Elektrolizer szkolny
Uczniowski elektrolizer pozwala szybko zorganizować przejrzyste doświadczenie, w którym woda rozkładana jest na wodór i tlen jak i kilka innych doświadczeń z użyciem elektrod biernych (grafitowych).
Budowa/Opis techniczny:
Elektrolizer wykonany jest w formie cylindrycznego, pleksiglasowego naczynia z podniesionym dnem. Jego całkowita wysokość to ok. 12 cm, przy średnicy ok. 9 cm. W dolnej części (pod dnem) znajdują się dwa gniazda bananowe, oznaczone kolorem czerwonym (biegun dodatni zasilania) i czarnym (biegun ujemny). Połączone są one z elektrodami, przenizanymi przez gumowe koreczki o analogicznych kolorach, umieszczone na wlocie probówek z pleksiglasu z naniesionymi skalami. Stoją one odwrócone dnem do góry w elektrolizerze, podtrzymywane przez sprężynujące uchwyty w górnej części urządzenia.
Działanie:
Na początku zestawiamy układ: grafitowe elektrody wystające z gumowych koreczków (wystaje z nich ok. 1 cm elektrody, po szerszej stronie koreczka) umieszczamy od spodu w otworach w dnie naczynia. Elektroda z czerwonym koreczkiem powinna się znaleźć po tej samej stronie elektrolizera co czerwone gniazdo. Gniazda łączymy z elektrodami za pomocą dołączonych krokodylków: większe krokodylki powinny obejmować elektrody, mniejsze zaś kontakt w gnieździe. Należy uważać, aby nie zewrzeć układu przez dotknięcie krokodylków różnych kolorów.
Od góry naczynia na elektrody nakładamy dnem do góry probówki oraz łapiemy je sprężynującymi uchwytami w górnej części naczynia.
Tak przygotowany układ należy zalać używanym roztworem: probówki należy wyciągnąć i napełnić, wlać żądany roztwór do naczynia i zatykając palcami wyloty probówek zanurzyć je do góry dnem tak, aby obejmowały elektrody. Zasilacz napięcia stałego (źródłem np. Zestaw nr 96 lub Zestaw nr 93) podłączamy do pary gniazd bananowych, dodatnim biegunem do czerwonego gniazda i ujemnym do czarnego.
Zestaw ten możemy wykorzystać do wykonania kilku doświadczeń elektrochemicznych, oto przykładowe:
- elektroliza roztworu soli: możemy dokonać elektrolizy wodnego roztworu soli kuchennej, chlorku sodu NaCl. Na katodzie (elektrodzie ujemnej, z lewej strony) wydziela się wodór, na anodzie (dodatniej, z prawej) – chlor. Jest to doświadczenie jedynie demonstracyjne (uwaga na wybuchowe własności wodoru i trujące chloru).
- elektroliza roztworu soli z wydzieleniem metalu: używając roztworu odpowiedniej soli, na przykład siarczanu (VI) miedzi(II) przepuszczamy prąd przez elektrolit. Obserwujemy czerwony nalot miedzi na katodzie, pęcherzyki tlenu wydzielające się na anodzie oraz odbarwienie roztworu.
- elektrolityczny rozkład wody: używając rozcieńczonego roztworu np. siarczanu(VI) sodu i przepuszczając przez roztwór prąd o natężeniu ok. 1 A obserwujemy wydzielanie gazów na elektrodach; na dodatniej anodzie dwukrotnie więcej tlenu niż na ujemnej katodzie wodoru.
