水の電解:視覚ガイド
電解とは?
電気分解とは、電流を使用して非質的な化学反応を促進するプロセスです。水の場合、電気分解は水(H₂O)をその成分要素に分解します:水素(H₂)と酸素(O₂)。
セットアップ:
1。電解細胞: これは、電解する溶液を含む容器です。
2。電極: 2つの電極(通常、プラチナやグラファイトなどの不活性金属で作られています)が溶液に浸されています。
3。 dc電源: 直流(DC)電源は、反応の電気エネルギーを提供します。
プロセス:
1。接続: 電極は、DC電源の正(+)および負( - )端子に接続されています。
2。電解質: 水溶液には、導電率を向上させるために、少量の電解質(硫酸や水酸化ナトリウムなど)が含まれています。
3。カソードでの反応(負の電極): 水からの水素イオン(H+)は、負に帯電したカソードに引き付けられます。それらは電子を獲得し、カソードで泡として放出される水素ガス(H₂)を形成します。
4。アノードでの反応(正の電極): 水からの水酸化物イオン(OH-)は、正に帯電したアノードに引き付けられます。それらは電子を失い、酸素ガス(O₂)を形成し、陽極で泡として放出されます。
図:

反応の概要:
* カソード: 2H⁺ +2E⁻→H₂
* アノード: 4OH⁻→2H₂O +o₂ +4e⁻
全体的な反応:
2H₂O→2H₂ +o₂
キーポイント:
*水の電解にはDC電源が必要です。
*生成される水素ガスの量は、酸素ガスの2倍です。
*電解は、燃料電池やその他の用途で使用される純粋な水素ガスの生産に使用されるプロセスです。
注: これは単純化された説明です。 実際のプロセスはより複雑で、電解質の濃度、電極材料、印加電圧などのさまざまな要因が含まれます。