Su elektrolizi: hakkında ne biliyoruz

İçindekiler:

Su elektrolizi: hakkında ne biliyoruz
Su elektrolizi: hakkında ne biliyoruz
Anonim

Birçoğumuz okul kimya derslerinde yapılan deneyleri sevmiş olmalıyız. Çeşitli maddelerin birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğini ve sonucun ne olduğunu gözlemlemek her zaman ilginçtir. Ve suyun elektrolizi gibi bir şey, bazı deneyciler evde oldukça başarılı bir şekilde tekrarlıyor. Bilindiği gibi bu işlem oksijen ve hidrojen salınımına yol açar. Ama tüm bunlar tam olarak nasıl oluyor? Su elektrolizine neden ihtiyaç duyulur ve beklentileri nelerdir? Buna daha yakından bakalım.

su elektrolizi
su elektrolizi

Su elektrolizi nasıl çalışır

Sıradan bir güç kaynağı alırsanız, grafit çubukları kutuplara bağlayıp musluk suyuna indirirseniz, içinden doğru akım geçer, sıvıda çeşitli elektrokimyasal reaksiyonlar oluşmaya başlar. Aktiviteleri doğrudan voltaja ve sudaki her türlü tuzun varlığına bağlıdır. Sıradan mutfak tuzu kullanarak evde suyun elektrolizini düşünürsek, o zaman en basitleştirilmiş biçimde, içinde birkaç bağımsız süreç ayırt edilebilir.

Elektrokimyasal süreç

Oksijen anotta salınır - ve bu yerde sıvı asitlenir ve katotta - hidrojen - ve sıvı burada alkalileştirilir. Ama hepsi bu değil. Özel elektrotlar kullanılırsa, suyun elektrolizi, negatif kutupta ozon ve pozitif kutupta hidrojen peroksit elde edilmesini mümkün kılacaktır. Taze (damıtılmış) su her zaman mineral tuzlar içerir - klorürler, sülfatlar, karbonatlar. Suyun elektrolizi meydana geldiğinde, reaksiyonlara da katılırlar. Örneğin, çözünmüş mutfak tuzu ile sudan bir doğru akım geçmeye başladığında, anotta klor oluşmaya başlar - ve burada su asitlenir ve katotta sodyum hidroksit oluşur - ve su alkali hale gelir. Böyle bir reaksiyon geçicidir ve tekrar ortaya çıkan kimyasal elementler birbirleriyle etkileşime girmeye başlar. Sonuç olarak, sodyum hipoklorit yakında ortaya çıkmaya başlar - 2NaOCl. Yaklaşık olarak aynı şey potasyum ve kalsiyum klorürlerle olur. Gördüğümüz gibi, tatlı suyun ayrışmasının bir sonucu olarak, güçlü oksitleyici ajanların bir karışımı oluşur: ozon, oksijen, sodyum hipoklorit ve hidrojen peroksit.

evde su elektrolizi
evde su elektrolizi

Elektromanyetik süreç

Bu, su moleküllerinin, hidrojen kısmının (“+” işaretli) katoda ve oksijen kısmının (“-” işaretli) akım akışına paralel olarak yönlendirilmesinde yatmaktadır.) anoda çekilir. Onlar üzerindeki etki gücü o kadar güçlüdür ki, hidrojen bağlarının zayıflamasına ve bazen de kırılmasına yol açar. Sonuç olarak, su sertliğinin azalmasını etkileyen atomik oksijen oluşur. Kalsiyum iyonlarını bir okside (Ca+ + O → CaO) oksitler, bu da su ile birleşir ve karşılık gelen hidratı oluşturur: CaO + H2O → Ca(OH)2

Kavitasyon işlemi

Elektroliz nedeniyle oluşan mikroskobik hidrojen ve oksijen kabarcıklarının çökmesi, duvarlarını oluşturan su moleküllerini yok eden muazzam bir enerji açığa çıkarır. Sonuç olarak, oksijen ve hidrojenin iyonları ve atomik parçacıkları, hidroksiller ve diğer maddeler ortaya çıkar.

suyun plazma elektrolizi
suyun plazma elektrolizi

Uygulama

Su elektrolizi, modern endüstri için büyük pratik değere sahiptir. Suyu çeşitli safsızlıklardan arındırmak için sıklıkla kullanılır. Aynı zamanda hidrojen üretmenin kolay bir yoludur. İkincisi, geleneksel yakıta olası bir alternatif olarak ilginçtir. Şu anda bilim adamları, normalden çok daha verimli olan suyun plazma elektrolizini inceliyorlar. Ve bunun yanı sıra, "yaşam iksirinin" ayrışması için küçük bir akım üretebilen özel bakterileri kullanabileceğinize göre bir teori var. Gördüğünüz gibi, suyun elektrolizi hiç de ilk bakışta göründüğü kadar basit değildir ve bunun üzerine daha fazla çalışmanın hidrojen yakıtına geçişe yol açabileceği kesinlikle beklenebilir.

Önerilen: