Hvordan er Hydrogen Collected?

Hvordan er Hydrogen Collected?

hydrogen Gas

Rent elementært hydrogen eller oksygen foreligger i form av en diatomisk gass ved romtemperatur. Diatomisk innebærer at to atomer av samme element er bundet sammen, som det fremgår av hydrogen molekylære ligning (H2) eller i oksygen er (O2).

Den vanligste kilde for hydrogengass er vann, som inneholder to hydrogenatomer i hvert molekyl (H2O). For å gjenvinne denne hydrogen, må båndene mellom hydrogen- og oksygenatomer bli brutt, og den oksygen-gass som er separert ut. Dette gjøres gjennom en elektrokjemisk prosess som kalles elektrolyse. Men før du kan forstå elektrolyse, må du ha en grunnleggende forståelse av hvordan hydrogen og oksygen bindingen sammen i første omgang.

Hydrogen, oksygen og Obligasjoner

Kjemiske bindinger er elektro i naturen, det vil si produktet av tiltrekningen av motsatte elektriske ladninger. To av subatomære partikler som utgjør atomer, elektroner og protoner, har elektrisk ladning -1 og 1, henholdsvis. Protoner og elektroner tiltrekker hverandre, et prinsipp ofte oppsummert i uttrykket "motsetninger tiltrekker hverandre."

Hydrogenbindinger med oksygen og danner vann fordi oksygen er elektron mangelfull, og det naturlig tiltrekker seg elektroner fra andre, mindre elementer. Oksygen tiltrekker således at hydrogen er en elektron mot seg selv, og hele hydrogenatom trekkes langs i prosessen. De to atomer kan sies å "dele" dette elektronet, og resultatet er at de er limt sammen.

Men selv om elektronet er delt er det nærmere oksygen enn hydrogen, som oksygen er et mye større atom med en større kjerne av positivt lade protoner. Oksygen kan således sies å ha en delvis negativ ladning, og hydrogen en delvis positiv ladning. Denne egenskapen kalles polaritet.

Elektrolyse og produksjon av hydrogengass

Elektrolyse innebærer føring av en elektrisk strøm gjennom en oppløsning ved å sette inn to motsatt ladede dioder inn i løsningen. Atomene eller ladede partikler i oppløsningen som er tiltrukket av en negativ ladning vil bevege seg mot katoden, og de partikler som er tiltrukket av positive ladninger vil bevege seg mot anoden. På grunn av at oksygen i vannet er delvis negativt ladet, vil den bevege seg mot anoden. Samtidig vil den delvis positivt ladet hydrogen bevege seg mot katoden.

Attraksjonene i hydrogen- og oksygenatomer til sine respektive diode er sterke nok til å få dem til å bryte sine obligasjons og danne ioner. Oksygen, blir "sterkere", vil holde elektron og få en negativ ladning. Hydrogen vil få en positiv ladning, fordi den har mistet sin elektron. Når de når sine respektive dioder, vil de bli nøytralisert av diodelade og danner diatomiske gasser.

For eksempel, når hydrogen når anoden, som er negativt ladet og derfor inneholder en overflod av elektroner, vil den motta en ny elektron og nøytraliseres fra H + H. til to hydrogenatomer kan da kombineres for å bli diatomisk. Som tidligere diskutert, i sin naturlige form hydrogen er en gass, slik at den vil boble opp og ut av oppløsningen. Nå er alt som eksperimentator trenger å gjøre er å samle hydrogengass og lagre det.