L'hydrogène, l'élément le plus simple et le plus abondant de l'univers, est difficile à trouver sous forme diatomique sur Terre. Au lieu de cela, il se trouve le plus souvent dans les composés. Un composé d'hydrogène commun est l'eau. L'hydrogène diatomique, ou deux atomes par molécule, peut être isolé en séparant électriquement l'eau distillée. Ce processus est connu sous le nom d'électrolyse et crée également de l'oxygène gazeux. C'est de loin le moyen le plus simple et le plus sûr de collecter et de stocker l'hydrogène gazeux.
Procurez-vous un système d'électrolyse. Les systèmes d'électrolyse fabriqués dans le commerce sont de bien meilleures options que les systèmes construits personnellement. Ils sont généralement livrés avec une batterie, des fils de cuivre, des électrodes en nickel, des tubes en verre, un réservoir d'eau et des robinets. La batterie est la force motrice et l'énergie qui déclenche la réaction d'électrolyse. Les fils de cuivre et les électrodes de nickel fournissent l'électricité à l'eau. Les tubes en verre et le réservoir d'eau sont utilisés pour contenir respectivement de l'eau ionisée et distillée. Les robinets d'arrêt sont utilisés pour extraire l'hydrogène et l'oxygène gazeux.
Fixez le système d'électrolyse à un support d'anneau et une pince. Le système doit être vertical avec le réservoir et les robinets en haut. Les bouchons en caoutchouc doivent être les plus proches du sol.
Fixez les fils de cuivre et les bouchons en caoutchouc aux trous inférieurs des tubes de verre.
Versez de l'eau distillée dans le réservoir. En utilisant de l'eau distillée, les utilisateurs sont presque assurés d'avoir des échantillons purs. Parce que le réservoir est au sommet, la gravité tirera l'eau dans le tube de raccordement. Si le réservoir n'est pas en haut, une pompe peut être utilisée pour placer de l'eau dans le tube de raccordement.
Allumez la batterie. Les courants électriques sépareront l'eau distillée en deux types différents d'eau ionisée. Le tube de verre anodique obtiendra de l'eau avec des ions hydrogène (H+) tandis que le tube de gaz cathodique recevra de l'eau avec des ions hydroxyde (OH-).
Testez les échantillons d'eau ionisée. Un indicateur acide-base peut être utilisé pour ce faire. Lorsque l'indicateur universel est utilisé, l'anode doit apparaître en rose vif. En effet, l'eau contenant des ions hydrogène est acide et le rose est un indicateur d'acide. Les bases, en revanche, apparaissent bleu verdâtre lorsque l'indicateur universel est utilisé. L'eau ionisée dans la cathode doit être de cette couleur car l'eau contenant des ions hydroxyde est basique. De plus, il devrait sembler qu'il y ait plus d'eau dans la cathode. En effet, l'électrolyse de l'eau produit 2 molécules d'hydrogène diatomique pour chaque molécule d'oxygène diatomique. Plus de gaz signifie que plus de son eau associée a été convertie.
Extraire l'hydrogène gazeux. Cela peut être fait en utilisant un tuyau en caoutchouc et en le fixant à un conteneur de réception. Les tuyaux en caoutchouc sont couramment trouvés dans un laboratoire de chimie et sont utilisés pour fournir du carburant à un bec Bunsen. Le tuyau doit se fixer confortablement aux robinets d'arrêt. Après avoir dévissé les robinets, la pression de l'eau ionisée forcera l'hydrogène gazeux du système d'électrolyse vers le conteneur. L'oxygène diatomique de rechange peut être libéré en toute sécurité dans l'air ambiant.
Choses dont vous aurez besoin
- Système d'électrolyse
- Eau distillée
- Tuyau en caoutchouc
- Conteneur récepteur