Elektroliza vode: kaj vemo o tem

Mnogi od nas so verjetno ljubili eksperimente, ki so jih izvajali šolski pouk kemije. Vedno je zanimivo videti, kako različne snovi medsebojno vplivajo in kaj iz tega izhaja. In takšna stvar, kot je elektroliza vode, nekateri eksperimentatorji dokaj uspešno ponavljajo doma. Kot je znano, ta postopek vodi do sproščanja kisika in vodika. Toda kako se vse to dogaja? Zakaj potrebujemo elektrolizo vode in kakšne so njene možnosti? O tem se pogovorimo podrobneje.

Kako poteka elektroliza vode

Če vzamete običajno napajalno enoto, grafitne palice povežite s poli in jih spustite v vodo iz pipe, skozi katero teče enosmerni tok, v tekočini se bodo začele pojavljati različne elektrokemične reakcije. Njihova aktivnost je odvisna od napetosti in prisotnosti različnih soli v vodi. Če upoštevamo elektrolizo vode doma z uporabo običajne kuhinjske soli, potem v najbolj poenostavljeni obliki, potem je mogoče ločiti več neodvisnih procesov v njej.

Elektrokemični proces

Sestavljen je iz dejstva, da se kisik sprosti na anodi - in na tej točki se tekočina nakisa, na katodi pa - vodik - in tekočina je tu alkalizirana. Ampak to še ni vse. Če uporabljate posebne elektrode, vam bo elektroliza vode omogočila, da dobite ozon na negativnem polu in na pozitivnem polu. vodikov peroksid. V sestavi sveža (ne destilirana voda) Vedno obstajajo mineralne soli - kloridi, sulfati, karbonati. Ko pride do elektrolize vode, sodelujejo tudi v reakcijah. Na primer, ko enosmerni tok začne teči skozi vodo z raztopljeno kuhinjsko soljo, se klor začne tvoriti na anodi - in voda se tu nakisane, na katodi pa nastane natrijev hidroksid - in voda se alkalizira. Takšna reakcija je prehodna in pojavljeni kemijski elementi začnejo ponovno medsebojno vplivati. Posledično se kmalu začne pojavljati natrijev hipoklorit - 2NaOCl. Enako se dogaja z kalijevega klorida in kalcija. Kot vidimo kot rezultat razgradnje sveže vode nastane mešanica močnih oksidantov: ozon, kisik, natrijev hipoklorit in vodikov peroksid.

Elektromagnetni proces

Leži v tem, da so vodne molekule usmerjene vzporedno z gibanjem toka, tako da se njihov vodikov del (z znakom "+") privlači za katodo, kisikov del (z znakom "-") pa do anode. Vpliv na njih je tako močan, da vodi v oslabitev in včasih lom vodikovih vezi. Tako nastane atomski kisik, ki vpliva na zmanjšanje trdote vode. Kalcijeve ione oksidira v oksid (Ca ⁺ + O → CaO), ki se nato združi z vodo in oblikuje ustrezen hidrat: CaO + H ₂ O → Ca (OH) ₂ .

Kavitacijski proces

Propad mikroskopskih mehurčkov vodika in kisika, ki nastanejo z elektrolizo, nastane z sproščanjem ogromne energije, ki uničuje vodne molekule, ki tvorijo njihove stene. Posledično se pojavijo ioni in atomski delci kisika in vodika, hidroksili in druge snovi.

Uporaba

Elektroliza vode je zelo uporabna za sodobno industrijo. Pogosto se uporablja za čiščenje vode iz različnih nečistoč. To je tudi preprost način za proizvodnjo vodika. Slednje je zanimivo kot možna alternativa konvencionalnemu gorivu. Trenutno znanstveniki preučujejo plazemsko elektrolizo vode, ki je veliko bolj učinkovita kot običajno. Poleg tega obstaja teorija, po kateri se lahko posebne bakterije, ki so sposobne proizvesti majhen tok, uporabijo za razgradnjo "eliksirja življenja". Kot lahko vidite, elektroliza vode sploh ni tako preprosta, kot se zdi na prvi, in vsekakor lahko pričakujemo, da bo nadaljnje proučevanje vode vodilo k prehodu na vodikovo gorivo.