Waterstof, het eenvoudigste en meest voorkomende element in het universum, is moeilijk te vinden in diatomische vorm op aarde. In plaats daarvan wordt het meestal gevonden in verbindingen. Een veel voorkomende waterstofverbinding is water. Diatomisch, of twee atomen per molecuul, waterstof kan worden geïsoleerd door gedestilleerd water elektrisch te scheiden. Dit proces staat bekend als elektrolyse en creëert ook zuurstofgas. Het is verreweg de gemakkelijkste en veiligste manier om waterstofgas op te vangen en op te slaan.
Zorg voor een elektrolysesysteem. Commercieel gemaakte elektrolysesystemen zijn veel betere opties dan persoonlijk gebouwde systemen. Ze worden meestal geleverd met een batterij, koperdraden, nikkelelektroden, glazen buizen, een waterreservoir en kranen. De batterij is de drijvende kracht en energie die de elektrolysereactie start. De koperdraden en de nikkelelektroden leveren de elektriciteit aan het water. De glazen buizen en het waterreservoir worden gebruikt om respectievelijk geïoniseerd en gedestilleerd water te bevatten. De kranen worden gebruikt om het waterstof- en zuurstofgas te extraheren.
Bevestig het elektrolysesysteem aan een ringstand en klem. Het systeem moet verticaal staan met het reservoir en de kranen op het bovenste punt. De rubberen stoppen moeten zich het dichtst bij de grond bevinden.
Bevestig de koperdraden en de rubberen stoppen aan de onderste gaten in de glazen buizen.
Giet gedestilleerd water in het reservoir. Door gedestilleerd water te gebruiken, zijn gebruikers bijna gegarandeerd zuivere monsters. Omdat het reservoir zich bovenaan bevindt, zal de zwaartekracht het water in de verbindingsbuis trekken. Als het reservoir niet bovenaan zit, kan er een pomp gebruikt worden om water in de aansluitslang te plaatsen.
Zet de batterij aan. De elektrische stromen scheiden het gedestilleerde water in twee verschillende soorten geïoniseerd water. De anode glazen buis zal water met waterstofionen (H+) krijgen, terwijl de kathode gasbuis water met hydroxide-ionen (OH-) zal ontvangen.
Test de geïoniseerde watermonsters. Hiervoor kan een zuur-base-indicator worden gebruikt. Wanneer Universal Indicator wordt gebruikt, moet de anode helderroze lijken. Dit komt omdat water met waterstofionen zuur is en roze een indicator is voor zuren. Bases daarentegen zien er groenblauw uit wanneer Universal Indicator wordt gebruikt. Het geïoniseerde water in de kathode moet deze kleur hebben omdat water met hydroxide-ionen basisch is. Ook zou er meer water in de kathode moeten lijken te zitten. Dit komt omdat de elektrolyse van water 2 diatomische waterstofmoleculen oplevert voor elk diatomisch zuurstofmolecuul. Meer gas betekent dat meer van het bijbehorende water werd omgezet.
Extraheer het waterstofgas. Dit kan door middel van een rubberen slang en deze aan een opvangbak te bevestigen. Rubberen slangen worden vaak aangetroffen in een chemisch laboratorium en worden gebruikt om brandstof aan een bunsenbrander te leveren. De slang moet comfortabel aan de kranen kunnen worden bevestigd. Na het losdraaien van de kranen, zal de druk van het geïoniseerde water waterstofgas uit het elektrolysesysteem naar de container dwingen. De extra diatomische zuurstof kan veilig worden afgegeven aan de omringende lucht.
Dingen die je nodig hebt
- Elektrolyse systeem
- Gedistilleerd water
- Tuinslang
- Ontvanger container