Elektroliza vode: što znamo o tome

Mnogi od nas su vjerojatno voljeli eksperimente provedene na školskim satovima kemije. Uvijek je zanimljivo vidjeti kako različite tvari međusobno djeluju i što iz nje proizlazi. I kao što je elektroliza vode, neki eksperimenti prilično uspješno ponavljaju kod kuće. Kao što je poznato, ovaj proces dovodi do oslobađanja kisika i vodika. Ali kako se sve to događa? Zašto nam je potrebna elektroliza vode i kakvi su joj izgledi? Razmotrimo ovo detaljnije.

Kako je elektroliza vode

Ako uzmete konvencionalnu jedinicu za napajanje, spojite grafitne šipke s polovima i spustite ih u vodu iz slavine, kroz nju će teći istosmjerna struja, u tekućini će se početi pojavljivati ​​razne elektrokemijske reakcije. Njihova aktivnost ovisi o naponu i prisutnosti raznih soli u vodi. Ako uzmemo u obzir elektrolizu vode kod kuće pomoću uobičajene kuhinjske soli, onda u najjednostavnijem obliku, tada je moguće razlikovati nekoliko nezavisnih procesa u njoj.

Elektrokemijski proces

Ona se sastoji u činjenici da se kisik oslobađa na anodi - i na ovom mjestu se tekućina zakiseli, a kod katode - vodik - i tekućina se ovdje alkalizira. Ali to nije sve. Ako koristite posebne elektrode, elektroliza vode će vam omogućiti da dobijete ozon na negativnom polu, a na pozitivnom polu. vodikov peroksid. U svježem sastavu (nije destilirana voda) Uvijek postoje mineralne soli - kloridi, sulfati, karbonati. Kada dođe do elektrolize vode, oni također sudjeluju u reakcijama. Na primjer, kada istosmjerna struja počne prolaziti kroz vodu s otopljenom kuhinjskom soli, klor počinje da se formira na anodi - i voda se ovdje zakiseli, a na katodi se formira natrijev hidroksid - i voda se alkalizira. Takva reakcija je prolazna, a pojavni kemijski elementi počinju ponovno međusobno djelovati. Kao rezultat toga, ubrzo se počinje pojavljivati ​​natrijev hipoklorit - 2NaOCl. Isto se događa s kalijev klorid i kalcij. Kao što vidimo, kao rezultat raspadanja svježe vode nastaje mješavina jakih oksidanata: ozon, kisik, natrijev hipoklorit i vodikov peroksid.

Elektromagnetski proces

Ona leži u činjenici da su molekule vode orijentirane paralelno s kretanjem struje, tako da je njihov dio vodika (sa znakom "+") privučen katodom, a dio kisika (sa znakom "-") do anode. Utjecaj na njih je toliko jak da dovodi do slabljenja i ponekad razbijanja vodikovih veza. Tako nastaje atomski kisik koji utječe na smanjenje tvrdoće vode. On oksidira kalcijeve ione u oksid (Ca ⁺ + O → CaO), koji se zatim kombinira s vodom i tvori odgovarajući hidrat: CaO + H ₂ O → Ca (OH) ₂ .

Kavitacijski proces

Kolaps mikroskopskih mjehurića vodika i kisika, koji nastaju elektrolizom, javlja se s oslobađanjem ogromne energije koja uništava molekule vode koje tvore njihove zidove. Kao rezultat toga, pojavljuju se ioni i atomske čestice kisika i vodika, hidroksila i drugih tvari.

primjena

Elektroliza vode od velike je praktične vrijednosti za modernu industriju. Često se koristi za pročišćavanje vode iz raznih nečistoća. To je također jednostavan način za proizvodnju vodika. Potonje je zanimljivo kao moguća alternativa konvencionalnom gorivu. Trenutno, znanstvenici proučavaju elektrolizu plazme vode, što je mnogo učinkovitije nego obično. Osim toga, postoji teorija prema kojoj se posebne bakterije koje su sposobne proizvesti malu struju mogu koristiti za razgradnju "eliksira života". Kao što možete vidjeti, elektroliza vode uopće nije tako jednostavna kao što se čini na prvi pogled, i sigurno se može očekivati ​​da bi njeno daljnje proučavanje moglo dovesti do prijelaza na vodikovo gorivo.