Diskusjon om vannelektrolyseeksperiment

Rekvisita: Hoffman-elektrolysator, likestrømforsyning (eller blybatteri), ledninger, reagensrør, spritlamper, gassrør, induksjonsspoler, elektriske nøkler, jernstativ, jernklemmer, gassflasker og glassvasker.
Fortynn svovelsyre, hydrogen, oksygen, trestrimler.
prinsipp
Vann kan spaltes til hydrogen og oksygen under påvirkning av likestrøm. Når en elektrisk gnist passerer gjennom en blanding av hydrogen og oksygen, kombineres de for å danne vann. Begge forsøkene viser at vann er sammensatt av to grunnstoffer, hydrogen og oksygen. Fra de eksperimentelle resultatene kan vi også vite at deres volumforhold er 2:1.
Forberede
1. Montering av Hoffmann-elektrolysatoren Hoffmann-elektrolysatoren er sammensatt av to graderte glassrør på 50 ml hver. Hver har et stempel i den øvre enden og er koblet til et tee-rør i den nedre enden. Bunnen av skalarøret er tett plugget med en gummipropp innebygd med en platinaelektrode, og et sfærisk traktrør er koblet til det midterste glassrøret på tee-røret.
Hvis du ikke har en Hoffmann-elektrolysator, kan du bruke to syrebyretter. På den nedre enden av buret, installer en gummipropp med en elektrode og et rettvinklet glassrør. Elektroder kan være laget av nikkel-kromtråd, kobberplater eller rustfrie stålplater. To rettvinklede glassrør er forbundet med et T-formet rør, og et traktrør er koblet til for injeksjon av elektrolytt. En enkel enhet kan bruke bare to byretter, stille dem opp ned i vanntanken og sette inn en elektrode i hver rørmunning. Men når du vil teste hydrogenet og oksygenet som genereres ved å elektrolysere vann, må du ta byretten ut av vanntanken og sjekke den opp ned.
Hvis du ikke engang har en buret, kan du sette den sammen med to glassrør på ca 40 cm lang og 1 cm innvendig diameter. En etthullsplugg utstyrt med et glassrør er installert på den øvre enden, og et kort glassrør er koblet til et skarpneset rør ca. 4 cm langt som et eksosrør, og en fjærklemme brukes til å kontrollere luftstrømmen . En gummipropp med en elektrode og et rettvinklet glassrør er installert i den nedre enden. Det rettvinklede glassrøret kobles deretter til det T-formede røret og traktrøret. Volumet av gass oppnådd i glassrøret kan måles ved hjelp av en skalaplate. Hold først den ene enden av glassrøret med den spisse nesen nedover og vertikalt, fjern gummiproppen med elektroden, hell 3 ml vann, gjør væsken høyere enn åpningen til glassrøret på gummiproppen, og tegn en linje langs væskeoverflaten. Tilsett ytterligere 20 ml vann og trekk en linje langs væskeoverflaten. Hell ut vannet, plasser glassrøret horisontalt på et stykke hvitt papir, og tegn avstanden mellom de to strekene som er merket på glassrøret i 20 like deler. Hver lik del representerer 1 ml og merk den med et tall. Sett sammen de nødvendige delene og fest dem på treplaten sammen med merkepapiret for å bli en vannelektrolysator.
For å lette påvisningen av hydrogen og oksygen oppnådd etter elektrolysering av vann, er et gummirør ofte koblet til den øvre enden av glassrøret som inneholder katoden med et buet spiss glassrør for å la hydrogenet strømme sakte ut. Bruk et gummirør til å koble et tomt tørkerør for kalsiumklorid til glassrøret som inneholder anoden, slik at det utstrømmende oksygenet kan samle seg i det.
2. Sett sammen vannsynthesizeren. Vannsyntese utføres ofte i et gassmålerør. Det er et tykkvegget glassrør med en lengde på ca 45 cm og en indre diameter på ca 1,3 cm. Den ene enden er lukket og den andre er åpen. Sett inn to platinatråder i den lukkede enden, med ledningsendene ca. 2 til 3 mm fra hverandre. Det er en skala på røret, og det er to typer: 25 ml og 50 ml. Har du ikke et slikt luftrør, kan du montere det selv. Ta et tykkvegget glassrør som er ca. 40 til 45 cm langt og 1,2 til 1,5 cm i indre diameter, og installer en gummipropp med to kobbertrådelektroder satt inn i den øvre enden. La kobbertråden være i støpselet ca. 3 cm lang, bøy 1 cm oppover til en krok, koble den til en wolframtråd tatt fra en avfallslyspære (du kan også bruke en tynn elektrisk varmetråd i stedet), klem den godt, og fest den på mellom to kobbertråder. Kobbertråden utenfor gummipluggen er også ca 3 cm lang og rullet til en sirkel for å koble til ledningen.
I hydreringssynthesizeren som er satt sammen på denne måten, må gummipluggen ved glassrørets munning være tett plugget, ellers vil pluggen skytes ut av rørmunningen av den ekspanderende gassen når hydrogen og oksygen eksploderer. Volumet av gass i glassrøret kan måles med skalaplaten laget ved metoden ovenfor, men det kan være enklere, så lenge det er delt i 4 like deler. Snu glassrøret sammen med proppen opp ned, tilsett vann fire ganger, 3 ml hver gang, sett et strikk på utsiden av røret langs den horisontale flaten og lag fire merker.