تبیان، دستیار زندگی
در مطلب قبل چگونگی انجام فرایند برقکافت مورد بحث و بررسی قرار گرفت. در این مطلب راجع به برقکافت آب صحبت می کنیم.
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

برقکافت آب

چکیده:

در مطلب قبل چگونگی انجام فرایند برقکافت مورد بحث و بررسی قرار گرفت. در این مطلب راجع به برقکافت آب صحبت می کنیم.

شرح درس:

برقکافت آب فرایندی است که طی آن، آب به عناصر سازنده اش تجزیه می شود.

از آن جا که فرایند برقکافت باید جریان الکتریکی را از درون یک محلول عبور دهیم و آب خالص نمی تواند رسانای جریان برق باشد، مقدار کمی از نمک را در آب حل کرده تا با مهاجرت کاتیون ها و آنیون های آن به سمت کاتد و آند رسانایی الکتریکی در محلول ایجاد شود.

نکته: نمکی که درآب حل می شود باید نمکی باشد که یون های آن در رقابت کاتدی و آندی نسبت به مولکول های آب بازنده باشند. در واقع کاتیون نمک باید   کوچکتر و آنیون نمک باید   بزرگتری نسبت به مولکول آب داشته باشد تا در رقابت کاتدی و آندی بازنده شوند. برای مثال می توان از محلول نمک هایی مانند KNO3 و Na2SO4 در آب استفاده کرد.

برقکافت آب

در این شکل یک دستگاه برقکافت آب را به همراه نیم واکنش های اکسایش و کاهش مشاهده می کنید. در این دستگاه ابتدا با ایجاد یک خلاء نسبی، هر دو لوله ی چپ و راست را تقریبا از آب پر می کنند. با انجام فرایند برقکافت، نیم واکنش اکسایش در آند و نیم واکنش کاهش در کاتد انجام می گیرند. اطراف کاتد را گاز هیدروژن و اطراف آند را گاز اکسیژن حاصل از نیم واکنش های کاتدی و آندی فرا می گیرند. این گازها به سمت بالا حرکت کرده و در انتهای لوله محبوس می شوند و با وارد کردن فشار به ستون آب داخل لوله ها، ارتفاع آب را پایین می آورند.

طبق نیم واکنش های اکسایش و کاهش، حجم گاز هیدروژن تولید شده دو برابر حجم گاز اکسیژن تولیدی است، در نتیجه فشاری که گاز هیدروژن بر سطح آب وارد می کند بیش تر بوده و ارتفاع آب در لوله پایین تر می آید.

در این شکل لوله ی سمت راست حاوی گاز هیدروژن بوده و به کاتد و قطب منفی باتری متصل است. لوله ی سمت چپ حاوی گاز اکسیژن بوده و به آند و قطب مثبت باتری وصل است.


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه و تنظیم : مهسا شاه حسینی