Ekspertvejledning:Sikker opbevaring og opsamling af brintgas

Af Charles Alex Miller Opdateret 24. marts 2022

Brint, det enkleste og mest udbredte grundstof i universet, er svært at finde i diatomisk form på Jorden. I stedet findes det oftest i forbindelser. En almindelig brintforbindelse er vand. Diatomisk eller to atomer pr. molekyle, brint kan isoleres ved elektrisk adskillelse af destilleret vand. Denne proces er kendt som elektrolyse og skaber også iltgas. Det er langt den nemmeste og sikreste måde at indsamle og opbevare brintgas på.

Trin 1

Anskaf et elektrolysesystem. Kommercielt fremstillede elektrolysesystemer er meget bedre muligheder end personligt byggede systemer. De kommer typisk med et batteri, kobbertråde, nikkelelektroder, glasrør, et vandreservoir og stophaner. Batteriet er den drivkraft og energi, der starter elektrolysereaktionen. Kobbertrådene og nikkelelektroderne leverer elektriciteten til vandet. Glasrørene og vandreservoiret bruges til at holde henholdsvis ioniseret og destilleret vand. Stophanerne bruges til at udvinde brint og ilt.

Trin 2

Fastgør elektrolysesystemet til en ringstand og klem. Systemet skal være lodret med reservoiret og stophaner på det øverste punkt. Gummipropperne skal være tættest på jorden.

Trin 3

Fastgør kobbertrådene og gummipropperne til de nederste huller i glasrørene.

Trin 4

Hæld destilleret vand i reservoiret. Ved at bruge destilleret vand er brugerne næsten garanteret rene prøver. Fordi reservoiret er øverst, vil tyngdekraften trække vandet ind i forbindelsesrøret. Hvis reservoiret ikke er i toppen, kan en pumpe bruges til at placere vand i forbindelsesrøret.

Trin 5

Tænd for batteriet. De elektriske strømme vil adskille det destillerede vand i to forskellige typer ioniseret vand. Anodeglasrøret vil få vand med hydrogenioner (H+), mens katodegasrøret vil modtage vand med hydroxidioner (OH-).

Trin 6

Test de ioniserede vandprøver. En syrebaseindikator kan bruges til at gøre dette. Når Universal Indicator bruges, skal anoden se lysende pink ud. Dette skyldes, at vand med brintioner er surt, og pink er en indikator for syrer. Baser, på den anden side, fremstår grønlig-blå, når Universal Indicator bruges. Det ioniserede vand i katoden skal have denne farve, fordi vand med hydroxidioner er basisk. Der skulle også se ud til at være mere vand i katoden. Dette skyldes, at elektrolysen af ​​vand giver 2 diatomiske brintmolekyler for hvert diatomisk iltmolekyle. Mere gas betyder, at mere af dets tilhørende vand blev omdannet.

Trin 7

Udtræk brintgassen. Dette kan gøres ved at bruge en gummislange og fastgøre den til en modtagebeholder. Gummislanger findes almindeligvis i et kemilaboratorium og bruges til at levere brændstof til en Bunsen-brænder. Slangen skal sidde behageligt på stophanerne. Efter at have skruet stophanerne af, vil trykket fra det ioniserede vand tvinge brintgas fra elektrolysesystemet til beholderen. Den ekstra diatomiske ilt kan sikkert frigives til den omgivende luft.

Ting påkrævet

• Elektrolysesystem
• Destilleret vand
• Gummislange
• Modtagerbeholder