بحث در مورد آزمایش الکترولیز آب

لوازم: الکترولیز هافمن، منبع تغذیه DC (یا باتری سرب اسید)، سیم، لوله آزمایش، لامپ الکل، لوله گاز، کویل القایی، کلیدهای الکتریکی، پایه های آهنی، گیره های آهنی، بطری های گاز و سینک های شیشه ای.
اسید سولفوریک، هیدروژن، اکسیژن، نوارهای چوبی را رقیق کنید.
اصل
آب می تواند تحت تأثیر جریان مستقیم به هیدروژن و اکسیژن تجزیه شود. هنگامی که یک جرقه الکتریکی از مخلوطی از هیدروژن و اکسیژن عبور می کند، آنها ترکیب می شوند و آب را تشکیل می دهند. هر دو آزمایش نشان می دهد که آب از دو عنصر هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است. از نتایج تجربی نیز می توان فهمید که نسبت حجمی آنها 2:1 است.
آماده کردن
1. مونتاژ الکترولیز Hoffmann الکترولیز Hoffmann از دو لوله شیشه ای مدرج 50 میلی لیتری تشکیل شده است. هر کدام دارای یک پیستون در انتهای بالایی هستند و در انتهای پایین به یک تیوپ متصل می شوند. پایین لوله ترازو با یک درپوش لاستیکی تعبیه شده با یک الکترود پلاتین محکم بسته می شود و یک لوله قیفی کروی به لوله شیشه ای وسط تیوب سه راهی متصل می شود.
اگر الکترولیز هوفمن ندارید، می توانید از دو بورت اسید استفاده کنید. در انتهای پایین سوله، یک درپوش لاستیکی با یک الکترود و یک لوله شیشه ای قائم الزاویه نصب کنید. الکترودها را می توان از سیم نیکل کروم، ورقه های مسی یا ورق های فولادی ضد زنگ ساخت. دو لوله شیشه ای با زاویه قائمه با یک لوله T شکل و یک لوله قیفی برای تزریق الکترولیت به هم متصل می شوند. یک دستگاه ساده می تواند تنها از دو بورت استفاده کند، آنها را وارونه در مخزن آب قرار دهد و یک الکترود را در دهانه هر لوله قرار دهد. اما زمانی که می خواهید هیدروژن و اکسیژن تولید شده توسط الکترولیز آب را آزمایش کنید، باید بورت را از مخزن آب خارج کرده و آن را وارونه بررسی کنید.
اگر حتی یک بوته ندارید، می توانید آن را با دو لوله شیشه ای به طول حدود 40 سانتی متر و قطر داخلی 1 سانتی متر مونتاژ کنید. یک پلاگین تک سوراخ مجهز به لوله شیشه ای در انتهای بالایی تعبیه شده است و یک لوله شیشه ای کوتاه به عنوان لوله اگزوز به لوله ای نوک تیز به طول حدود 4 سانتی متر متصل می شود و برای کنترل جریان هوا از گیره فنری استفاده می شود. . یک درپوش لاستیکی با یک الکترود و یک لوله شیشه ای راست زاویه در انتهای پایین نصب شده است. سپس لوله شیشه ای راست زاویه به لوله T شکل و لوله قیف متصل می شود. حجم گاز به دست آمده در لوله شیشه ای را می توان با استفاده از صفحه مقیاس اندازه گیری کرد. ابتدا یک سر لوله شیشه ای را با دماغه نوک تیز به سمت پایین و به صورت عمودی نگه دارید، درپوش لاستیکی را با الکترود بردارید، 3 میلی لیتر آب بریزید، مایع را بالاتر از دهانه لوله شیشه ای روی درپوش لاستیکی قرار دهید و یک عدد بکشید. خط در امتداد سطح مایع 20 میلی لیتر آب دیگر اضافه کنید و روی سطح مایع یک خط بکشید. آب را بیرون بریزید، لوله شیشه ای را به صورت افقی روی یک کاغذ سفید قرار دهید و فاصله بین دو خط مشخص شده روی لوله شیشه ای را به 20 قسمت مساوی بکشید. هر قسمت مساوی نشان دهنده 1 میلی لیتر است و آن را با یک عدد علامت گذاری کنید. قطعات مورد نیاز را جمع کرده و به همراه کاغذ مارک روی تخته چوبی ثابت کنید تا به الکترولیز آب تبدیل شود.
به منظور تسهیل تشخیص هیدروژن و اکسیژن به‌دست‌آمده پس از الکترولیز آب، یک لوله لاستیکی اغلب با یک لوله شیشه‌ای منحنی به انتهای بالای لوله شیشه‌ای حاوی کاتد متصل می‌شود تا هیدروژن به آرامی جریان یابد. از یک لوله لاستیکی برای اتصال یک لوله خشک کن کلرید کلسیم خالی به لوله شیشه ای حاوی آند استفاده کنید تا اکسیژن خروجی در آن جمع شود.
2. سینت سایزر آب را جمع آوری کنید. سنتز آب اغلب در یک لوله اندازه گیری گاز انجام می شود. این لوله شیشه ای با دیواره ضخیم به طول حدود 45 سانتی متر و قطر داخلی حدود 1.3 سانتی متر است. یک سر آن بسته و سر دیگر باز است. دو سیم پلاتین را در انتهای بسته قرار دهید و انتهای سیم ها حدود 2 تا 3 میلی متر از هم فاصله داشته باشند. روی لوله فلس وجود دارد و دو نوع است: 25 میلی لیتر و 50 میلی لیتر. اگر چنین لوله نای ندارید، می توانید خودتان آن را مونتاژ کنید. یک لوله شیشه ای با دیواره ضخیم به طول حدود 40 تا 45 سانتی متر و قطر داخلی 1.2 تا 1.5 سانتی متر بردارید و یک درپوش لاستیکی با دو الکترود سیم مسی در انتهای بالایی نصب کنید. سیم مسی را در دوشاخه به طول حدود 3 سانتی متر بگذارید، 1 سانتی متر به سمت بالا خم کنید و داخل قلاب قرار دهید، آن را با یک سیم تنگستن که از یک لامپ زباله گرفته شده است وصل کنید (می توانید به جای آن از یک سیم گرم کننده الکتریکی نازک نیز استفاده کنید)، آن را محکم ببندید، و آن را روی بین دو سیم مسی ثابت کنید. سیم مسی بیرون پلاگین لاستیکی نیز حدود 3 سانتی متر طول دارد و برای اتصال به سیم به صورت دایره ای در می آید.
در سینت سایزر هیدراتاسیون که به این ترتیب مونتاژ شده است، پلاگ لاستیکی در دهانه لوله شیشه ای باید محکم بسته شود، در غیر این صورت با انفجار هیدروژن و اکسیژن، دوشاخه توسط گاز در حال انبساط از دهانه لوله خارج می شود. حجم گاز در لوله شیشه ای را می توان با صفحه مقیاس ساخته شده به روش بالا اندازه گیری کرد، اما می تواند ساده تر باشد، به شرطی که به 4 قسمت مساوی تقسیم شود. لوله شیشه ای را به همراه درپوش وارونه کنید، چهار بار، هر بار 3 میلی لیتر آب به آن اضافه کنید، یک نوار لاستیکی در قسمت بیرونی لوله در امتداد سطح افقی قرار دهید و چهار علامت ایجاد کنید.