Door Charles Alex Miller Bijgewerkt op 24 maart 2022

Waterstof, het eenvoudigste en meest voorkomende element in het universum, is op aarde moeilijk in tweeatomige vorm te vinden. In plaats daarvan wordt het meestal aangetroffen in verbindingen. Een veel voorkomende waterstofverbinding is water. Diatomisch, of twee atomen per molecuul, waterstof kan worden geïsoleerd door gedestilleerd water elektrisch te scheiden. Dit proces staat bekend als elektrolyse en creëert ook zuurstofgas. Het is veruit de gemakkelijkste en veiligste manier om waterstofgas op te vangen en op te slaan.

Stap 1

Zorg voor een elektrolysesysteem. Commercieel gemaakte elektrolysesystemen zijn veel betere opties dan persoonlijk gebouwde systemen. Ze worden meestal geleverd met een batterij, koperdraden, nikkelelektroden, glazen buizen, een waterreservoir en afsluitkranen. De batterij is de drijvende kracht en energie die de elektrolysereactie op gang brengt. De koperdraden en de nikkelelektroden leveren de elektriciteit aan het water. De glazen buizen en het waterreservoir worden gebruikt om respectievelijk geïoniseerd en gedestilleerd water vast te houden. De afsluitkranen worden gebruikt om het waterstof- en zuurstofgas af te zuigen.

Stap 2

Bevestig het elektrolysesysteem aan een ringstand en klem. Het systeem moet verticaal zijn, met het reservoir en de afsluitkranen op het bovenste punt. De rubberen stoppen moeten zich het dichtst bij de grond bevinden.

Stap 3

Bevestig de koperdraden en de rubberen stoppen aan de onderste gaten in de glazen buizen.

Stap 4

Giet gedestilleerd water in het reservoir. Door gedestilleerd water te gebruiken, zijn gebruikers vrijwel gegarandeerd van zuivere monsters. Omdat het reservoir zich bovenaan bevindt, zal de zwaartekracht het water in de verbindingsbuis trekken. Als het reservoir zich niet bovenaan bevindt, kan met een pomp water in de verbindingsbuis worden geplaatst.

Stap 5

Schakel de batterij in. De elektrische stromen scheiden het gedestilleerde water in twee verschillende soorten geïoniseerd water. De glazen anodebuis zal water met waterstofionen (H+) verkrijgen, terwijl de kathodegasbuis water met hydroxide-ionen (OH-) zal ontvangen.

Stap 6

Test de geïoniseerde watermonsters. Hiervoor kan een zuur-base-indicator worden gebruikt. Wanneer Universal Indicator wordt gebruikt, moet de anode helderroze lijken. Dit komt omdat water met waterstofionen zuur is en roze een indicator is voor zuren. Basissen daarentegen zien er groenachtig blauw uit wanneer Universal Indicator wordt gebruikt. Het geïoniseerde water in de kathode moet deze kleur hebben, omdat water met hydroxide-ionen basisch is. Het lijkt er ook op dat er meer water in de kathode zit. Dit komt omdat de elektrolyse van water 2 diatomische waterstofmoleculen oplevert voor elk diatomisch zuurstofmolecuul. Meer gas betekent dat meer van het bijbehorende water werd omgezet.

Stap 7

Extraheer het waterstofgas. Dit kan worden gedaan door een rubberen slang te gebruiken en deze aan een opvangbak te bevestigen. Rubberen slangen worden vaak aangetroffen in een scheikundig laboratorium en worden gebruikt om brandstof aan een bunsenbrander te leveren. De slang moet comfortabel op de afsluitkranen worden aangesloten. Na het losdraaien van de afsluitkranen zal de druk van het geïoniseerde water waterstofgas uit het elektrolysesysteem naar de container dwingen. De reserve diatomische zuurstof kan veilig in de omringende lucht worden afgegeven.

Dingen die nodig zijn

• Elektrolysesysteem
• Gedestilleerd water
• Rubberen slang
• Ontvangstcontainer