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水は1個の酸素原子と2個の水素からなる。それに電流を通すことによって、水を水素ガスと酸素ガスとに分離することが可能である。電気エネルギーは、電気分解と呼ばれる過程で水素原子と酸素原子の間の共有結合を分割します。この実験は一般に大学化学の授業で行われます。
説明書
同僚と共同で水から酸素ガスと水素ガスを分離するプロジェクトを実現 (Jack Hollingsworth /フォトディスク/ゲッティイメージズ)-
ホフマン電圧計を準備します。このガラス装置は両端が開いているU字形のガラス管片からなる。 2番目のガラス管は上部が開いていて「U」の中央につながっています。これにより、上部が開口し、下部が水平管によって接続された3本の垂直管が得られる。左右のチューブの底部には、電極と呼ばれるワイヤがあり、これらは不透過性のシールを通ってチューブから出ています。
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水4部と水酸化ナトリウム1部を攪拌して水酸化ナトリウム溶液を作る。この溶液は水に電気を通させるので電解質と呼ばれます。電解液を中心管に注ぐことによってホフマンボルトを満たす。
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2つのビーカーと2つの試験管を水で満たします。試験管の上に親指をかざし、ひっくり返してビーカーに入れると、試験管は逆さまになり水でいっぱいになります。試験管を所定の位置に取り付け、他の試験管とビーカーを用いてこの手順を繰り返す。
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ゴムホースの一方の端をホフマンの電圧計の左側にあるチューブの開口端に接続します。もう一方の端を試験管の1つに入れます。他のゴムホースとホフマン電圧計の右側のチューブでこの手順を繰り返します。
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各電極を一方のバッテリー端子に取り付けると、両方の電極に気泡が発生します。負極中の気泡は水素であり、正極中の気泡は酸素である。これらの気泡はゴムホースを通過して試験管を満たし、水を置き換えます。試験管に水素と酸素が充填されたら、後で使用するために試験管に栓をすることができます。
必要なもの
- 水
- 水酸化ナトリウム
- 3ビーカー
- ホフマン電圧計
- 2本の試験管ホルダー
- 2本の試験管
- 2本のゴムホース
- 9ボルト電池
- 2本のワイヤー
- 2本の試験管ストッパー