如何在家中把水分解成氫氣和氧氣,有什麼辦法能快速的將水分解成氫氣和氧氣

2022-03-04 19:10:16 字數 4812 閱讀 5603

1樓:白斐功雨華

因為水分解成氫氣和氧氣條件比較苛刻,一般不容易達到,尤其是家庭小實驗。

水在1000℃下可以分解成氫氣和氧氣。

水分解成氫氧氣方法

一.液態水升溫成為氣態水分子

液態水中水分子相互之間以氫鍵相聯,締合成為密集堆集體。挨個堆集的水分子相互間距離很小,光子不能輻射液體內部分子,不利於水分子吸收鐳射能量。液態水加熱成為氣態水分子時,分子之間距離增大約3倍,光子可通過分子之間空隙,使氣體內部分子能夠吸收光子,有利於水分子吸收鐳射能量,有利於反應物質中分子能量非平衡分佈,能夠產生鐳射化學反應。

高溫水氣升高了反應物質分子能量狀態,利於催化化學反應。

二.「分解反應器」內鐳射化學反應及催化反應

1.分解反應器的特性

反應物質水氣由通道進入儲氣室,溫度、壓力處於均衡分佈態,儲氣室下方沿輸入鐳射束方向的出口與反應室相通,鐳射光束從反應室兩邊輸入,在反應室進口附近形成鐳射輻射區域,進口截面的寬度略小於鐳射束截面直徑,反應物質氣流受進口寬度約束通過鐳射輻射區域,所有水分子有機會吸收到鐳射能量。

2.輸入反應室水氣的熱化學性質

進入反應室的水氣溫度650~750℃,壓力18~25㎏f/㎝2,熱焓1074.6

kcal/㎏/k。水氣進入反應室的流速約20~25米/秒,反應室出口的產出物質氣流通過列陣噴管喉道口的速度約320米/秒。

3.水分子吸收光子過程

水分子的簡正振動頻率與光波頻率匹配,即波的頻率(波數/㎝-1)一致,水分子能夠吸收光子。光子是電磁波,屬於球面橫波,存在電場向量和磁場向量的振動,由於光波中的電場和磁場都是向量,所以光波是一種向量波。

4.鐳射能量輸入

鐳射能量從光反應室視窗輸入,採用鐳射能量巨脈衝輸入,光波頻率是3756㎝-1~91425px-1(波長2.66~2.73/微米),鐳射以tem

oo輸出或多模輸出。

5.能量分佈與化學反應

反應物質通過鐳射能量聚集的區域性區域,被激勵成為高能態分子,有利於鐳射化學反應和催化反應。因為化學反應的產生與反應速率的快慢,是以高能態分子的多少為判據的,即單位體積內高能態分子的多少決定成鍵分子的多少,成鍵分子的多少決定化學反應速率。鐳射能量聚集在區域性區域與鐳射能量分佈方法,產生的鐳射化學反應結果是不盡相同的。

水的分解是單物質反應,即只有一種物質參與的化學分解反應。

反應物質中分子的分解、成鍵、催化要達到能量閾值才能參與化學反應,化學反應的產生和化學反應速率的快慢,是以高能態分子的多少和分子相互碰撞的頻率/秒決定的。化學分解反應中,分子的成鍵要滿足對稱性、能量相近、最大重疊三條原則。

