Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvordan man opdeler et vandmolekyle

1.) Elektrolyse

Elektrolyse er processen med at bruge elektricitet til at spalte vand til brint og oxygengas. Denne proces er den mest almindeligt anvendte metode til at dele vand, og den er relativt enkel. Du skal blot føre en elektrisk strøm gennem vand, og brint- og oxygenatomerne vil blive adskilt. Brintatomerne vil samle sig ved den negative elektrode, og oxygenatomerne vil samle sig ved den positive elektrode.

2.) Solenergi

Solenergi kan også bruges til at spalte vand. Denne proces kaldes fotolyse, og den opstår, når sollys rammer vandmolekyler og slår elektroner ud af brintatomerne. Hydrogenatomerne vil derefter samle sig ved den negative elektrode, og oxygenatomerne vil samle sig ved den positive elektrode.

3.) Høj temperatur

Vand kan også spaltes ved at bruge høje temperaturer. Denne proces kaldes termokemisk vandspaltning, og den opstår, når vandmolekyler opvarmes til meget høje temperaturer (over 2.000 grader Celsius). De høje temperaturer får vandmolekylerne til at nedbrydes til brint og iltgas.

4.) Fotokatalyse

Fotokatalyse er en proces, der bruger lysenergi til at spalte vand. Denne proces opstår, når et halvledermateriale udsættes for lys. Lysenergien exciterer elektronerne i halvlederen, og elektronerne bruges derefter til at spalte vandmolekyler til brint og oxygengas.

5.) Biologiske processer

Visse typer bakterier kan spalte vand ved hjælp af en proces kendt som bakteriel fotosyntese. Denne proces opstår, når bakterier bruger sollys til at omdanne kuldioxid og vand til organisk materiale. Brintatomerne i vandet frigives som brintgas.

6.) Superkritisk vand

Vand kan opdeles i brint og oxygen ved at opvarme det til en superkritisk tilstand, som er over den kritiske temperatur (374 °C) og det kritiske tryk (218 atm) for vand. I denne tilstand mister vand sin flydende struktur og bliver til en tæt, gaslignende væske, der er i stand til at opløse forskellige stoffer. Når superkritisk vand udsættes for høje tryk og temperaturer, svækkes bindingerne mellem brint og oxygenatomer og brydes, hvilket fører til dannelsen af ​​brint og oxygengasser.

Dette er blot nogle af de metoder, der kan bruges til at spalte vand. Afhængigt af den specifikke anvendelse kan én metode være mere egnet end en anden.

Varme artikler