これがどのように機能しますか:
1。電解質溶液: 水自体は、電気の指揮者です。そのため、塩や酸などの少量の強力な電解質を水に加えて導電性にします。
2。直接電流: 直接電流(DC)電流は、水に浸漬された2つの電極(通常はプラチナやグラファイトなどの不活性材料で作られた)を使用して溶液を通過します。
3。電気化学反応:
* カソード(負の電極): 水からの水素イオン(H+)は電子を獲得し、水素ガス(H₂)を形成するように還元されます。反応は次のとおりです:2H + + 2E-→H₂
* アノード(正の電極): 水からの水酸化物イオン(OH-)は電子を失い、酸化されて酸素ガス(O₂)と水を形成します。反応は次のとおりです:4oh-→o₂ +2h₂o + 4e-
4。ガス収集: カソードで生成される水素ガスとアノードで生成される酸素ガスは、個別に収集されます。
重要なポイント:
* エネルギー入力: 電気分解には、水中の化学結合を破壊するためにエネルギー入力が必要です。このエネルギーは電流によって供給されます。
* 化学量論: 生成される酸素ガスに対する水素ガスの比は、常に2:1であり、水中の水素と酸素原子の比を反映しています。
* 安全性: 可燃性の水素ガスを生成するため、水の電気分解は慎重に実行する必要があります。
その他の方法:
電気分解は最も一般的な方法ですが、実用的ではありますが、水を解離する他の方法があります。
* 高温: 非常に高い温度(2,000°Cを超える)は、水分子をその元素に分解する可能性があります。
* 光分解: 特定の種類の光により、水分子が水素と酸素に分解される可能性があります。
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