Το υδρογόνο, το πιο απλό και άφθονο στοιχείο στο σύμπαν, είναι δύσκολο να βρεθεί σε διατομική μορφή στη Γη. Αντ 'αυτού, απαντάται συχνότερα σε ενώσεις. Μια κοινή ένωση υδρογόνου είναι το νερό. Διατομικό, ή δύο άτομα ανά μόριο, το υδρογόνο μπορεί να απομονωθεί με ηλεκτρικό διαχωρισμό αποσταγμένου νερού. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως ηλεκτρόλυση και δημιουργεί επίσης αέριο οξυγόνο. Είναι μακράν ο ευκολότερος και ασφαλέστερος τρόπος συλλογής και αποθήκευσης αερίου υδρογόνου.
Αποκτήστε ένα σύστημα ηλεκτρόλυσης. Τα εμπορικά κατασκευασμένα συστήματα ηλεκτρόλυσης είναι πολύ καλύτερες επιλογές από τα προσωπικά κατασκευασμένα συστήματα. Συνήθως συνοδεύονται από μπαταρία, σύρματα χαλκού, ηλεκτρόδια νικελίου, γυάλινους σωλήνες, δεξαμενή νερού και αποθήκες. Η μπαταρία είναι η κινητήρια δύναμη και η ενέργεια που ξεκινά την αντίδραση ηλεκτρόλυσης. Τα καλώδια χαλκού και τα ηλεκτρόδια νικελίου παραδίδουν την ηλεκτρική ενέργεια στο νερό. Οι γυάλινοι σωλήνες και η δεξαμενή νερού χρησιμοποιούνται για τη συγκράτηση ιονισμένου και αποσταγμένου νερού αντίστοιχα. Τα πώματα χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή αερίου υδρογόνου και οξυγόνου.
Συνδέστε το σύστημα ηλεκτρόλυσης σε έναν δακτύλιο και σφιγκτήρα. Το σύστημα πρέπει να είναι κατακόρυφο με τη δεξαμενή και τα στηρίγματα στο πάνω σημείο. Τα ελαστικά πώματα πρέπει να είναι πλησιέστερα στο έδαφος.
Συνδέστε τα χάλκινα σύρματα και τα ελαστικά πώματα στις κάτω τρύπες των γυάλινων σωλήνων.
Ρίξτε απεσταγμένο νερό στη δεξαμενή. Χρησιμοποιώντας απεσταγμένο νερό, οι χρήστες είναι σχεδόν εγγυημένα καθαρά δείγματα. Επειδή η δεξαμενή βρίσκεται στην κορυφή, η βαρύτητα θα τραβήξει το νερό στον συνδετικό σωλήνα. Εάν η δεξαμενή δεν βρίσκεται στην κορυφή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί αντλία για την τοποθέτηση νερού στον συνδετικό σωλήνα.
Ενεργοποιήστε την μπαταρία. Τα ηλεκτρικά ρεύματα θα διαχωρίσουν το αποσταγμένο νερό σε δύο διαφορετικούς τύπους ιονισμένου νερού. Ο γυάλινος σωλήνας ανόδου θα λάβει νερό με ιόντα υδρογόνου (Η +) ενώ ο σωλήνας αερίου καθόδου θα δέχεται νερό με ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ-).
Δοκιμάστε τα δείγματα ιονισμένου νερού. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας δείκτης βάσης οξέος. Όταν χρησιμοποιείται η Καθολική ένδειξη, η άνοδος θα πρέπει να εμφανίζεται έντονο ροζ. Αυτό συμβαίνει επειδή το νερό με ιόντα υδρογόνου είναι όξινο και το ροζ είναι ένας δείκτης για τα οξέα. Οι βάσεις, από την άλλη πλευρά, εμφανίζονται πρασινωπό-μπλε όταν χρησιμοποιείται το Universal Indicator. Το ιονισμένο νερό στην κάθοδο πρέπει να έχει αυτό το χρώμα, επειδή το νερό με ιόντα υδροξειδίου είναι βασικό. Επίσης, φαίνεται να υπάρχει περισσότερο νερό στην κάθοδο. Αυτό συμβαίνει επειδή η ηλεκτρόλυση του νερού αποδίδει 2 μόρια διατομικού υδρογόνου για κάθε μόριο διατομικού οξυγόνου. Περισσότερο αέριο σημαίνει ότι μετατράπηκε περισσότερο από το σχετικό νερό.
Εκχυλίστε το αέριο υδρογόνο. Αυτό μπορεί να γίνει με τη χρήση λαστιχένιου εύκαμπτου σωλήνα και τη σύνδεσή του σε δοχείο υποδοχής. Οι λαστιχένιοι εύκαμπτοι σωλήνες βρίσκονται συνήθως σε εργαστήριο χημείας και χρησιμοποιούνται για την παράδοση καυσίμων σε έναν καυστήρα Bunsen. Ο εύκαμπτος σωλήνας πρέπει να προσαρμόζεται άνετα στις βίδες. Αφού ξεβιδώσετε τα στοπ, η πίεση από το ιονισμένο νερό θα ωθήσει αέριο υδρογόνο από το σύστημα ηλεκτρόλυσης στο δοχείο. Το εφεδρικό διατομικό οξυγόνο μπορεί να απελευθερωθεί με ασφάλεια στον περιβάλλοντα αέρα.
Πράγματα που θα χρειαστείτε
- Σύστημα ηλεκτρόλυσης
- Απεσταγμένο νερό
- Λαστιχένιος σωλήνας
- Δοχείο δέκτη