ما هي عملية التحليل الكهربائي للماء؟

1. التحليل الكهربائي للماء: افتح السدادات النشطة الموجودة على الأنابيب الزجاجية المتدرجة على جانبي محلل هوفمان الكهربائي، ثم صب محلول حمض الكبريتيك المخفف بتركيز 1:8 في القمع الكروي. عندما يرتفع السائل الموجود في الأنبوبين المتدرجين إلى المكابس، تتباطأ سرعة الصب بحيث يتجاوز مستوى السائل قليلا المكبسين. أغلق المكبس، ضع شريط ورق الترشيح المدلفن بشكل رقيق في الأنبوب الزجاجي الموجود على المكبس، وامتص السائل الذي يتجاوز المكبس، ثم قم بتركيب أجهزة الكشف عن الهيدروجين والأكسجين على التوالي. يتم توصيل مفتاح كهربائي على التوالي بأسلاك القطبين الكهربائيين ويتم توصيله بمصدر طاقة تيار مستمر 18- فولت. بعد التنشيط، سوف يظهر عدد كبير من الفقاعات على القطبين. بعد 4 إلى 5 دقائق، يمكن أن يتراكم حوالي 10 مل من الهيدروجين في أنبوب الكاثود، ويمكن أن يتراكم حوالي 5 مل من الأكسجين في أنبوب الأنود.
من الناحية النظرية، يجب أن يكون حجم الهيدروجين المتولد بعد التحليل الكهربائي للماء ضعف حجم الأكسجين. نظرًا لأسباب مثل أن ذوبان الأكسجين في الماء أكبر قليلاً من قابلية ذوبان الهيدروجين والتفاعلات الجانبية التي تحدث على القطب، فإن حجم الأكسجين الذي يتم الحصول عليه يكون دائمًا أصغر من القيمة النظرية. ومن أجل تقليل الخطأ، غالباً ما يتم تشغيل الطاقة لفترة من الوقت للسماح للأكسجين المتحلل بالذوبان في السائل الموجود على جانب الأنود لجعله مشبعاً، ومن ثم يتم إطلاق الغاز المتراكم في الأنبوبين وإعادة ضبطه قبل إجراء التجربة.
2. تحضير الماء: قم أولاً بملء أنبوب القياس بالماء، ثم اقلبه رأساً على عقب ثم ضعه في الحوض بحيث تغمر النهاية المفتوحة حوالي 3 سم تحت سطح الماء. استخدم طريقة الصرف لإدخال 6 مل من الأكسجين أولاً، ثم 6 مل من الهيدروجين لخلط الاثنين بشكل كامل. ثم قم بتوصيل السلكين البلاتينيين مع الطرف المغلق المكشوف خارج الأنبوب إلى ملف الحث ومصدر الطاقة 6-8 فولت DC.
ويستخدم مفتاح كهربائي لإغلاق الدائرة، وتتولد شرارة كهربائية بين الأسلاك البلاتينية الموجودة في الأنبوب. وفي الوقت نفسه، ينفجر الغاز المختلط من الهيدروجين والأكسجين، مما يتسبب في اهتزاز الجهاز بأكمله بقوة. أثناء الانفجار، انخفض مستوى الماء في الأنبوب فجأة، ثم ارتفع بسرعة إلى ربع حجمه الأصلي. ويبين أن 3 مجلدات من أصل 4 مجلدات من الغاز المختلط فعالة.
إن طريقة تشغيل مُركب الماء المجمعة بأنبوب زجاجي وسدادة مطاطية ذات أقطاب كهربائية هي في الأساس نفس الطريقة المذكورة أعلاه، باستثناء أنه لا حاجة إلى ملف الحث. قم بتوصيل حلقتي الأسلاك النحاسية الموجودتين على القابس المطاطي بمصدر طاقة تيار مستمر 6 فولت والمفتاح الكهربائي على التوالي. عندما يتم إغلاق الدائرة، يحترق سلك التنغستن الموجود في الأنبوب على الفور، ويتسبب الشرر المتولد في انفجار الغاز المختلط بالهيدروجين والأكسجين. ونتيجة لذلك، ينخفض ​​حجم الغاز الموجود في الأنبوب إلى ربع حجمه الأصلي.