6.紅外鐳射化學反應

輸入反應物質中的鐳射,光波頻率3657~3756

cm-1屬紅外光源,因而反應物質中進行的是紅外鐳射化學反應。光化學第一定律「只有吸收光子能量的分子才能參與光化學反應」。

7.催化化學反應

按照定義:「催化劑使化學反應速度加快,是本身不被消耗的物質」。化學反應中催化劑不消耗能量,也不增加能量,又是自身不被消耗的物質,是催化劑特有性質。

「方法」實施例設計的「裝置」,在分解反應器內的反應物質中,實施了化學吸附離解催化反應,能夠減少外部輸入反應物質中的鐳射能量。

三.產出物質氣流中的能量轉換

「能量轉換」是創新技術的核心,是實現產出物質能量大於反應物質輸入能量的必備條件。

水分解化學反應中熱能量轉換成為鐳射能量,即產出物質的熱能

鐳射能反應物質生成產出物質的熱能鐳射能,構成熱→光→熱→光能量迴圈。熱能轉換成為鐳射能是以「氣動鐳射器」理論為根據的。

四.高溫氣流中分離氫氧分子

單物質水的化學反應是可逆反應,化學反應方向隨氣體熱焓變化而改變。進入反應室水氣因鐳射能量輸入產生鐳射化學分解反應,氣體溫度接近1000℃,正在進行著的正方向化學分解反應,只要不改變環境和氣體的熱焓(溫度),就不會產生逆方向化學化合反應。但是產出物質氫、氧分子氣離開反應室必然降低溫度,環境、溫度的改變,必然產生逆方向化學化合反應生成水分子。

因此,離開反應室的高溫氣流,產出物質中氫、氧分子必需分離,避免產生逆向化學化合反應。分開輸出的氫氣和氧氣不會產生化合反應。

2樓:生活小達人小月兒

回答根據法拉弟定律,氣體產量與電流成正比,與其它因素無關。氫氧化鉀的作用在於增加水的電導,本身不參加電解反應,理論上是不消耗的。電解液中加入五氧化二礬的作用是在於降低電解電壓。

單位氣體產量的電耗,取決於電解電壓,電解槽的工作溫度越高,電解電壓越低,同時也增加了對電解槽材料,主要是隔膜材料的腐蝕。石棉在鹼液中長期使用溫度不能超過100℃,因此操作溫度選擇在80~85℃為宜。電解壓力的選擇主要根據用氫的需要。

氣體純度決定於制氫機結構和操作情況。在裝置完好(主要是電解槽隔膜無損壞)操作壓力正常(主要是壓差控制正常)的條件下,純度是穩定的。

親,內容僅供參考喲☺️

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有什麼辦法能快速的將水分解成氫氣和氧氣

3樓:匿名使用者

快速的將水分解成氫氣和氧氣有很多種方法,水分解是化學反應,反應式是2 h2o====h2+o2 。應該需要用太陽能光伏電池板, 把太陽能光變成直流電流. 利用這些電流把水分解成氫氣和氧氣。

你可以看下面連結。http://tech.

sina.com.cn/d/2007-08-25/15481698505.

shtml

除電解外,利用光觸媒的基本原理:當電流流經插在電解質溶液中的陽極和陰極時,水就會被分解,產生氫氣和氧氣。這時候,如果其中的一個電極採用氧化鈦的話,即使不加電,只接受光照(紫外線)就可以使水分解。

4樓:真蚊子

加氫氧化鈉,用木炭綁在兩極上,用直流電電解。

如何把水分離成氫氣和氧氣

5樓:匿名使用者

因為水分解成氫氣和氧氣條件比較苛刻,一般不容易達到,尤其是家庭小實驗。

水在1000℃下可以分解成氫氣和氧氣。

水分解成氫氧氣方法

一 .液態水升溫成為氣態水分子

液態水中水分子相互之間以氫鍵相聯,締合成為密集堆集體。挨個堆集的水分子相互間距離很小,光子不能輻射液體內部分子,不利於水分子吸收鐳射能量。液態水加熱成為氣態水分子時,分子之間距離增大約3倍,光子可通過分子之間空隙,使氣體內部分子能夠吸收光子,有利於水分子吸收鐳射能量,有利於反應物質中分子能量非平衡分佈,能夠產生鐳射化學反應。

高溫水氣升高了反應物質分子能量狀態,利於催化化學反應。

二 .「分解反應器」內鐳射化學反應及催化反應

1.分解反應器的特性

反應物質水氣由通道進入儲氣室,溫度、壓力處於均衡分佈態,儲氣室下方沿輸入鐳射束方向的出口與反應室相通,鐳射光束從反應室兩邊輸入,在反應室進口附近形成鐳射輻射區域,進口截面的寬度略小於鐳射束截面直徑,反應物質氣流受進口寬度約束通過鐳射輻射區域,所有水分子有機會吸收到鐳射能量。

