Hvordan er Hydrogen Hentet fra vann?

Hvordan er Hydrogen Hentet fra vann?


Den enkle vannmolekyl, H2O, også skrevet HOH, består av et oksygenatom og to hydrogenatomer forenet til ett molekyl. Teknisk sett, selv om den er nøytral, med en pH på 7,0, kan det bli sett på som både en syre og en base. Reagerer vann med metallisk natrium, og det fungerer som en syre, frigjørende hydrogen. Reagerer den med en meget sterk syre, og det fungerer som en base.

Trekke Hydrogen

Det er både praktisk og upraktisk måter å utvinne hydrogen fra vannmolekyler. En er nevnt ovenfor - reaksjonen mellom et meget aktivt metall slik som natrium med vann. Kostnadene vil være uoverkommelige. En annen måte, en praktisk ett, er å elektrolysere vann. Imidlertid er vannet ikke veldig ledende.

Legge til en elektrolytt

Merriam-Webster s Online Dictionary definerer "elektrolytt" som "en ikke-metallisk elektrisk leder i hvilken strøm føres ved bevegelse av ioner". En ion er et ladet atom. En typisk elektrolytt er den hydrogen-plus-ion, H +, som er funnet i en sterk syre, si svovelsyre. En annen vanlig ion er natrium-plus-ion, Na +, i form av for eksempel natriumklorid eller bordsalt. Disse kan tilsettes til vann, og en strøm sendes gjennom vannet for å muliggjøre frigjøring av hydrogengass.

The Reaction

Hydrogen danner ved katoden (negativ elektrode) og oksygen danner på anoden (positiv elektrode).

Dersom elektrolytten er sur, de partielle ligninger er:

2 (H +) + 2 elektroner ---> H2

og

2 H2O ---> O2 + 4 (H +) + 4 elektroner

Den totale elektrolysereaksjonen er:

2 H2O ---> 2 H2 + O2.

Samle de frigjorte gasser

Elektrolyse vanligvis anvender inerte ledninger som elektroder, idet disse er ført inn i bunnen av skip for gassoppsamlings (gass flyter oppover). En anordning kalt Hoffman apparat er spesielt konstruert for å utføre operasjonen. Den praktiske Physics nettsiden tilbyr et diagram av anordningen og fremgangsmåten.

Resultat

Siden det er to hydrogenatomer for hvert atom av oksygen i et vannmolekyl, dobbelt så mye hydrogen vil bli samlet fra hydrolysen. Hydrogengass, det er forventet, vil bli en stadig viktigere kilde til rent drivstoff i fremtiden.