Su elektroliz edilebilir mi? Sudaki iyonlar ile suyun elektrolizi arasındaki bağlantı nedir? SUYUN ELEKTROLİZ ile AYRIŞMASI Suyun...
Su elektroliz edilebilir mi?
Sudaki iyonlar ile suyun elektrolizi arasındaki bağlantı nedir?
Sudaki iyonlar ile suyun elektrolizi arasındaki bağlantı nedir?
SUYUN ELEKTROLİZ ile AYRIŞMASI
Suyun doğru akım kullanılarak hidrojen ve oksijenlerine ayrılması işlemine elektroliz denmektedir. Hidrojen üretimi için en basit yöntem olarak bilinmektedir. İlke olarak, bir elektroliz hücresi içinde, genelde düzlem bir metal veya karbon plakalar olan, iki elektrot ve bunların içine daldırıldığı, elektrolit olarak adlandırılan iletken bir sıvı bulunmaktadır.
Doğru akım kaynağı bu elektrotlara bağlandığında akım iletken sıvı içinde, pozitif elektrottan negatif elektroda doğru akacaktır. Bunun sonucu olarak da, elektrolit içindeki su, katot tan çıkan hidrojen ve anot tan çıkan oksijene ayrışacaktır. Burada yalnız suyun ayrışmasına karşılık, su iyi bir iletken olmadığı için elektrolit in içine iletkenliği artırıcı olarak genelde potasyum hidroksit gibi bir madde eklenir. Suyun elektrolizi için, normal basınç ve sıcaklıkta, ideal olarak 1.23 volt yeterlidir. Tepkimenin yavaş olması ve başka nedenlerle, elektroliz işleminde daha yüksek gerilimlerde kullanılır.
Hidrojen üretim hızı, gerçek akım şiddeti ile orantılı olduğundan, ekonomik nedenlerle yüksek akım yoğunlukları yeğlenmektedir. Bundan dolayı pratikte suyun ayrıştırılması için hücre başına uygulanan gerilim genelde 2 volt dolayındadır.
Kuramsal olarak, her metreküp oksijen için 2.8kW-saat elektrik enerjisi yeterli olmakla birlikte, yukarıda özetlenen nedenlerle pratikte kullanılan elektrik enerjisi miktarı bir metreküp hidrojen üretimi için 3.9-4.6 kW-saat arasında değişmektedir. Buna göre elektroliz işleminin verimi %70 dolayında olmaktadır. Ancak, son yıllarda bu alanda yapılan çalışmalar ve gelişen teknoloji sayesinde %90 verim elde edilmiştir. Pratikte kullanılan elektroliz hücrelerinde, nikel kaplı çelik elektrotlar kullanılmaktadır.
Sebep: ETİKET GİRİLDİ!!
Suyun üç hali hakkında bilgi verir misiniz?
Suyun oluşumu hakkında bilgi verir misiniz?
Suyun kaldırma kuvveti hakkında bilgi verir misiniz?
Saf su elektriği çok az iletir. Bu nedenle, suyun elektrolizi çok yüksek gerilim uygulanması halinde gerçekleştirilebilir.
Öte yandan sodyum klorürün sulu çözeltisinin içinde ise, hem suya ilişkin H+ve HO- iyonları hem de klorür (Cl-) ve sodyum (Na+) iyonları olmak üzere dörttür iyon bulunur. Bunlardan Na+ ve H+ katoda yönelirler. Ancak H+ 'ya kıyasla Na+ 'nın yükseltgenme eğilimi (iyonik hali tercih etme yatkınlığı) çok daha yüksek olduğundan, katodda H+ indirgenir ve H2 gazı ayrılır.Buna göre elektrokimyasal dizide altta olan elementin tercihen katodda toplandığını belirtebiliriz.Öte yandan anoda yönelen HO- ve Cl- anyonları arasında ise bir rekabet söz konusudur. Bu anyonların yükseltgenme eğilimleri yakın olduğundan, anoddan O2 veya Cl2 'nin ayrılması, tuzlu suyun derişimine bağlıdır.
Sodyum klorür çözeltisinin seyreltik olması halinde, anoddan "O2 " gazı çıkar. Derişik olması halinde ise keskin kokulu "klor" gazı (Cl2) açığa çıkar.Seyreltik H2SO4 çözeltisinin elektrolizinde ise, üç farklı iyon söz konusudur.Bunlardan H+ katodda H2 olarak açığa çıkar. Ancak anoda yönelen diğer iki anyondan (SO4= ve HO-), hidroksil anyonu tercihen yükseltgenir ve anoddan O2gazı açığa çıkar. Tüm bu bilgileri şöyle özetleyebiliriz.Klorür (Cl-) , bromür (Br-) ve iyodürün (I-) yüksek derişimlerde olmaları dışındaki tüm diğer sulu çözeltilerin elektrolizinde, anodda HO- yükseltgenir ve O2 gazı çıkar.
