วิธีแยกออกซิเจนและไฮโดรเจนออกจากน้ำด้วยกระแสไฟฟ้า

เนื้อหา

ขั้นตอน
ส่วนที่ 1 จาก 2: เตรียมอุปกรณ์
ส่วนที่ 2 จาก 2: ทำการทดลอง
เคล็ดลับ
คำเตือน
อะไรที่คุณต้องการ

กระบวนการแยกน้ำ (H₂O) เป็นองค์ประกอบ (ไฮโดรเจนและออกซิเจน) โดยใช้ไฟฟ้าเรียกว่าอิเล็กโทรไลซิส ก๊าซที่ได้จากอิเล็กโทรไลซิสสามารถนำมาใช้ได้เอง ตัวอย่างเช่น ไฮโดรเจนทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานที่สะอาดที่สุด แม้ว่าชื่อของกระบวนการนี้อาจฟังดูฉลาดเล็กน้อย แต่จริงๆ แล้วง่ายกว่าที่คุณคิดหากคุณมีอุปกรณ์ ความรู้ และประสบการณ์เพียงเล็กน้อย

ขั้นตอน

ส่วนที่ 1 จาก 2: เตรียมอุปกรณ์

1 นำแก้ว 350 มล. แล้วเทน้ำอุ่นลงไป ไม่ต้องเติมน้ำให้เต็มแก้ว แค่เติมน้ำเล็กน้อยก็พอ น้ำเย็นทำได้แม้ว่าน้ำอุ่นจะนำไฟฟ้าได้ดีกว่า
- ทั้งน้ำประปาและน้ำขวดจะทำ
- น้ำอุ่นมีความหนืดต่ำกว่า ซึ่งทำให้ไอออนเคลื่อนที่ไปรอบๆ ได้ง่ายขึ้น
2 ละลายเกลือแกง 1 ช้อนโต๊ะ (20 กรัม) ในน้ำ เทเกลือลงในแก้วแล้วคนให้น้ำละลาย สิ่งนี้จะสร้างน้ำเกลือ
- โซเดียมคลอไรด์ (เช่น เกลือแกง) เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่ช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้าของน้ำ โดยตัวมันเองน้ำไม่ได้นำไฟฟ้าได้ดี
- หลังจากที่คุณเพิ่มค่าการนำไฟฟ้าของน้ำ กระแสที่สร้างโดยแบตเตอรี่จะผ่านสารละลายได้ง่ายขึ้นและสลายโมเลกุลให้กลายเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
3 เหลาดินสอแข็ง-อ่อนสองอันที่ปลายทั้งสองข้างเพื่อให้เห็นตะกั่ว อย่าลืมถอดยางลบออกจากดินสอ แท่งกราไฟท์ควรยื่นออกมาทั้งสองด้าน
- แท่งกราไฟท์จะทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดหุ้มฉนวนที่คุณเชื่อมต่อแบตเตอรี่
- กราไฟท์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทดลองนี้ เนื่องจากไม่ละลายหรือกัดกร่อนในน้ำ
4 ตัดกระดาษแข็งแผ่นหนึ่งที่มีขนาดใหญ่พอที่จะวางบนกระจก ใช้กระดาษแข็งหนาพอสมควรซึ่งจะไม่ยุบหลังจากที่คุณเจาะเข้าไปสองรูแล้ว ตัดชิ้นสี่เหลี่ยมออกจากกล่องรองเท้าหรือสิ่งที่คล้ายกัน
- กระดาษแข็งใช้สำหรับจับดินสอในน้ำเพื่อไม่ให้สัมผัสกับด้านข้างและก้นแก้ว
- กระดาษแข็งไม่นำไฟฟ้า คุณจึงสามารถวางลงบนแก้วได้อย่างปลอดภัย
5 ใช้ดินสอเจาะกระดาษแข็งสองรู เจาะกระดาษแข็งด้วยดินสอ - ในกรณีนี้พวกเขาจะยึดแน่นและจะไม่ลื่นไถล ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากราไฟท์ไม่สัมผัสกับด้านข้างหรือด้านล่างของกระจก มิฉะนั้น กราไฟท์จะรบกวนการทดลอง

