Vodní elektrolýza: co o tom víme

Mnozí z nás zřejmě milovali experimenty prováděné v hodinách školní chemie. Je vždy zajímavé vidět, jak různé látky vzájemně reagují a co vychází z nich. A takový jako elektrolýza vody, někteří experimentátoři docela úspěšně opakovat doma. Jak je známo, tento proces vede k uvolňování kyslíku a vodíku. Ale jak přesně se to všechno děje? Proč potřebujeme elektrolýzu vody a jaké jsou její vyhlídky? Podívejme se na to podrobněji.

Jak je elektrolýza vody

Pokud použijete konvenční napájecí zdroj, propojte grafitové tyče s póly a spustíte je do vodovodní sítě, dojde k proudění stejnosměrného proudu, v tekutině se začnou vyskytovat různé elektrochemické reakce. Jejich činnost závisí na napětí a přítomnosti různých solí ve vodě. Pokud zvážíme elektrolýzu vody doma pomocí konvenční kuchyňské soli, pak v nejjednodušší formě, pak je možné rozlišit v ní několik nezávislých procesů.

Elektrochemický proces

Spočívá v tom, že kyslík se uvolňuje v anodě - a v tomto okamžiku se kapalina okyselí a na katodě - vodík - a kapalina se zde alkalizuje. Ale to není všechno. Používáte-li speciální elektrody, elektrolýza vody vám umožní získat ozón na záporném pólu a na kladném pólu peroxid vodíku. Ve složení čerstvé (ne destilovaná voda) Tam jsou vždy minerální soli - chloridy, sírany, uhličitany. Při elektrolýze vody dochází také k reakcím. Například při průchodu stejnosměrným proudem vodou rozpuštěnou kuchyňskou solí se na anodě začíná vytvářet chlór - a voda se zde okysela a hydroxid sodný se vytváří na katodě - a voda se alkalizuje. Taková reakce je přechodná a objevené chemické prvky se začínají vzájemně navzájem ovlivňovat. V důsledku toho se brzy začne objevovat chlórnan sodný - 2NaOCl. Stejně se děje stejné chloridy draslíku a vápníku. Jak vidíme, v důsledku rozkladu čerstvou vodu vzniká směs silných oxidantů: ozon, kyslík, chlornan sodný a peroxid vodíku.

Elektromagnetický proces

To spočívá v tom, že molekuly vody jsou orientovány paralelně k pohybu proudů tak, že jejich vodíková část (se znaménkem "+") je přitahována k katodě a kyslíkovou část (se znakem "-") k anodě. Dopad na ně je tak silný, že vede k oslabení a někdy i k rozpadu vodíkových vazeb. V důsledku toho vzniká atomový kyslík, který ovlivňuje snížení tvrdosti vody. Oxiduje ionty vápníku na oxid (Ca ⁺ + O → CaO), který se naopak spojí s vodou a tvoří odpovídající hydrát: CaO + H ₂ O → Ca (OH) ₂ .

Kavitační proces

Kolaps mikroskopických bublin vodíku a kyslíku, který vznikají elektrolýzou, nastává při uvolnění obrovské energie, která ničí molekuly vody, které tvoří jejich stěny. V důsledku toho se objevují ionty a atomové částice kyslíku a vodíku, hydroxylové a jiné látky.

Aplikace

Elektrolýza vody je pro moderní průmysl velkou praktickou hodnotou. Často se používá k čištění vody z různých nečistot. Je to také jednoduchý způsob výroby vodíku. Ta je zajímavá jako možná alternativa ke konvenčním palivům. V současné době vědci studují plazmovou elektrolýzu vody, která je mnohem účinnější než obvykle. Kromě toho existuje teorie, podle níž mohou být pro rozložení "elixíru života" použity speciální bakterie schopné produkovat malý proud. Jak vidíte, elektrolýza vody není vůbec tak jednoduchá, jak se zdá na první pohled, a určitě lze očekávat, že další studie o ní mohou vést k přechodu na vodíkové palivo.