電解プロセス:
1。セットアップ: 水の容器が使用され、2つの電極(金属棒)が配置されています。電極は、直流(DC)電源に接続されています。
2。電気の通過: 電流が水を通過すると、水分子は構成要素に分解されます。
3。反応: 負に帯電した電極(カソード)で、水分子は電子を獲得し、水素ガス(H₂)を生成します。正に帯電した電極(アノード)では、水分子は電子を失い、酸素ガス(O₂)を生成します。
4。コレクション: 各電極で生成されるガスは別々に収集され、水素ガスはカソードで採取され、陽極で酸素ガスが収集されます。
化学式:
水の電気分解のための全体的な化学反応は、次の方程式で表すことができます。
2h₂o(l)→2h₂(g) +o₂(g)
重要なメモ:
* 純粋な水は、電気の導体が貧弱です。 プロセスを容易にするために、通常、少量の電解質(塩や酸など)が水に加えられ、導電率が向上します。
* 生成される水素ガスの量は、酸素ガスの2倍です。 これは、水の化学式(H₂O)が水素と酸素原子の2:1の比を示しているためです。
* 電解にはかなりの量のエネルギーが必要です。 このプロセスは、エネルギー要件のために水素と酸素の大規模な生産について商業的に実行可能ではありません。
電気分解の応用:
電気分解は、次のようないくつかのアプリケーションで使用されます。
* 水素の生産: 水素はクリーンエネルギー源であり、燃料電池や化学生産など、さまざまな業界で使用されています。
* 酸素の生成: 酸素は、ヘルスケア、産業プロセス、ロケット燃料など、さまざまなアプリケーションで使用されます。
* 電気めっき: このプロセスには、電気分解を使用して、薄い金属層を別の金属に堆積させることが含まれます。
電気分解は、水をその要素に分解するための強力な手法であり、化学の基本原則を実証し、さまざまな技術用途に貢献しています。