hydrogène maison
Faire de l'hydrogène gazeux est effectivement très facile. Je l'ai fait d'abord quand j'étais probablement 15, et il est vraiment difficile d'échouer. Connectez deux fils à une batterie de 9V (couper le connecteur hors un vieux jouet ou quelque chose, acheter un à Radio Shack, ou vous pouvez simplement plier les trombones autour des terminaux comme moi), puis coller les extrémités dénudées du fil dans un bol de l'eau et vous aurez des bulles de gaz provenant de deux fils. L'un est l'oxygène, l'autre est un atome d'hydrogène.
Une amélioration est de relier les fils aux électrodes de graphite, ce qui vous donnent beaucoup plus de bulles. Obtenez une batterie de lanterne 6V (non alcalin) et le déchirer. A l'intérieur, vous trouverez plusieurs barres de graphite qui font des électrodes parfaites à cet effet. Nettoyez-les avec du papier de verre pour se débarrasser de toutes les saletés avant de les utiliser. (Vous pouvez voir des instructions illustrées pour cette extraction en carbone.)
Voici une vidéo des bulles formant. Celui de gauche fait l'hydrogène: Une façon de dire est qu'il ya bien plus de gaz se dégageant ce que celui de droite. L'hydrogène gazeux est H2 et de l'oxygène est O2. L'eau est H2O. Il a deux atomes d'hydrogène pour chaque atome d'oxygène, donc il va de soi que vous aurez deux fois plus de gaz d'hydrogène.
Mettre une cuillère à soupe de sel dans l'eau augmente fortement la conductivité, et par conséquent la vitesse à laquelle le gaz est formé. La connexion de deux ou plusieurs piles 9V en série accélère également le processus. (Vous pouvez connecter un certain nombre d'entre eux dos à dos: Ils juste se emboîtent face à l'autre Utilisez un connecteur séparé à chaque extrémité de la chaîne, ou couper un connecteur en deux pour séparer les deux terminaux Vous pouvez construire jusqu'à.. des tensions assez élevées avec une poignée de batteries, donc soyez prudent. en fait, avec vos mains mouillées avec de l'eau salée, même une seule pile 9V peut vous donner un choc étonnamment désagréable. avec plusieurs en série, vous devriez porter des gants en caoutchouc, dans mon opinion.)
Si vous ajoutez du sel, vous aurez également une odeur tout simplement merveilleux de gaz de chlore, un peu comme une piscine administrée par un sanitarian trop enthousiaste. Cela signifie que votre gaz d'oxygène est pur, parce que le chlore se détache du même terminal que l'oxygène. Mais l'hydrogène est pur, parce que tout le sodium vous électrolyser sur réagit immédiatement avec l'eau environnante, formant plusieurs atomes d'hydrogène et d'hydroxyde de sodium dissous. En d'autres termes, la solution deviendra progressivement plus basique.
Remarquez que je ne vous dis pas que ce soit + ou - électrode qui rend l'hydrogène. Si vous connaissez un peu de chimie, vous pouvez facilement le comprendre, mais je vous exhorte à ne pas. Faites l'expérience d'abord, déterminer par le test de la flamme. Imaginez que vous ne savez pas qui est l'ion positif: Les premières personnes qui ont fait cela ne savaient pas non plus.
Une fois que vous avez une configuration qui fait une bonne quantité de bulles fiable, vous pouvez commencer à collecter les gaz en inversant un tube de bouteille ou un test de quelque sorte sur l'une des électrodes (indice: il est plus amusant de recueillir l'hydrogène). Commencez avec la bouteille complètement rempli d'eau afin que votre gaz ne sera pas mélangé avec l'air qui était déjà dans la bouteille (ce qui est un point important de la sécurité comme nous le verrons ci-dessous).
Si vous séparez les électrodes et recueillir chaque gaz séparément, vous pouvez brûler l'hydrogène en toute sécurité assez juste en tenant une allumette allumée à la bouteille que vous découvrez l'ouverture. Il ne peut pas brûler trop vite, car il doit se mélanger avec l'oxygène dans l'air avant tout arrive, et parce que l'air est seulement d'environ 21% d'oxygène, le reste étant constitué d'azote non-inflammable. Je ne le faire avec un petit tube à essai, jamais avec une bouteille à goulot étroit. Vous ne voulez pas donner une occasion de faire monter la pression à l'intérieur de la bouteille. (Oui, je collectionnais cet échantillon dans une bouteille à goulot étroit, mais je ne l'intention de le brûler.)