ส่วนที่ 2 จาก 2: ทำการทดลอง

1 ต่อสายไฟหนึ่งเส้นพร้อมคลิปจระเข้เข้ากับขั้วแบตเตอรี่แต่ละอัน แบตเตอรี่จะทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า และกระแสจะไหลผ่านสายไฟที่มีแคลมป์และแท่งกราไฟต์ผ่านสายไฟต่อสายไฟหนึ่งเส้นด้วยแคลมป์เข้ากับขั้วบวกและอีกสายหนึ่งเข้ากับขั้วลบของแบตเตอรี่
- ใช้แบตเตอรี่ขนาด 6 โวลต์ หากคุณไม่มี คุณสามารถใช้แบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์แทนได้
- สามารถหาซื้อแบตเตอรี่ที่เหมาะสมได้จากร้านขายอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือซูเปอร์มาร์เก็ต
2 ต่อปลายสายอีกด้านเข้ากับดินสอ ติดแคลมป์ลวดโลหะเข้ากับแท่งกราไฟท์ให้แน่น คุณอาจต้องลอกไม้ออกจากดินสออีกบางส่วนเพื่อป้องกันไม่ให้คลิปหลุดจากแท่งกราไฟท์
- ดังนั้นคุณจะปิดวงจรและกระแสจากแบตเตอรี่จะไหลผ่านน้ำ
3 วางกระดาษแข็งลงบนแก้วโดยให้ปลายดินสอจุ่มลงในน้ำ แผ่นกระดาษแข็งควรมีขนาดใหญ่พอที่จะวางบนกระจก ระวังอย่ารบกวนตำแหน่งที่ถูกต้องของดินสอ
- เพื่อให้การทดลองประสบความสำเร็จ กราไฟท์ต้องไม่สัมผัสผนังและก้นแก้ว ตรวจสอบอีกครั้งและปรับดินสอถ้าจำเป็น
4 ดูน้ำแยกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ฟองแก๊สจะเริ่มลอยขึ้นจากแท่งกราไฟท์ที่แช่อยู่ในน้ำ เหล่านี้คือไฮโดรเจนและออกซิเจน ไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาที่ขั้วลบและออกซิเจนที่ขั้วบวก
- ทันทีที่คุณต่อสายไฟเข้ากับแบตเตอรี่และแท่งกราไฟท์ กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านน้ำ
- ฟองแก๊สจะก่อตัวขึ้นบนดินสอที่เชื่อมต่อกับขั้วลบ เนื่องจากโมเลกุลของน้ำแต่ละโมเลกุลประกอบด้วยไฮโดรเจนสองอะตอมและออกซิเจนหนึ่งอะตอม

เคล็ดลับ

หากคุณไม่มีดินสอที่มีด้ามกราไฟท์ คุณสามารถใช้สายไฟเส้นเล็กสองเส้นแทนได้ เพียงพันปลายด้านหนึ่งของสายแต่ละเส้นรอบขั้วแบตเตอรี่ที่เกี่ยวข้อง แล้วจุ่มอีกด้านหนึ่งลงในน้ำ ผลลัพธ์จะเหมือนกับดินสอ
ลองใช้แบตเตอรี่อื่น ปริมาณกระแสไหลขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ ซึ่งจะส่งผลต่ออัตราการแยกโมเลกุลของน้ำ

คำเตือน

หากคุณเติมอิเล็กโทรไลต์ เช่น เกลือ ลงในน้ำ โปรดทราบว่าการทดลองจะสร้างผลพลอยได้เล็กน้อย เช่น คลอรีน ปลอดภัยในปริมาณเล็กน้อย แต่คุณสามารถได้กลิ่นคลอรีนเล็กน้อย
ทำการทดลองนี้ภายใต้การดูแลของผู้ใหญ่ มันเกี่ยวข้องกับไฟฟ้าและก๊าซ ดังนั้นจึงอาจเป็นอันตรายได้ แม้ว่าจะไม่น่าเป็นไปได้ก็ตาม