Di Charles Alex Miller Aggiornato il 24 marzo 2022
L’idrogeno, l’elemento più semplice e abbondante nell’universo, è difficile da trovare in forma biatomica sulla Terra. Invece, si trova più spesso nei composti. Un comune composto dell'idrogeno è l'acqua. L'idrogeno biatomico, ovvero due atomi per molecola, può essere isolato separando elettricamente l'acqua distillata. Questo processo è noto come elettrolisi e crea anche gas ossigeno. È di gran lunga il modo più semplice e sicuro per raccogliere e immagazzinare gas idrogeno.
Procurati un sistema di elettrolisi. I sistemi di elettrolisi realizzati in commercio sono opzioni molto migliori rispetto ai sistemi costruiti personalmente. Solitamente vengono forniti con una batteria, fili di rame, elettrodi di nichel, tubi di vetro, un serbatoio d'acqua e rubinetti. La batteria è la forza motrice e l'energia che avvia la reazione di elettrolisi. I fili di rame e gli elettrodi di nichel forniscono l'elettricità all'acqua. I tubi di vetro e il serbatoio dell'acqua vengono utilizzati rispettivamente per contenere acqua ionizzata e distillata. I rubinetti vengono utilizzati per estrarre l'idrogeno e l'ossigeno gassosi.
Collegare il sistema di elettrolisi a un supporto ad anello e a un morsetto. Il sistema deve essere verticale con il serbatoio e i rubinetti nel punto più alto. I tappi di gomma devono essere il più vicino possibile al suolo.
Attacca i fili di rame e i tappi di gomma ai fori inferiori dei tubi di vetro.
Versare acqua distillata nel serbatoio. Utilizzando acqua distillata, agli utenti sono quasi garantiti campioni puri. Poiché il serbatoio è in alto, la gravità attirerà l'acqua nel tubo di collegamento. Se il serbatoio non è in alto, è possibile utilizzare una pompa per immettere l'acqua nel tubo di collegamento.
Accendi la batteria. Le correnti elettriche separeranno l'acqua distillata in due diversi tipi di acqua ionizzata. Il tubo di vetro dell'anodo riceverà acqua con ioni idrogeno (H+) mentre il tubo del gas catodico riceverà acqua con ioni idrossido (OH-).
Testare i campioni di acqua ionizzata. A questo scopo è possibile utilizzare un indicatore acido-base. Quando si utilizza l'indicatore universale, l'anodo dovrebbe apparire rosa brillante. Questo perché l'acqua con ioni idrogeno è acida e il rosa è un indicatore di acidi. Le basi, invece, appaiono blu-verdastre quando si utilizza l'indicatore universale. L'acqua ionizzata nel catodo dovrebbe essere di questo colore perché l'acqua con ioni idrossido è basica. Inoltre, dovrebbe sembrare che ci sia più acqua nel catodo. Questo perché l'elettrolisi dell'acqua produce 2 molecole di idrogeno biatomico per ogni molecola di ossigeno biatomico. Più gas significa che è stata convertita una quantità maggiore di acqua associata.
Estrarre il gas idrogeno. Questo può essere fatto utilizzando un tubo di gomma e collegandolo a un contenitore ricevente. I tubi di gomma si trovano comunemente in un laboratorio di chimica e vengono utilizzati per fornire carburante a un becco Bunsen. Il tubo deve essere collegato comodamente ai rubinetti. Dopo aver svitato i rubinetti, la pressione dell'acqua ionizzata spingerà l'idrogeno gassoso dal sistema di elettrolisi al contenitore. L'ossigeno biatomico di riserva può essere rilasciato in sicurezza nell'aria circostante.
