Як відокремити кисень від водню

Для цього потрібен більш складний прилад - електролізер, який складається з широкої загнутої трубки, наповненої розчином лугу, в яку занурені два електроди з нікелю.

Кисень буде виділятися в правому коліні електролізера, куди підключений позитивний полюс джерела струму, а водень - в лівому.

Це звичайний тип електролізера, яким користуються в лабораторіях для отримання невеликих кількостей чистого кисню.

У великих кількостях кисень отримують в електролітичних ваннах різноманітних типів.

Увійдемо в один з електрохімічних заводів з виробництва кисню і водню. У величезних світлих залах-цехах строгими рядами стоять апарати, до яких по мідним шинам підводиться постійний струм. Це електролітичні ванни. У них з води можна отримати кисень і водень.

Електролітична ванна - посудина, в якому паралельно один одному розташовані електроди. Посудина наповнюють розчином - електролітом. Число електродів в кожній ванні залежить від розміру судини і від відстані між електродами. За схемою включення електродів в електричний ланцюг ванни діляться на однополярні (монополярні) і двохполярні (біполярні).

У монополярной ванні половина всіх електродів підключається до позитивного полюса джерела струму, а друга половина - до негативного полюса.

У такій ванні кожен електрод служить або анодом, або катодом, і на обох сторонах його йде один і той же процес.

У біполярної ванні джерело струму підключається тільки до крайніх електродів, один з яких служить анодом, а інший - катодом. З анода струм надходить в електроліт, через який він переноситься іонами до прилеглого електроду і заряджає його негативно.

Проходячи через електрод, ток знову входить в електроліт, заряджаючи зворотну сторону цього електрода позитивно. Таким чином, проходячи від одного електрода до іншого, ток доходить до катода.

У біполярної ванні тільки анод і катод працюють як монополярні електроди. Всі ж інші електроди, розташовані між ними, є з одного боку катодами (-), а з іншого боку - анодами (+).

При проходженні електричного струму через ванну між електродами виділяються кисень і водень. Ці гази потрібно відокремити один від одного і направити кожен по своєму трубопроводу.

Існують два способи відділення кисню від водню в електролітичній ванні.

Перший з них полягає в тому, що електроди відгороджуються друг від друга металевими дзвонами. Утворені на електродах гази піднімаються у вигляді бульбашок догори і розлітаються по в свій дзвін, звідки через верхній відведення направляються в трубопроводи.

Цим способом кисень легко відокремити від водню. Однак такий поділ призводить до зайвих, непродуктивних витрат електроенергії, так як електроди доводиться ставити на великій відстані один від одного.

Інший спосіб поділу кисню і водню при електролізі полягає в тому, що між електродами ставиться перегородка - діафрагма, яка є непроникною для бульбашок газу, але добре пропускає електричний струм. Діафрагма може бути зроблена з щільно зітканою азбестового тканини товщиною 1,5-2 міліметра. Цю тканину натягують між двома стінками судини, створюючи тим самим ізольовані один від одного катодні і анодні простору.

Водень з усіх катодних і кисень з усіх анодних просторів надходять в збірні труби. Звідти по трубопроводах кожен газ прямує в окреме приміщення. У цих приміщеннях під тиском 150 атмосфер отриманими газами наповнюють сталеві балони. Балони направляють в усі куточки нашої країни. Кисень і водень знаходять широке застосування в різних галузях народного господарства.

Поділіться посиланням з друзями