なぜあなたが水素を「ストリップ」できないのか:
* 強い債券: 水中の水素と酸素原子は、強力な共有結合によって一緒に保持されます。これらの結合は、壊れるために多くのエネルギーを必要とします。
* 化学変換: 水から水から分離するには、物理的に除去するだけでなく、化学反応を行う必要があります。
水素を水から分離する方法:
1。電気分解:
* それがどのように機能するか: 電気分解は、電気を使用して、水分子を構成要素、つまり水素と酸素に分割します。 直接電流が水を通過し、水分子が分解されます。
* 反応: 2h₂o→2h₂ +o₂
* プロセス:
*水の容器には、2つの電極(アノードとカソード)が沈んでいます。
*電流が適用されると、水分子は水素イオン(H+)および水酸化物イオン(OH-)に分解されます。
*水素イオンはカソード(負の電極)に引き付けられ、電子を獲得して水素ガス(H₂)を形成します。
*水酸化物イオンはアノード(正の電極)に引き付けられ、電子を失い、酸素ガス(O₂)を形成します。
2。熱化学プロセス:
* それがどのように機能するか: これらのプロセスは、熱を使用して水を水素と酸素に分解します。多くの場合、金属酸化物を触媒として使用することが多く、さまざまな化学反応が関係しています。
* 例: 硫黄 - ヨウ素サイクルは、濃縮太陽エネルギーまたは原子炉からの熱を使用するよく知られている熱化学プロセスです。
3。光触媒水分裂:
* それがどのように機能するか: この方法では、日光と光触媒(光を吸収し、化学反応を促進する材料)を使用して、水を水素と酸素に分割します。
* プロセス:
*光触媒は光エネルギーを吸収し、それを使用して材料内の電子を励起します。
*これらの励起電子を使用して、水分子を水素と酸素に分割できます。
重要な考慮事項:
* エネルギー入力: これらの方法はすべて、水中の結合を破るためのエネルギーを必要とします。
* 効率: これらのプロセスの効率は、使用する方法と条件によって異なります。
* コスト: 電気分解は現在、水素を生成するための最も一般的な方法ですが、必要な電気のために高価になる可能性があります。
結論:
水から水素を単に剥がすことはできませんが、さまざまな方法を使用してそれを分離することができます。最も一般的な方法は電気分解であり、電気を使用して水分子を分解します。その他の方法には、熱化学プロセスと光触媒水分割が含まれます。