Vodík, nejjednodušší a nejhojnější prvek ve vesmíru, je těžké najít v diatomické formě na Zemi. Místo toho se nejčastěji vyskytuje ve sloučeninách. Běžnou sloučeninou vodíku je voda. Diatomický, nebo dva atomy na molekulu, vodík lze izolovat elektrickou separací destilované vody. Tento proces je známý jako elektrolýza a také vytváří plynný kyslík. Je to zdaleka nejjednodušší a nejbezpečnější způsob sběru a skladování plynného vodíku.
Získejte systém pro elektrolýzu. Komerčně vyráběné systémy pro elektrolýzu jsou mnohem lepší volbou než osobně vyráběné systémy. Obvykle se dodávají s baterií, měděnými dráty, niklovými elektrodami, skleněnými trubicemi, zásobníkem vody a kohouty. Baterie je hnací silou a energií, která spouští reakci na elektrolýzu. Měděné dráty a niklové elektrody dodávají elektřinu do vody. Skleněné trubice a zásobník na vodu se používají k zadržování ionizované a destilované vody. Uzavírací kohouty se používají k extrakci vodíku a plynného kyslíku.
Připojte systém elektrolýzy ke stojanu a upněte jej. Systém musí být svislý s nádržkou a kohouty v horním bodě. Gumové zátky musí být nejblíže k zemi.
Připevněte měděné dráty a gumové zátky ke spodním otvorům ve skleněných trubkách.
Nalijte destilovanou vodu do nádrže. Používáním destilované vody mají uživatelé téměř zaručeno čisté vzorky. Protože je nádrž nahoře, gravitace vytáhne vodu do spojovací trubice. Pokud zásobník není nahoře, lze k připojení vody do připojovací trubky použít čerpadlo.
Zapněte baterii. Elektrické proudy oddělí destilovanou vodu na dva různé typy ionizované vody. Anodová skleněná trubice bude získávat vodu s vodíkovými ionty (H +), zatímco katodová plynová trubice bude přijímat vodu s hydroxidovými ionty (OH-).
Vyzkoušejte vzorky ionizované vody. K tomu lze použít indikátor kyselé báze. Při použití univerzálního indikátoru by měla anoda vypadat jasně růžově. Je to proto, že voda s vodíkovými ionty je kyselá a růžová je indikátorem kyselin. Báze se naproti tomu při použití univerzálního indikátoru jeví zelenavě modré. Ionizovaná voda v katodě by měla mít tuto barvu, protože voda s hydroxidovými ionty je zásaditá. Mělo by se také zdát, že v katodě je více vody. Je to proto, že elektrolýza vody poskytuje 2 diatomické molekuly vodíku pro každou diatomickou molekulu kyslíku. Více plynu znamená, že bylo přeměněno více související vody.
Extrahujte plynný vodík. To lze provést pomocí gumové hadice a jejího připevnění k přijímací nádobě. Gumové hadice se běžně vyskytují v chemické laboratoři a používají se k dodávání paliva do Bunsenova hořáku. Hadice by se měla pohodlně připojit k uzavíracím kohoutům. Po odšroubování uzavíracích kohoutků bude tlak z ionizované vody tlačit plynný vodík ze systému pro elektrolýzu do nádoby. Rezervní diatomický kyslík lze bezpečně uvolnit do okolního vzduchu.
Věci, které budete potřebovat
- Systém elektrolýzy
- Destilovaná voda
- Gumová hadice
- Kontejner přijímače