2.輸入反應室水氣的熱化學性質

進入反應室的水氣溫度650~750℃,壓力18~25㎏f/㎝2,熱焓1074.6 kcal/㎏/k。水氣進入反應室的流速約20~25米/秒,反應室出口的產出物質氣流通過列陣噴管喉道口的速度約320米/秒。

3.水分子吸收光子過程

水分子的簡正振動頻率與光波頻率匹配,即波的頻率(波數/㎝-1)一致,水分子能夠吸收光子。光子是電磁波,屬於球面橫波,存在電場向量和磁場向量的振動,由於光波中的電場和磁場都是向量,所以光波是一種向量波。

4.鐳射能量輸入

鐳射能量從光反應室視窗輸入,採用鐳射能量巨脈衝輸入,光波頻率是3756㎝-1~91425px-1(波長2.66~2.73/微米),鐳射以tem oo輸出或多模輸出。

5.能量分佈與化學反應

反應物質通過鐳射能量聚集的區域性區域,被激勵成為高能態分子,有利於鐳射化學反應和催化反應。因為化學反應的產生與反應速率的快慢,是以高能態分子的多少為判據的,即單位體積內高能態分子的多少決定成鍵分子的多少,成鍵分子的多少決定化學反應速率。鐳射能量聚集在區域性區域與鐳射能量分佈方法,產生的鐳射化學反應結果是不盡相同的。

水的分解是單物質反應,即只有一種物質參與的化學分解反應。

反應物質中分子的分解、成鍵、催化要達到能量閾值才能參與化學反應,化學反應的產生和化學反應速率的快慢,是以高能態分子的多少和分子相互碰撞的頻率/秒決定的。化學分解反應中,分子的成鍵要滿足對稱性、能量相近、最大重疊三條原則。

6.紅外鐳射化學反應

輸入反應物質中的鐳射,光波頻率3657~3756 cm-1屬紅外光源,因而反應物質中進行的是紅外鐳射化學反應。光化學第一定律「只有吸收光子能量的分子才能參與光化學反應」。

7.催化化學反應

按照定義:「催化劑使化學反應速度加快,是本身不被消耗的物質」。化學反應中催化劑不消耗能量,也不增加能量,又是自身不被消耗的物質,是催化劑特有性質。

「方法」實施例設計的「裝置」,在分解反應器內的反應物質中,實施了化學吸附離解催化反應,能夠減少外部輸入反應物質中的鐳射能量。

三 .產出物質氣流中的能量轉換

「能量轉換」是創新技術的核心,是實現產出物質能量大於反應物質輸入能量的必備條件。

水分解化學反應中熱能量轉換成為鐳射能量,即產出物質的熱能 鐳射能反應物質生成產出物質的熱能鐳射能,構成熱→光→熱→光能量迴圈。熱能轉換成為鐳射能是以「氣動鐳射器」理論為根據的。

四 .高溫氣流中分離氫氧分子

單物質水的化學反應是可逆反應,化學反應方向隨氣體熱焓變化而改變。進入反應室水氣因鐳射能量輸入產生鐳射化學分解反應,氣體溫度接近1000℃,正在進行著的正方向化學分解反應,只要不改變環境和氣體的熱焓(溫度),就不會產生逆方向化學化合反應。但是產出物質氫、氧分子氣離開反應室必然降低溫度,環境、溫度的改變,必然產生逆方向化學化合反應生成水分子。

因此,離開反應室的高溫氣流,產出物質中氫、氧分子必需分離,避免產生逆向化學化合反應。分開輸出的氫氣和氧氣不會產生化合反應。

6樓:透亮杯兒

用電解水的方法,可以將水分解為氧氣和氫氣。

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