プロセス:
1。電解質溶液: 水自体は、電気の指揮者です。 プロセスを容易にするために、少量の電解質(塩、酸、またはベースなど)が水に加えられます。この電解質はイオンに溶解し、溶液を導電性にします。
2。電極: 2つの電極(金属プレート)が電解質溶液に浸されています。 1つの電極が直流(DC)電源の正の端子に接続されているため、アノード 。他の電極は負の端子に接続されているため、カソード 。
3。電解: DC電源がオンになると、次の反応が発生します。
* アノード(正の電極): 水分子は電子を失い、酸素ガスと水素イオンを形成します。
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2H₂O→O₂ +4H⁺ +4E⁻
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* カソード(負の電極): 水素イオンは電子を獲得し、水素ガスを形成します:
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4H⁺ +4E⁻→2H₂
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4。コレクション: アノードで生成される酸素ガスは細胞の上部に収集され、カソードで生成される水素ガスは反対側に収集されます。
なぜそれが機能するのか:
* 電気化学反応: 電流は、水分子の化学結合を破壊するために必要なエネルギーを提供します。
* 酸化還元反応: 電気分解には、アノードでの酸化(電子の損失)とカソードでの還元(電子の獲得)が含まれます。
* 分解: このプロセスは、水をその構成要素、水素、酸素に分解します。
安全上の考慮事項:
* 爆発的な混合物: 水素と酸素は非常に可燃性です。ガスは個別に収集し、注意して処理する必要があります。
* 電解質: 使用される電解質のタイプは、反応と安全性に影響を与える可能性があります。常に適切なガイドラインに従ってください。
アプリケーション:
* 水素燃料生産: 電気分解は、きれいな燃料源である水素ガスを生産するための重要な方法です。
* 酸素生産: さまざまな産業プロセスや医療用途で使用されています。
* 研究と教育: 電気分解は化学の基本的な概念であり、多くの教育デモンストレーションで使用されています。
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