| Popis: | V tomto experimente som zapojil do elektroniky aj trochu chémie a fyziky. Za pomoci elektrického prúdu som vyrobil z obyčajnej čistej vody H2O plyn zložený z vodíka H2 a kyslíka O2. Potom za pomoci iskry som premenil kyslík a vodík späť na vodu alebo lepšie povedané horúcu vodnú paru, ktorá neskôr skondenzovala. Všetko je to popísané nižšie. Ak máte s experimentom problém napíšte nám na Táto e-mailová adresa je chránená pred spambotmi. Ak ju chcete vidieť, je potrebné aby ste mali zapnutý JavaScript. |
| Určenie: | pokročilý elektronici |
| Zložitosť: | vysoká a nebezpečné |
| !!!POZOR v tomto experimente sa vyrába vysoko výbušný plyn vodík. Neodporúčam toto zapojenie zostrojovať, uvádzam ho tu len ako štúdijný materiál!!! |
|
Zostrojenie zariadenia na elektrolýzu vody, čo je vlastne zariadenie na rozklad molekuly vody H2O na vodík H2 a kyslík O2 je pomerne jednoduché. Vyžaduje trochu technickej zručnosti, ale princíp je jednoduchý.
Zariadenie funguje podobne ako v experimente, kde sme ako elektrolyt používali slanú vodu. V tomto prípade použijeme čistú vodu, aby nám nevznikal chlór.
Na experiment potrebujete uhlíkové elektródy. Môžete použiť uhlíkovú tuhu z ceruzky. Ja som použil uhlíkovú elektródu ktorú som vybral z tužkovej batérie.
Keď rozoberiete obyčajnú batériu, tak sa v jej vnútri nachádza uhlíková elektróda. Takéto elektródy potrebujete dve. Na každú elektródu namotajte odizolovaný medený vodič, týmto vodičom pripojíte elektródu k batérii. Pripojte elektródy k deväťvoltovej batérii a vložte ich do pohára s čistou vodou. Z elektród sa začnú uvoľňovať bublinky z elektródy pripojenej na záporný pól batérie sa uvoľňuje vodík H2 a z elektródy pripojenej na kladný pól batérie sa uvoľňuje kyslík O2. Chemická reakcia prebieha nasledovne: 1. záporná elektróda priťahuje kladne nabitý atóm vodíka H+ 2. zo zápornej elektródy vychádzajú elektróny 3. 2H+ + 2e- -> H2 4. po tejto reakcii ostane z molekuly vody H2O len zásaditý hydroxidový jón OH- 5. kladná elektróda priťahuje OH- 6. kladná elektróda odoberá elektróny späť do batérie a súčasne prebieha reakcia 4OH- -> O2 + 2H2O + 4e- Čiže nám budú vznikať molekuly vodíka a molekuly kyslíka. Elektróny obrazne len pretečú zo záporného pólu batérie do kladného pólu batérie. Takto zostrojený experiment síce vyrába vodík a kyslík, ten nám ale uniká do okolitého priestoru. Takže som zapojenie trochu upravil aby som mohol vznikajúci kyslík a vodík zachytávať. |
Použil som na to obyčajnú plastovú fľašu 0,5 litra. Na spodku fľaše som horúcim klincom spravil dve dierky veľkosti elektród. Potom som elektródy vsunul do dierok a zalepil dvojzložkovým lepidlom (drží to veľmi dobre). POZOR elektródy sa nesmú dotýkať inak bude elektrický prúd pretekať priamo cez elektródy a nie cez vodu a nebude prebiehať elektrolýza. Asi v strede fľaše som spravil ešte jednu dierku a vlepil som do nej gumenú trubičku. Použil som trubičku, ktorou sa prevzdušňuje akvárium. Prilepil som ju tiež dvojzložkovým lepidlom. Trubičku som uviazal o vrch fľaše, aby cez ňu nevytiekla všetka voda. Teraz nalejete do fľaše vodu, zavriete ju a zapojíte elektródy na 9V batériu. Bublinky budú stúpať k vrchnáku fľaše a tam budú zachytené. Pozor táto zmes vodíka a kyslíka je vysoko výbušná, používa sa ako palivo v raketoplánoch. Keďže plynný vodík a kyslík majú samozrejme menšiu hustotou ako voda, tak prebytočná voda bude vytlačená cez hadičku von z fľaše. Táto hadička je nutná, inak by vám mohla fľaša tlakom vybuchnúť. |
|
V tejto časti experimentu som otestoval výbušnosť tejto zmesy vodíka a kyslíka. Do vrchnáka som vlepil dva skrútené izolované vodiče. Nie sú spojené, sú len stočené. Tieto vodiče nám budú slúžiť na zapálenie zmesi vodíka a kyslíka. Na ich konci vygenerujeme iskru, ktorá zapáli túto výbušnú zmes. Na vygenerovanie iskry som potreboval vysoké napätie. !!!Nech nikoho nenapadne pchať to do zásuvky. Iskru to nehodí, môže vás to tak akurát zabiť.!!!
Ako generátor vysokého napätia som použil piezo element z prázdneho cigaretového zapaľovača. Keď tento element stlačíte, vygeneruje niekoľko tisíc voltov a elektrický prúd preskočí vo forme iskry (táto iskra nie je nebezpečná, má podobné vlastnosti ako iskra, ktorá preskočí medzi vašimi vlasmi a hrebeňom). Na tento piezo element som pripojil druhé konce káblika z vrchnáku. V tomto prípade nalejte do flaše len toľko vody, aby neboli konce drôta z vrchnáku ponorené vo vode. |
|
Keď vytvoríte vo fľaši trochu plynu vodíka a kyslíka a vygenerujete piezo elementom iskru, zmes vodíka a kyslíka sa zapáli a premení sa späť na vodu. Vznikne pri tom veľké množstvo energie v stotine sekundy, takže táto voda bude veľmi horúca a bude mať formu vodnej pary. Horúca vodná para vytvára veľký tlak, ktorý cez hadičku vystrelí z fľaše vodu. Z bezpečnostných dôvodov som vytvoril som len malé množstvo vodíka a kyslíka. Zhruba také množstvo, ktoré stačilo na zapálenie iskrou. Priebežne som to testoval, či sa to už zapáli. Asi po 20 minútach to už funguje.
Odporúčam mať dlhé drôty od piezo kryštálu k fľaši. Keby vo fľaši nebola hadička, určite by fľašu roztrhlo. Robí to poriadnu šupu, úplne s minimálnym množstvom vodíka a kyslíka bol dostrel vody zhruba 7 metrov. |
|
|
| objednať súčiastky na tento experiment | |







Výroba vodíka a kyslíka - raketové palivo






