Как работает электролиз воды для получения водорода?
| 15 января, 2024 | Химия
Электролиз воды — это процесс, при котором вода разлагается на водород (H2) и кислород (O2) с использованием электрического тока.
Для проведения электролиза воды требуется электролит, который способен проводить электрический ток. Часто в качестве электролита используется разведенная серная или соляная кислота, но также можно использовать щелочные растворы, например, разведенный гидроксид натрия.
Электролиз проводится в электролизере, который содержит два электрода: анод и катод. Анод — положительно заряженный электрод, а катод — отрицательно заряженный электрод. Оба электрода погружены в воду, которая является электролитом.
При подаче постоянного электрического тока на электролизер происходят следующие реакции:
-
На аноде: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-. Здесь молекулы воды разлагаются на кислород, протоны (H+) и электроны (e-). Кислород выделяется в виде газа.
-
На катоде: 4H+ + 4e- → 2H2. Здесь протоны и электроны реагируют, образуя молекулы водорода, которые также выделяются в виде газа.
Таким образом, результатом электролиза воды является выделение водорода и кислорода в газообразной форме. Обычно водород собирают в специальном сборнике, чтобы использовать его в различных процессах или как источник чистого топлива.
Важно отметить, что электролиз воды требует энергии для протекания. Вода является стабильным соединением, поэтому ее разложение требует электрического тока, который поставляется из внешнего источника энергии, такого как батарея или солнечная панель.