Електролиза воде: шта знамо о томе

Многи од нас су вероватно волели експерименте спроведене на часовима школске хемије. Увијек је занимљиво видјети како различите супстанце међусобно дјелују и оно што из ње произлази. И нешто као што је електролиза воде, неки експерименти прилично успјешно понављају код куће. Као што је познато, овај процес доводи до ослобађања кисеоника и водоника. Али како се све то догађа? Зашто нам је потребна електролиза воде и које су њене перспективе? Хајде да се позабавимо овим детаљније.

Како је електролиза воде

Ако узмете конвенционалну јединицу за напајање, спојите графитне шипке са половима и спустите их у воду из славине, кроз њу ће тећи истосмјерна струја, у текућини ће се почети појављивати разне електрокемијске реакције. Њихова активност зависи од напона и присуства разних соли у води. Ако узмемо у обзир електролизу воде код куће користећи конвенционалну кухињску сол, онда у најједноставнијем облику, онда је могуће разликовати неколико независних процеса у њој.

Електрохемијски процес

Он се састоји у чињеници да се кисеоник ослобађа на аноди - и на овом месту се течност закисели, а код катоде - водоник - и течност се овде алкализује. Али то није све. Ако користите специјалне електроде, електролиза воде ће вам омогућити да добијете озон на негативном полу, а на позитивном полу. водоник пероксид. У композицији свежа (не дестилована вода) Увек постоје минералне соли - хлориди, сулфати, карбонати. Када дође до електролизе воде, они такође учествују у реакцијама. На пример, када једносмерна струја почне да пролази кроз воду са раствореном кухињском соли, хлор почиње да се формира на аноди - и вода је овде закисељена, а на катоди се формира натријум хидроксид - и вода је алкализована. Таква реакција је пролазна, а појавни хемијски елементи почињу поново да међусобно делују. Као резултат, ускоро почиње да се појављује натријум хипохлорит - 2НаОЦл. Исто се дешава и са калијум хлориди и калцијум. Као што видимо, као резултат декомпозиције свежа вода формира се смеша јаких оксиданата: озон, кисеоник, натријум хипохлорит и водоник пероксид.

Електромагнетни процес

Она лежи у чињеници да су молекули воде оријентисани паралелно са кретањем струје тако да је њихов део водоника (са знаком "+") привучен катодом, а део кисеоника (са знаком "-") до аноде. Утицај на њих је толико јак да доводи до слабљења и понекад разбијања водоничних веза. Као резултат, ствара се атомски кисеоник, који утиче на смањење тврдоће воде. Он оксидује калцијумове ионе у оксид (Ца ⁺ + О → ЦаО), који се затим комбинује са водом и формира одговарајући хидрат: ЦаО + Х ₂ О → Ца (ОХ) ₂ .

Процес кавитације

Колапс микроскопских мехурића водоника и кисеоника, који настају електролизом, јавља се са ослобађањем огромне енергије, која уништава молекуле воде које формирају њихове зидове. Као резултат, појављују се јони и атомске честице кисеоника и водоника, хидроксили и друге супстанце.

Апплицатион

Електролиза воде је од велике практичне вредности за модерну индустрију. Често се користи за пречишћавање воде из различитих нечистоћа. То је такође једноставан начин за производњу водоника. Ово последње је интересантно као могућа алтернатива конвенционалном гориву. Тренутно, научници проучавају електролизу плазме воде, која је много ефикаснија него иначе. Осим тога, постоји теорија према којој се специјалне бактерије које могу произвести малу струју могу користити за разградњу "еликсира живота". Као што видите, електролиза воде уопште није тако једноставна као што се чини на први поглед, и сигурно се може очекивати да би њено даље истраживање могло довести до преласка на водонично гориво.