Vad är elektrolys?
Elektrolys är processen att använda en elektrisk ström för att driva en icke-spontan kemisk reaktion. När det gäller vatten bryter elektrolysen ner vatten (H₂O) i sina komponentelement:väte (H₂) och syre (O₂).
Inställningen:
1. elektrolytisk cell: Detta är en behållare som innehåller lösningen som ska elektrolyseras.
2. elektroder: Två elektroder (vanligtvis tillverkade av inerta metaller som platina eller grafit) är nedsänkta i lösningen.
3. DC Kraftkälla: En likström (DC) kraftkälla ger den elektriska energin för reaktionen.
Processen:
1. Anslutning: Elektroderna är anslutna till de positiva (+) och negativa (-) terminalerna för DC-kraftkällan.
2. elektrolyt: Vattenlösningen innehåller en liten mängd elektrolyt (som svavelsyra eller natriumhydroxid) för att förbättra konduktiviteten.
3. reaktion vid katoden (negativ elektrod): Vätejoner (H+) från vattnet lockas till den negativt laddade katoden. De får elektroner och bildar vätgas (H₂), som frigörs som bubblor vid katoden.
4. reaktion vid anoden (positiv elektrod): Hydroxidjoner (OH-) från vattnet lockas till den positivt laddade anoden. De förlorar elektroner och bildar syrgas (O₂), som frigörs som bubblor vid anoden.
Diagram:
! [Elektrolys av vattendiagram] (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/electrolysis_of_water.svg/640px-electrolysis_of_water.svg.png)
Sammanfattning av reaktionerna:
* Cathode: 2h⁺ + 2e⁻ → H₂
* anod: 4OH⁻ → 2H₂O + O₂ + 4E⁻
Den övergripande reaktionen:
2H₂O → 2H₂ + O₂
Nyckelpunkter:
* Elektrolys av vatten kräver en likströmskälla.
* Volymen av vätgas som produceras är dubbelt volymen av syrgasgas.
* Elektrolys är en process som används för att producera ren vätgas, som används i bränsleceller och andra tillämpningar.
Obs: Detta är en förenklad förklaring. Den faktiska processen är mer komplex och involverar olika faktorer som koncentrationen av elektrolyten, elektrodmaterialet och den applicerade spänningen.