C'est une histoire complètement différente si vous collectionnez les deux gaz dans le même récipient. Une telle bouteille contient un mélange parfait stoechiométrique d'hydrogène pur et de l'oxygène: C'est un mélange très explosif, car il contient exactement les proportions nécessaires pour brûler instantanément quand il est allumé. Si vous déteniez un match à une telle bouteille, vous obtiendrez une forte détonation et des tessons tout à fait voler probablement de verre. Je ne l'ai pas fait, et je ne pense pas que vous devez soit: Il y a de bien meilleures façons de faire bangs si vous le souhaitez.
Je l'ai vu cette démonstration fait avec des bulles de savon étant rempli de bouteilles de gaz comprimé, en commençant par l'hydrogène pur, puis en augmentant progressivement la quantité d'oxygène mélangé. Il y avait une progression constante de bouffées de flamme fortes détonations qui ont secoué la craie au large de la tableaux noirs, faisant sans doute une sorte de maladie pulmonaire blanc dans l'enseignant (dans mon cas, le professeur Zumdahl de l'Université de l'Illinois).
Mais ne me laissez pas vous effrayer cette expérience: Tant que vous ne combinez pas les deux gaz dans un récipient fermé ou semi-fermé, il est une expérience tout à fait sûr, et très amusant. Il est certainement de loin l'électrolyse la plus sûre que vous pouvez faire, et il est probablement le moyen le plus simple d'isoler les éléments purs (deux à la fois!) À partir d'un « minerai ».
Ceci est également la seule expérience simple que vous pouvez faire qui, dans un sens très réel, vous créez les atomes vous collectez, plutôt que de simplement séparer et les purifier. Pensez à ce qu'est un atome d'hydrogène est: Il n'y a rien de plus qu'un seul proton, capturé dans un nuage de charge négative des électrons entourant tout composé, il fait partie. Lorsque vous utilisez l'électricité pour séparer l'eau, vous envoyez un électron de la batterie dans l'eau, où il trouve une molécule d'eau, un proton arrache, et le proton et l'électron se combinent pour former un atome d'hydrogène. (Techniquement, deux électrons arrachent deux protons et forment une molécule contenant deux atomes d'hydrogène, mais qui est un détail.) Le fait est que les électrons en ajoutant à l'eau, vous êtes en train de créer des atomes d'hydrogène sur deux particules subatomiques. Dans pratiquement toutes les autres réactions chimiques les atomes ont déjà beaucoup d'électrons autour d'eux, et vous êtes tout simplement faire des changements autour des bords. Mais là, vous faites les atomes jusqu'à à peu près à partir de zéro, aucun accélérateur ou d'un réacteur nucléaire nécessaire, juste une batterie de 9V.
J'ai vu récemment un appareil vraiment sexy dans un catalogue chimique. Il est un chalumeau oxy-hydrogène qui fonctionne sur tout l'électricité et de l'eau: Vous ne avez pas besoin de bouteilles de gaz pour obtenir à peu près les plus chaudes flammes que vous pouvez obtenir avec des produits chimiques. Bien sûr, il fonctionne en utilisant l'électricité pour séparer l'eau en hydrogène et de l'oxygène, puis la tuyauterie du gaz dans la buse de la torche où il se combine retour dans l'eau, libérant l'énergie électrique que vous mettez dans la chaleur. Cela semble banal, mais je suis sûr qu'il ya beaucoup de trucs qu'ils devaient utiliser pour le faire fonctionner, de la même manière qu'une torche de coupage plasma à l'arc semble facile, mais finit par exiger hafnium de toutes choses dans l'électrode si vous voulez couper réellement l'acier.
Et enfin, une note sur les annonces Google qui apparaissent sur cette page. Ces annonces sont placées automatiquement par Google sur la base des mots-clés qui se produisent dans cette histoire, et je n'ai aucun contrôle sur les annonces apparaissent quand. Très souvent, vous verrez ceux qui mènent à des entreprises qui vendent des dispositifs conçus pour améliorer votre consommation de gaz en injectant en quelque sorte l'hydrogène dans le flux gazeux. Je pense qu'il est assez sûr de dire que ces appareils ne fonctionnent pas. Vous ne pouvez pas obtenir plus d'énergie que vous mettez dans, période. D'autres annonces conduisent à des générateurs d'hydrogène conçus pour créer et recueillir l'hydrogène à des fins diverses. Ceux-ci sont tout à fait légitime, aussi longtemps que vous vous rendez compte qu'il n'y a pas de repas gratuit: Vous allez utiliser plus d'énergie à créer de l'hydrogène à partir d'eau « libre » que vous serez en mesure de récupérer en brûlant l'hydrogène. Donc, ils sont grands comme un moyen de créer de l'hydrogène, moche comme un moyen d'économie d'énergie.
Quoi qu'il en soit, lire leurs réclamations et jugez vous-même, mais je veux être clair que je ne suis pas approuver tout produit juste parce que leur annonce arrive à apparaître sur ma page web.