Jaká je elektrolýza vody?

Elektrolýza vody je proces, který používá elektrický proud k rozdělení molekul vody do vodíku a kyslíku.Často se provádí jako experiment ve vědeckých laboratořích středních škol a byl studován jako metoda získávání paliva vodíku.Od roku 2010 však vodní elektrolýza nenalezla široké komerční nebo průmyslové použití.Proces vyžaduje tři komponenty: elektrický zdroj, dvě elektrody a voda.

Čistá voda se nepoužívá v elektrolýze mdash;Čistá voda inhibuje elektrické vedení.Aby umožnil elektrický proud procházet vodou, musí se k němu přidat látky.Tyto látky se rozpustí tak, aby vytvořily něco, co se nazývá elektrolyty.

Elektrolyt je jakákoli látka, která vede elektřinu.Elektrolyty jsou schopny provádět elektřinu, protože se skládají z elektricky nabitých atomů nebo molekul nazývaných ionty.Přestože je voda složena z iontů vodíku a kyslíku, samotná molekula vody má neutrální elektrický náboj.Do vody se běžně přidávají sůl nebo několik kapek kyseliny nebo základny, aby se vytvořil roztok elektrolytu.

Baterie, zdroj napájení přímého proudu (DC) nebo solární elektrické panely se běžně používají k dodávce elektřiny pro elektrolýzu vody.Dvě elektrody jsou zapojeny do elektrického zdroje a ponořeny do nádoby s vodou.Když je aplikována elektřina, molekuly vody se začnou rozdělit a vytvářejí nestabilní ionty vodíku (H +) a hydroxid (OH -).Migrují směrem k negativní elektrodě, kde do vody teče volné elektrony.Zde vodíkové ionty získávají elektron za vzniku stabilních atomů vodíku.Jednotlivé atomy vodíku se kombinují za vzniku molekul vodíku (H

2

), které bublinují na povrch.Tuto reakci lze vyjádřit jako: 2 h + + 2 e - rarr;H 2. Naproti tomu ionty hydroxidu nesou příliš mnoho elektronů.Migrují směrem k pozitivní elektrodě, kde jsou další elektrony odstraněny a vtaženy do elektrického obvodu.To ponechává kyslíkové molekuly a vodu.Tuto reakci lze vyjádřit jako: 4 OH

-

-4 E - RARR;O 2 + 2H 2 o.Kyslíkové molekuly bubliny na povrch. Ačkoli byla elektrolýza vody omezena hlavně na laboratoře, použití vodíku jako zdroje čisté energie přineslo obnovený zájem.Nalezení čistého zdroje energie pro řízení reakce však představuje praktické a environmentální obavy.Elektrolýza vody není ani účinná, ani levná.

Náklady na palivo byly hlavní překážkou.Dalším dopadem výroby elektrické výroby je další.Je třeba zvážit zejména oxid uhličitý uvolněný tepelnými elektrárnami.Tyto environmentální a technologické potíže nemusí být nepřekonatelné.Dokud však nejsou překonáni, hydrolýza vody zůstává nepraktickým zdrojem pro naplnění energetických potřeb společenských společností