Công Trình‎ > ‎

Điện Phân Nước

Điện phân nước sử dụng xúc tác điện hóa rẻ tiền
Ở đây ta sử dụng các hợp chất của Coban vì thế điện hóa của phản ứng Co3+ + -e -> Co2+ rất lớn, lớn hơn cả Pt2+ + -2e -> Pt


Giản đồ Pourbaix sự phụ thuộc quá trình điện hóa của các hợp chất Coban theo nồng độ pH


Part I: Các bước chuẩn bị
00:40 - Bước 1: Chuẩn bị
3:30 - Bước 2: Bảo hộ
4:10 - Bước 3: Lấy lõi graphit trong cục pin
11:05 - Bước 4: Đo khối lượng riêng Coban Sunphat (CoSO4)
16:15 - Bước 5: Đánh dấu 4 cốc thí nghiệm

YouTube Video



Part II: Phản ứng sinh Oxi
00:00 - Bước 6: Đổ 200ml nước cất vào cốc B
1:35 - Bước 7: Chuẩn bị 60gram CoSO4 đổ vào cốc C
7:40 - Bước 8: Đổ CoSO4 từ cốc C vào 200ml nước trong cốc B và khuấy đều cho CoSO4 tan hết
15:35 - Bước 9: Cắm nguồn và đo đầu ra của nguồn
16:10 - Bước 10: Cắm nguồn vào điện cực và đo đầu ra điện cực
16:30 - Bước 11: Nhúng điện cực vào dung dịch CoSO4 trong cốc B và tiến hành điện phân

YouTube Video



Part III: Phản ứng sinh Hydro
00:50 - Bước 12: Đổ 50ml H2SO4 98% vào cốc đựng Axit
03:00 - Bước 13: Đổ 133,4 ml nước cất vào cốc A
04:10 - Bước 14: Dùng phễu rót axit vào cốc nước A, cốc A trở thành dung dịch axit H2SO4 40%
08:00 - Bước 15: Đổ 60gram CoSO4 vào cốc C
10:55 - Bước 16: Đổ CoSO4 từ cốc C vào dung dịch axit trong cốc A và khuấy đều. Cho cốc A vào hộp xốp cách nhiệt
15:10 - Nhiệt độ cốc A là gần 60 độ C => CoSO4 đã bão hòa
15:35 - Bước 17: Đổ đầy đá lạnh quanh cốc A trong hộp xốp (Không để đá rơi vào cốc)
18:00 - Bước 18: Rắc muối tinh đầy xung quanh trên lớp đá lạnh trong hộp xốp (Không để muối rơi vào cốc)
21:05 - Bước 19: Chuẩn bị điện cực 
21:30 - Bước 20: Cắm nguồn tiến hành điện phân

YouTube Video


Chú giải: Khi điện phân dung dịch Coban(II) Sunphat(CoSO4) thì kim loại Coban thoát ra ở Catốt. Nhưng nếu hòa tan CoSO4 vào dung dịch H2SO4 40% tới mức bão hòa thì khi điện phân không thấy ở Catốt thoát ra kim loại, nhưng khi làm lạnh dung dịch sau điện phân tới 0 độ C thấy ở Anốt xuất hiện tinh thể xanh lục chứa Coban(III) Sunphat(Co2(SO4)3)
Độ dẫn điện của muối kết tinh nhỏ hơn rất nhiều so với độ dẫn điện của dung dịch chính muối đó với tỉ lệ khoảng 10^(−3) ÷ 10.
Dòng điện điện phân chạy qua muối kết tinh

 tỉ lệ với nồng độ nước Cv chứa trong muối

 

 là độ điện li của muối
Qc là lưu lượng nước chứa khí đi qua muối kết tinh (m3 /s)
Các bạn sẽ thắc mắc tại sao ở đây vẫn sử dụng điện cực Graphit để điện phân. Thực ra hai điện cực này chỉ mang tính tương trưng thay thế cho hai điện cực bằng Coban kim loại và Coban(III) Sunphat vì trong quá trình các phản ứng khối lượng của hai điện cực này không đổi do tự phục hồi nên hai mô hình là tương đương. Xem hình vẽ dưới đây sẽ rõ


Không chỉ khối lượng hai điện cực không đổi mà cả khối lượng thành phần của axit H2SO4 và CoSO4 trong dung dịch cũng không đổi. Chỉ có hàm lượng nước thay đổi vì chuyển hóa thành Hydro và Oxi








Comments