Kuidas eraldada hapnikku ja vesinikku veest elektrolüüsi teel

Sisu

Sammud
Osa 1: Varustuse ettevalmistamine
Osa 2 /2: Tehke eksperiment
Näpunäiteid
Hoiatused
Mida sul vaja on

Vee jagamise protsess (H₂O) selle komponentideks (vesinik ja hapnik) elektrit kasutades nimetatakse elektrolüüsiks. Elektrolüüsi tulemusena saadud gaase saab kasutada iseseisvalt - näiteks vesinik on üks puhtamaid energiaallikaid. Kuigi selle protsessi nimi võib tunduda pisut nutikas, on see õigete seadmete, teadmiste ja vähese kogemuse olemasolul tegelikult lihtsam kui tundub.

Sammud

Osa 1: Varustuse ettevalmistamine

1 Võtke 350 ml klaas ja valage sinna sooja vett. Klaasi pole vaja ääreni täita, piisab vaid väikesest veest. Külm vesi sobib, kuigi soe vesi juhib elektrit paremini.
- Sobib nii kraanivesi kui ka pudelivesi.
- Sooja vee viskoossus on väiksem, mis muudab ioonide liikumise lihtsamaks.
2 Lahustage vees 1 supilusikatäis (20 grammi) lauasoola. Valage klaasi soola ja segage vesi lahustumiseks. See loob soolalahuse.
- Naatriumkloriid (st lauasool) on elektrolüüt, mis suurendab vee elektrijuhtivust. Vesi iseenesest ei juhi elektrit hästi.
- Pärast vee elektrijuhtivuse suurendamist läheb aku tekitatud vool kergemini läbi lahuse ja lagundab molekulid tõhusamalt vesiniku ja hapniku hulka.
3 Pliiatsi paljastamiseks teritage mõlemas otsas kaks kõva-pehmet pliiatsit. Ärge unustage kustutuskummi pliiatsilt eemaldada. Grafiitvarras peaks mõlemast otsast välja ulatuma.
- Grafiidivardad on isoleeritud elektroodid, millega aku ühendate.
- Grafiit sobib selle katse jaoks hästi, kuna see ei lahustu ega söövita vees.
4 Lõika välja papist leht, mis on piisavalt suur, et seda klaasi peale panna. Kasutage üsna paksu papitükki, mis pärast kahe augu augustamist ei vaju. Lõika kingakastist vms ruudukujuline tükk.
- Pappi kasutatakse pliiatsite hoidmiseks vees nii, et need ei puudutaks klaasi külgi ja põhja.
- Papp ei ole elektrit juhtiv, nii et saate selle turvaliselt klaasile panna.
5 Kasutage pliiatsitega kahte auku papist. Torgake papp pliiatsitega - sel juhul on need tihedalt kinnitatud ja ei libise. Veenduge, et grafiit ei puudutaks klaasi külgi ega põhja, vastasel juhul häirib see katset.

Osa 2 /2: Tehke eksperiment

1 Ühendage algaatorklambritega üks juhe iga aku klemmiga. Aku toimib elektrivoolu allikana ning klambrite ja grafiitvarrastega juhtmete kaudu jõuab vool vette.Ühendage üks juhe klambriga positiivse külge ja teine aku negatiivse klemmiga.
- Kasutage 6 -voldist akut. Kui teil seda pole, võite selle asemel kasutada 9-voldist akut.
- Sobiva aku saab elektrivarustuse poest või supermarketist.
2 Ühendage juhtmete teised otsad pliiatsitega. Kinnitage metalltraatklambrid kindlalt grafiitvarraste külge. Võimalik, et peate pliiatsitelt veel mõne puidu maha koorima, et klambrid ei libiseks grafiidivardadelt maha.
- Seega sulgete vooluahela ja aku vool voolab läbi vee.
3 Asetage papp klaasile nii, et pliiatsite vabad otsad oleksid vees. Pappleht peaks olema piisavalt suur, et klaasile toetuda. Olge ettevaatlik, et mitte häirida pliiatsite õiget paigutust.
- Katse õnnestumiseks ei tohi grafiit puudutada klaasi seinu ja põhja. Kontrollige seda uuesti ja vajadusel reguleerige pliiatseid.
4 Vaadake, kuidas vesi jaguneb vesinikuks ja hapnikuks. Vette kastetud grafiidivardadest hakkavad tõusma gaasimullid. Need on vesinik ja hapnik. Negatiivsel pool eraldub vesinik ja positiivsel pool hapnik.
- Niipea, kui ühendate juhtmed aku ja grafiidivardadega, voolab elektrivool läbi vee.
- Negatiivse poolusega ühendatud pliiatsile tekib rohkem gaasimulle, kuna iga veemolekul koosneb kahest vesinikuaatomist ja ühest hapnikuaatomist.

Näpunäiteid

Kui teil pole grafiitvõllidega pliiatseid, võite selle asemel kasutada kahte väikest traati. Keerake iga juhtme üks ots ümber vastava aku pooluse ja kastke teine vette. Tulemus on sama, mis pliiatsite puhul.
Proovige kasutada teist akut. Vooluhulk sõltub aku pingest, mis omakorda mõjutab veemolekulide lõhenemise kiirust.

Hoiatused

Kui lisate vette elektrolüüdi, näiteks soola, pidage meeles, et katse käigus tekib väike kogus kõrvalprodukti, näiteks kloori. See on nii väikestes kogustes ohutu, kuid võite tunda kerge kloorilõhna.
Tehke see katse täiskasvanu järelevalve all. See on seotud elektri ja gaasidega ning võib seetõttu olla ohtlik, kuigi ebatõenäoline.