Fremstilling af brint og ilt gennem elektrolyse

Den proces, hvorved vand (H2O) nedbrydes til forskellige typer atomer eller grundstoffer (brint og oxygen) ved hjælp af elektricitet kaldes elektrolyse. Dette eksperiment har betydelige konsekvenser for anvendelsen af ​​disse to gasser, hvor brint er en af ​​de reneste energikilder, vi har adgang til. Det lyder måske kompliceret, men det er nemmere, end du tror, ​​hvis du har de rigtige ressourcer, viden og færdigheder.

Trin

Del 1 af 2: Opsætning af eksperimentet

Billede med titlen Lav ilt og hydrogen fra vand ved hjælp af elektrolyse Trin 1.jpg
1. Fyld et 350 ml glas med varmt vand. Du behøver ikke fylde glasset til randen, så lad der være lidt plads. Når vandet er varmt, vil det lede elektricitet bedre. Dette forsøg fungerer dog også godt med koldt vand.
  • Du kan bruge postevand eller flaskevand. Det er lige meget, hvad du vælger.
  • Varmere vand har en lavere viskositet og tillader de ioner, der leder elektricitet, at bevæge sig mere frit.
Billede med titlen Lav ilt og hydrogen fra vand ved hjælp af elektrolyse Trin 2.jpg
2. Opløs 1 spsk (20 gram) bordsalt i vandet. Du skal blot hælde saltet i vandet og røre lidt i vandet for at sikre, at saltet opløses. Du har nu en saltvandsopløsning.
  • Natriumchlorid (eller bordsalt) er en elektrolyt, der hjælper med at forbedre vandets ledningsevne. Vand i sig selv er ikke en særlig god leder.
  • Ved at forbedre vandets ledningsevne flyder elektriciteten fra batteriet lettere igennem det, så vandet bedre spaltes til brint og ilt.
  • Billede med titlen Lav Oxygen og Hydrogen fra vand ved hjælp af elektrolyse Trin 3.jpg
    3. Slib 2 HB blyanter i begge ender, så du kan se grafitten. Sørg for at fjerne viskelæderet for enden af ​​blyanten. Du bliver nødt til at spidse blyanterne langt nok, så grafitten er helt eksponeret i begge ender.
  • Grafitledningerne i blyanterne fungerer som elektroder og vil lede den elektricitet, der kommer fra batteriet.
  • Grafit er meget velegnet, fordi det ikke vil opløses eller blive beskadiget af vandet under forsøget.
  • Billede med titlen Lav ilt og hydrogen fra vand ved hjælp af elektrolyse Trin 4.jpg
    4. Klip et firkantet stykke pap ud, der er stort nok til at dække glasset. Brug pap, der er tykt nok og forbliver fast, når du laver huller i det. Skær for eksempel en firkant ud af en skoæske eller en anden æske af tykt pap.
  • Papstykket giver dig mulighed for at lade blyanternes grafitledninger hænge i vandet uden at røre ved siden af ​​glasset.
  • Pap har ingen af ​​metals egenskaber, så det kan ligge på glasset uden at påvirke resultatet af forsøget.
  • Billede med titlen Lav ilt og hydrogen fra vand ved hjælp af elektrolyse Trin 5.jpg
    5. Prik 2 huller i papstykket med de 2 blyanter. Brug selve blyanterne til dette, for de skal sidde godt fast i hullerne, så de ikke forskyder sig eller synker ned. Hvis grafitten rammer siden eller bunden af ​​glasset, vil eksperimentet blive afbrudt.

    Del 2 af 2: Kørsel af eksperimentet

    Billede med titlen Lav ilt og hydrogen fra vand ved hjælp af elektrolyse Trin 6.jpg
    1. Tilslut enderne af krokodilleklemmerne til batteriets terminaler. Batteriet er der, hvor den elektriske strøm kommer fra, og krokodilleklemmerne sørger for, at strømmen transporteres til vandet. Fastgør en krokodilleklemme til den positive terminal og en krokodilleklemme til den negative terminal.
    • Brug et 6-volts batteri til dette. Hvis du ikke kan finde det, skal du bruge et 9-volts batteri.
    • Du kan købe denne type batteri i næsten alle supermarkeder og stormagasiner.
    Billede med titlen Lav Oxygen og Hydrogen fra vand ved hjælp af elektrolyse Trin 7.jpg
    2. Fastgør de andre ender af alligatorklemmerne til blyanterne. Sørg for, at metaldelen af ​​krokodilleklemmen rører blyantens grafit. Du skal muligvis skære en smule træ fra blyanterne for at sikre, at alligatorklemmerne kommer i fuld kontakt med grafitten.
  • Ved at gøre dette er forbindelsen til batteriet færdig, og den elektriske strøm fra batteriet kan frigives til vandet.
  • Billede med titlen Lav Oxygen og Hydrogen fra vand ved hjælp af elektrolyse Trin 8.jpg
    3. Læg stykket pap oven på glasset, så blyanterne er nedsænket under vand. På grund af den måde, du lige har klippet pappet på, skal det nu stå pænt oven på glasset. Prøv at gøre dette omhyggeligt, så blyanterne, der stikker gennem pappet, ikke forskyder sig eller glider.
  • For at dette eksperiment skal fungere, bør blyanternes grafitt ikke røre ved siden af ​​glasset. Så tjek det igen og flyt om nødvendigt blyanterne.
  • Billede med titlen Lav ilt og hydrogen fra vand ved hjælp af elektrolyse Trin 9.jpg
    4. Se, hvordan vandet nedbrydes til brint og ilt. Bobler skulle nu stige fra de nedsænkede punkter af grafit. Det betyder, at brintgassen og iltgassen deles. Hydrogengas bobler op fra blyanten forbundet til den negative terminal og oxygengas op fra blyanten forbundet til den positive terminal.
  • Når du forbinder krokodilleklemmerne til batteriet og grafitten, begynder elektriciteten at bevæge sig med det samme.
  • Der kommer flere bobler op fra brintgas, fordi hvert vandmolekyle indeholder dobbelt så meget brint som oxygen.
  • Tips

    • Hvis du ikke kan finde blyanter med grafitbly, kan du også bruge korte trådlængder. Pak den ene ende rundt om batteriet og læg den anden ende i vandet. Dette har samme effekt som at bruge blyanter.
    • Brug et batteri med en anden spænding. Dette påvirker mængden af ​​elektrisk strøm, der passerer gennem vandet, hvilket igen påvirker hastigheden, hvormed vandmolekylerne spaltes.

    Advarsler

    • Hvis du bruger en elektrolyt som et salt for at forbedre ledningsevnen, skal du være opmærksom på, at en lille mængde klor produceres som et biprodukt. Dette er ikke nok til at være farligt, men du kan lugte en let klorlugt.
    • Udfør dette eksperiment under opsyn af voksne, da du vil arbejde med elektricitet og gasser, som, usandsynligt, kan være skadelige for dig.

    Fornødenheder

    • 2 HB blyanter
    • 1 6- eller 9-volts batteri
    • Glas med en kapacitet på 350 ml
    • 2 alligator clips
    • Blyantspidser
    • bordsalt

    Оцените, пожалуйста статью