Πώς κατασκευάζεται το οξυγόνο στο εργαστήριο;
1. Η ρύθμιση:
* Ηλεκτρολυτικό κύτταρο: Ένα νερό συγκράτησης δοχείου συνδέεται με μια πηγή τροφοδοσίας άμεσης ρεύματος (DC) χρησιμοποιώντας δύο ηλεκτρόδια:μια άνοδο (+) και μια κάθοδο (-).
* ηλεκτρόδια: Τα ηλεκτρόδια είναι συνήθως κατασκευασμένα από αδρανή υλικά όπως πλατίνα ή ανοξείδωτο χάλυβα.
* ηλεκτρολύτης: Μια μικρή ποσότητα ηλεκτρολύτη, όπως ένα αραιό διάλυμα θειικού οξέος ή υδροξειδίου του νατρίου, προστίθεται στο νερό για να ενισχυθεί η αγωγιμότητά του.
2. Η διαδικασία:
* Στην άνοδο (+): Όταν το ρεύμα ρέει, τα μόρια νερού στην άνοδο χάνουν ηλεκτρόνια, που οξειδώνονται. Αυτό παράγει αέριο οξυγόνου (Ο2) και ιόντα υδρογόνου (Η+).
* στην καθό (-): Στην κάθοδο, τα μόρια νερού αποκτούν ηλεκτρόνια και μειώνονται, παράγοντας αέριο υδρογόνου (Η2) και ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ-).
3. Η συνολική αντίδραση:
Η συνολική αντίδραση μπορεί να συνοψιστεί ως:
2H2O (L) → 2Η2 (g) + O2 (g)
Αυτό σημαίνει ότι για κάθε δύο μόρια νερού που είναι ηλεκτρολυμένα, παράγονται δύο μόρια αερίου υδρογόνου και ένα μόριο αερίου οξυγόνου.
4. Συλλογή:
* οξυγόνο: Το αέριο οξυγόνου που παράγεται στην άνοδο συλλέγεται σε δοκιμαστικό σωλήνα ή άλλο κατάλληλο δοχείο, συχνά με μετατόπιση νερού.
* υδρογόνο: Το αέριο υδρογόνου που παράγεται στην κάθοδο συλλέγεται επίσης σε ξεχωριστό δοχείο.
Βασικά σημεία:
* Η ηλεκτρόλυση είναι μια χημική διαδικασία που χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια για να σπάσει μια ουσία στα συστατικά της στοιχεία.
* Η διαδικασία είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στην παραγωγή καθαρού οξυγόνου σε εργαστηριακό περιβάλλον.
* Πρέπει να ληφθούν προφυλάξεις ασφαλείας, καθώς η διαδικασία μπορεί να είναι επικίνδυνη εάν δεν πραγματοποιηθεί σωστά.
Σημείωση: Ενώ αυτή η μέθοδος παράγει οξυγόνο, δεν είναι η μόνη μέθοδος. Μπορείτε επίσης να αποκτήσετε οξυγόνο από άλλες πηγές όπως συμπιεσμένους κυλίνδρους αερίου.
