תוֹכֶן
במאמר זה: הכנת אלקטרוליזה של מים אלקטרוליזה מהנדסת מים 9 הפניות
פעולת ההשגה מהמים (ח2O) של מימן וחמצן באמצעות זרם חשמלי נקרא אלקטרוליזה. ניתן לעשות את חוויית הפרדת הגז הזו בבית עם מעט ציוד משוכלל. זה יכול להיות מורכב ומונע על ידי ילדים בהשגחת מבוגר. עם זאת, אל תצפו להציל את כדור הארץ עם חמצן המשתחרר באוויר ומימן המיוצר כדלק: הכמויות המיוצרות כחלק מניסוי זה הן קטנות, אך ההשפעה עדיין מרהיבה והעריכה, מאלפת.
בשלבים
חלק 1 הכנת אלקטרוליזה של מים
-
שופכים 350 מ"ל מים חמים למיכל מתאים. מים לא צריכים להגיע לפסגה, לכן קחו מיכל, רצוי זכוכית, גדול יותר (500 מ"ל למשל). הניסוי יעבוד טוב יותר עם מים חמים, אך מים קרים יעבדו גם כן.- באשר למים המשמשים, אתה יכול לקחת גם מי ברז וגם מים בבקבוקים.
- למים החמים צמיגות נמוכה למדי, כך שהיונים הנושאים את המטענים יכולים להסתובב ביתר קלות מבלי להיות איטי מדי.
-
שופכים כף (17 גרם) של מלח למים. יוצקים אותו בהדרגה תוך ערבוב עם כף כך שהתערובת תהיה הומוגנית היטב. מתקבלת תמיסת מלח אלקטרוליטית (כלומר עמוסה ביונים חיוביים ושליליים).- נתרן כלורי (למעשה, מלח שולחני) הוא אלקטרוליט טוב, כלומר ישפר את המוליכות של המים שלך, התגובה הכימית תהיה טובה יותר.
- הזרם שייצא מהסוללה יסתובב עם פחות התנגדות בין שני הקטבים שיהיו המוטות האלקטרוליטיים. תהיה לך שחרור דלק טוב יותר.
-
חתוך את שני קצוות העפרונות שלך. המטרה היא שיהיה משני צדי העיפרון חתיכת גרפיט עליה תוכלו לתקן, מבלי לשבור אותה, קליפ תנין, והגרפיט מוליך. השתמש במחדד פשוט כדי לנקות חתיכה שלי.- שני מכרות הגרפיט ישמשו למעשה כאלקטרודות לניסוי, דרכם יעבור הזרם שנוצר על ידי הסוללה.
- הגרפיט אטום למים ולא ישבר במהלך הניסוי, אתה יכול אפילו להשתמש בעפרונות הגב שלך כדי לצייר (לאחר שתייבש).
-
גזרו מלבן בקופסת קרטון נוקשה. אתה יכול לקחת, למשל, ארגז נעליים או כל קופסת קרטון עבה אחרת. חותכים אותו מספיק רחב וארוך מספיק כדי להתאים למכל. מכיוון שתעשו שני חורים למעבר עפרונות, הקפידו לקחת קרטון מספיק עבה שעדיין ישמור על קשיחותו.- הקרטון נמצא שם רק כדי להחזיק את העפרונות במצב נתון, כלומר שעל העפרונות להיות חלקית במים והרחק מקירות המכולה.
- הקרטון אינו מוליך, כך שהוא ינוח ללא אי נוחות בראש המכולה: הוא לא יפריע לחוויה.
-
הכינו שני חורים לעפרונות. החורים האלה לא צריכים להיות רחבים מדי, מכיוון שהעפרונות מוחזקים על ידי הקרטון. הכי טוב הוא להכין חריץ קטן עם חותך ולגרור את עיפרון הכוח. נסה לעשות את הכל בבת אחת, אחרת החור יהיה רחב מדי והעיפרון לא יחזיק. ברגע שנלחצים על העפרונות באותה רמה, הם לא צריכים לגעת זה בזה או לגעת בתחתית או בצדי המכולה.
חלק 2 התחל אלקטרוליזה של מים
-
חבר את שני הכבלים לשני מסופי הסוללה. הסוללה היא כאן מקור החשמל ושני הכבלים, המצוידים בקטעי תנין בשני קצותיהם, יאפשרו לשטוף במים דרך המכרות. כבל מחובר למסוף החיובי, השני לטרמינל השלילי.- אתה יכול לקחת גם סוללת 6 וולט וגם סוללה של 9 וולט, התגובה תהיה בשני המקרים.
- סוללות אלה מוצעות למכירה בחנויות סופר-על או בחנויות עשה זאת בעצמך.
-
חבר כל אחד מהכבלים לאחד העטים. הקושי הוא להעביר את המלקחיים לגרפיט ושהם לא זזים יותר. אם המכרה שלי לא מספיק ארוך, נסה לפנות אותו עוד קצת עץ בעזרת חותך. החיבור חייב להיות נקי.- עם מכלול זה, זרם נשלח למים, יונים של המדיום המימי מופעלים ונעים לעבר המוטות (אלקטרודות) והמעגל נסגר על ידי המוט השני המחובר למסוף השלילי.
-
טבלו את העפרונות בתמיסת המלח שלכם. הנח את הקרטון המחודר של שני העפרונות בשולי המכולה. נקודות העפרונות צריכות להיות מתחת למים וישרות ככל האפשר. הסר את הקרטון בעדינות כדי להימנע מהזזת העפרונות.- אם אתה רוצה שהניסוי יעבוד טוב, וודא כי העפרונות לא נוגעים, וגם לא בקירות הזכוכית של המכולה. במידת הצורך, הרם או הורד בעדינות את העפרונות.
-
שימו לב לתוצאה. הפעלת רדוקס המתממש בבועות המופיעות על שתי נקודות העיפרון. על העיפרון המחובר לחיובי (האנודה) הטרמינלי נוצר חמצן ועל העיפרון השני (הקתודה), מימן, שניהם נפרדים בצורת גזים, ממנה הבועות.- התגובה מתחילה מהרגע שאתה טובל את העפרונות שלך בתמיסת המלח ... והכבלים מחוברים לסוללה.
- הקתודה תשחרר יותר בועות, מכיוון שיש פשוט מים כפול יותר אטומים של מימן כמו חמצן, הנוסחה היא H2O.