L'électrolyse est le processus utilisé pour séparer l'eau (H2O) en ses composants gazeux, l'oxygène (O2) et l'hydrogène (H2). L'appareil d'électrolyse est facile à assembler, ce qui en fait un projet commun d'expo-sciences. Étant donné que l'eau seule n'est pas un bon conducteur d'électricité, un électrolyte est généralement ajouté pour former une solution afin de faciliter la réaction.
Pouvoir
L'électrolyse nécessite une source d'alimentation électrique en courant continu. Pour une expo-sciences ou pour une expérience à domicile, une batterie lanterne 6V ou 12V fonctionne mieux. Une source d'alimentation plus grande présente un risque de choc électrique grave, et une source d'alimentation plus petite ralentira trop la réaction. Vous aurez besoin d'une longueur de fil et d'une électrode pour les bornes positive et négative, dimensionnée pour votre source d'alimentation. Un clou de huit centimes fonctionnera comme une électrode avec une batterie 12V.
L'eau
L'eau seule ne conduit pas l'électricité. Un électrolyte, qui est un produit chimique qui se décomposera en ions positifs et négatifs en solution, permettra à l'électricité de circuler plus facilement à travers la solution. Les laboratoires de chimie utilisent souvent de l'hydroxyde de sodium (NaOH), qui se sépare en ions Na+ et OH-, mais de nombreux sels courants fonctionnent également. Cependant, n'utilisez pas de sel de chlorure tel que le chlorure de sodium (NaCl) - sel de table - car cela entraînerait un gaz chloré mortel dans l'expérience d'électrolyse. La concentration variera en fonction de l'électrolyte que vous choisissez. Vous pouvez effectuer une courte série de tests pour trouver la concentration d'électrolyte qui produit les meilleurs résultats.
Installer
Remplissez une petite baignoire avec votre solution d'électrolyte, puis remplissez deux bouteilles. Pour une batterie 6V, des bouteilles de soda de 20 onces fonctionneront, mais pour une batterie de 12V, vous devez utiliser des bouteilles de soda de deux litres ou des récipients similaires. Retournez les bouteilles dans la baignoire, en faisant attention à ne pas laisser l'air s'infiltrer. Soutenez-les ou soutenez-les de manière à ce qu'ils soient au moins à des angles de 45 degrés. Faites glisser une électrode dans chaque bouteille et faites passer le fil connecté à l'extérieur de la baignoire jusqu'à la batterie ou la source d'alimentation. Ne connectez pas les fils avant d'être prêt à commencer l'expérience.
Électrolyse
Une fois l'expérience prête, attachez les fils aux bornes de la batterie. Des bulles se formeront autour des électrodes et commenceront à déplacer l'eau dans les bouteilles. L'hydrogène se forme à un taux deux fois supérieur à celui de l'oxygène, de sorte que la bouteille d'hydrogène sera bientôt clairement deux fois plus remplie de gaz que la bouteille d'oxygène. Gardez les fils connectés aussi longtemps que nécessaire, mais ne laissez pas les électrodes s'exposer.