جداسازی آب: الکترولیز را خودتان تجربه کنید( کد 0390)
برای مشاهده عملکرد الکترولیز ,همه شما نیاز به یک باتری و دو مداد دارید(کار تحت نظارت افراد بالغ صورت می گیرد)
آنچه که شما نیاز دارید
باتری 6 ولت یا 9 ولت
دو گیره تمساحی هادی برق و یا سیم روکش دار
لیوان یا پیاله
قطعه ای از مقوای نازک
2 تا مداد
آنچه که انجام می دهید
لیوان یا پیاله را با آب گرم پر کنید
تراشه های فلزی و پاک کن ها را بدقت بزدایید تا بتوانید هر دو انتهای هر مداد را حسابی تیز کنید.این مدادها الکترودهای شما هستند.کربن آن ها برق را هدایت می کند اما در آب حل نمی شود.
تکه ای از مقوا را برای قرار دادن روی پیاله ببرید و دو سوراخ در مرکز مقوا به فاصله یک اینچ یا دو و نیم سانتیمتر ایجاد نمایید.مدادها را از سوراخ ها رد کنید و آن ها را داخل لیوان بگذارید.آن ها باید داخل آب باشند اما با کف لیوان تماس نداشته باشند.مقوا آن ها را در این وضعیت نگاه می دارد.
هر مداد را به باتری اتصال دهید.این کار توسط گیره تمساحی که به کربن بیرونی(نوک مداد) وصل می شود,صورت می گیرد.اگر گیره تمساحی ندارید,از دو رشته سیم استفاده نمایید و یک اینچ یا دو و نیم سانتیمتر از روکش هر انتهای آن ها را لخت کنید.سیم را در اطراف کربن هر مداد بپیچید و سیم ها را به باتری وصل کنید.شما ممکن است نیاز به نواری داشته باشید تا سیم ها را در جای خود نگهداری نماید.
چه اتفاقی می افتد؟!
به مجردی که سیم ها را به باتری وصل می کنید, حباب هایی را در آب می بینید که در اطراف نوک هر مداد جمع می شوند و به طرف بالا شناور می شوند.حباب ها اجزای آب و یا همان گازهای هیدروژن و اکسیژن هستند که به وسیله جریان برق جدا شده اند و از طریق آب از یک مداد به دیگری حرکت می کنند.مدادی که به قطب منفی باتری متصل شده,هیدروژن را جمع آوری می کند در حالیکه دیگری که به قطب مثبت متصل است گاز اکسیژن را جمع می کند.آیا یک مداد گازی بیش از دیگری جمع می کند؟کدام یکی؟چرا فکر می کنید که این اتفاق می افتد؟(نکته:به این بیندیشید که آب دو اتم هیدروژن و تنها یک اتم اکسیژن دارد)
تجارب بیشتر
در پیاله یا جام یک الکترولیت را به آب اضافه کنید.آب به تنهایی جریان برق را بخوبی هدایت نمی کند اما شما می توانید فرآیند را با افزودن مقداری نمک آشپزخانه تسریع نمایید.وقتی شما این کار را می کنید,آیا تشکیل حباب ها سریعتر می شود؟(نکته ایمنی:افزودن نمک ممکن است مقدار کمی گاز کلر و به اندازه وقتی که شما از یک سفید کننده استفاده می نمایید, تولید نماید.)
انواع دیگری از باتری ها را امتحان کنید.آیا با باتری 1.5 ولت هم الکترولیز اتفاق می افتد؟اگر الکترولیت اضافه کنید چه؟
با تجهیزات الکترولیز واقعی, می توانید دو گاز را در دو لوله آزمایش جمع کنید و مقادیر مختلف تولید شده را اندازه بگیرید و واکنش های مختلفشان را در برابر شعله آزمایش نمایید.
برای اینکه الکترولیز با انرژی حقیقتا تجدید شدنی کار کند,شما نیاز دارید که از یک منبع انرژی پاک برای انجام واکنش استفاده کنید.پروژه تان را دوباره انجام دهید و این بار از سلول های خورشیدی به جای باتری استفاده نمایید.
لینک های مفید داخلی
