوث صدمة كهربائية شديدة ، وسيؤدي مصدر الطاقة الأصغر إلى إبطاء التفاعل بشكل كبير. ستحتاج إلى طول من السلك وقطب كهربي للأطراف الموجبة والسالبة ، بحجم مصدر الطاقة الخاص بك. سيعمل المسمار ذو الثمانية قروش كقطب كهربائي ببطارية 12 فولت.
ماء
الماء وحده لن يوصل الكهرباء. الإلكتروليت ، وهو مادة كيميائية تتحلل إلى أيونات موجبة وسالبة في المحلول ، سيسمح للكهرباء بالتدفق عبر المحلول بسهولة أكبر. غالبًا ما تستخدم مختبرات الكيمياء هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) ، والذي ينفصل إلى أيونات Na + و OH ، ولكن العديد من الأملاح الشائعة ستعمل أيضًا. ومع ذلك ، لا تستخدم ملح كلوريد مثل كلوريد الصوديوم (NaCl) - ملح الطاولة - لأن هذا سينتج عنه غاز الكلور القاتل في تجربة التحليل الكهربائي. سيختلف التركيز اعتمادًا على الإلكتروليت الذي تختاره. يمكنك إجراء سلسلة قصيرة من الاختبارات للعثور على تركيز المنحل بالكهرباء الذي ينتج عنه أفضل النتائج.
يثبت
املأ حوضًا صغيرًا بمحلول الإلكتروليت ثم املأ زجاجتين. بالنسبة لبطارية 6 فولت ، ستعمل زجاجات الصودا سعة 20 أونصة ، لكن بالنسبة لبطارية 12 فولت ، يجب عليك استخدام زجاجات صودا سعة 2 لتر أو حاويات مماثلة. اقلب الزجاجات في الحوض ، مع الحرص على عدم السماح بدخول الهواء. ادعمهم أو ادعمهم حتى يكونوا على الأقل بزاوية 45 درجة. أدخل قطبًا كهربائيًا في كل زجاجة وقم بتشغيل السلك المتصل خارج الحوض بالبطارية أو مصدر الطاقة. لا تقم بتوصيل الأسلاك حتى تكون جاهزًا لبدء التجربة.
التحليل الكهربائي
بمجرد أن تصبح التجربة جاهزة ، قم بتوصيل الأسلاك بأطراف البطارية. سوف تتشكل الفقاعات حول الأقطاب الكهربائية وتبدأ في إزاحة الماء في الزجاجات. يتشكل الهيدروجين بمعدل ضعف معدل الأكسجين ، لذلك ستمتلئ زجاجة الهيدروجين قريبًا من الغاز بمقدار ضعف زجاجة الأكسجين. احتفظ بالأسلاك متصلة طالما احتجت لذلك ، لكن لا تدع الأقطاب الكهربائية تنكشف.