Öte yandan sodyum klorürün sulu çözeltisinin içinde ise, hem suya ilişkin H+ve HO- iyonları hem de klorür (Cl-) ve sodyum (Na+) iyonları olmak üzere dörttür iyon bulunur. Bunlardan Na+ ve H+ katoda yönelirler. Ancak H+ 'ya kıyasla Na+ 'nın yükseltgenme eğilimi (iyonik hali tercih etme yatkınlığı) çok daha yüksek olduğundan, katodda H+ indirgenir ve H2 gazı ayrılır.Buna göre elektrokimyasal dizide altta olan elementin tercihen katodda toplandığını belirtebiliriz.Öte yandan anoda yönelen HO- ve Cl- anyonları arasında ise bir rekabet söz konusudur. Bu anyonların yükseltgenme eğilimleri yakın olduğundan, anoddan O2 veya Cl2 'nin ayrılması, tuzlu suyun derişimine bağlıdır.
Sodyum klorür çözeltisinin seyreltik olması halinde, anoddan "O2 " gazı çıkar. Derişik olması halinde ise keskin kokulu "klor" gazı (Cl2) açığa çıkar.Seyreltik H2SO4 çözeltisinin elektrolizinde ise, üç farklı iyon söz konusudur.Bunlardan H+ katodda H2 olarak açığa çıkar. Ancak anoda yönelen diğer iki anyondan (SO4= ve HO-), hidroksil anyonu tercihen yükseltgenir ve anoddan O2gazı açığa çıkar. Tüm bu bilgileri şöyle özetleyebiliriz.Klorür (Cl-) , bromür (Br-) ve iyodürün (I-) yüksek derişimlerde olmaları dışındaki tüm diğer sulu çözeltilerin elektrolizinde, anodda HO- yükseltgenir ve O2 gazı çıkar.
Sebep: KIRIK GÖRSEL!
Suyun elektrolizi sırasında içerikteki iyonlar artarsa suyun ayrışma (elektroliz) hızı da o denli artar mı?
Sebep: SORU DüZENİ!
Bu mesaj 'en iyi cevap' seçilmiştir.
Suyun doğru akım kullanılarak hidrojen ve oksijenlerine ayrılması işlemine elektroliz denmektedir. Hidrojen üretimi için en basit yöntem olarak bilinmektedir. İlke olarak, bir elektroliz hücresi içinde, genelde düzlem bir metal veya karbon plakalar olan, iki elektrot ve bunların içine daldırıldığı, elektrolit olarak adlandırılan iletken bir sıvı bulunmaktadır.
Doğru akım kaynağı bu elektrotlara bağlandığında akım iletken sıvı içinde, pozitif elektrottan negatif elektroda doğru akacaktır. Bunun sonucu olarak da, elektrolit içindeki su, katot tan çıkan hidrojen ve anot tan çıkan oksijene ayrışacaktır. Burada yalnız suyun ayrışmasına karşılık, su iyi bir iletken olmadığı için elektrolit in içine iletkenliği artırıcı olarak genelde potasyum hidroksit gibi bir madde eklenir. Suyun elektrolizi için, normal basınç ve sıcaklıkta, ideal olarak 1.23 volt yeterlidir. Tepkimenin yavaş olması ve başka nedenlerle, elektroliz işleminde daha yüksek gerilimlerde kullanılır.
Hidrojen üretim hızı, gerçek akım şiddeti ile orantılı olduğundan, ekonomik nedenlerle yüksek akım yoğunlukları yeğlenmektedir. Bundan dolayı pratikte suyun ayrıştırılması için hücre başına uygulanan gerilim genelde 2 volt dolayındadır.
Kuramsal olarak, her metreküp oksijen için 2.8kW-saat elektrik enerjisi yeterli olmakla birlikte, yukarıda özetlenen nedenlerle pratikte kullanılan elektrik enerjisi miktarı bir metreküp hidrojen üretimi için 3.9-4.6 kW-saat arasında değişmektedir. Buna göre elektroliz işleminin verimi %70 dolayında olmaktadır. Ancak, son yıllarda bu alanda yapılan çalışmalar ve gelişen teknoloji sayesinde %90 verim elde edilmiştir. Pratikte kullanılan elektroliz hücrelerinde, nikel kaplı çelik elektrotlar kullanılmaktadır.
Sebep: YAZIM YANLIŞI!
Suyun üç hali hakkında bilgi verir misiniz?
Suyun oluşumu hakkında bilgi verir misiniz?
Suyun kaldırma kuvveti hakkında bilgi verir misiniz?
YORUMLAR