การแยกน้ำด้วยไฟฟ้า

<>

การแยกน้ำด้วยไฟฟ้า

< />
<>

<>

 

การแยกน้ำด้วยไฟฟ้า

1) การแยกสารละลาย NaCl เจือจางด้วยไฟฟ้า

          ที่ขั้วแอโนด มีไอออนและสารที่สามารถให้อิเล็กตรอนได้คือ Cl-
และ H2O โดยมีปฏิกิริยาครึ่งเซลล์รีดักชันและ ค่า E๐ เป็นดังนี้

                    Cl2(g) + 2e- 2Cl-(aq)                             +1.36 V              (1)

                    O2(g) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(l)              +1.23 V             (2)

          สารที่สามารถให้อิเล็กตรอนได้ดี (ตัวรีดิวซ์ที่ดี)
คือสารที่มีค่า E๐ ต่ำ ปฏิกิริยา (2) มีค่า E๐ ต่ำกว่า H2O
จึงควรให้อิเล็กตรอนได้ดีกว่าแต่ในทางปฏิบัติแล้ว Cl5- ให้ e- ได้ดีกว่า
และเกิดปฏิกิริยาทำให้เกิดแก๊สคลอรีนที่ขั้วแอโนด และมี Cl2 เกิดขึ้นด้วย
ดังสมการ

                    2Cl- (aq) Cl2(g) + 2e-                                                           (3)

          ที่ขั้วแคโทด มีไอออนและสารที่สามารถให้อิเล็กตรอนได้คือ
Na+และ H2O โดยมีปฏิกิริยาครึ่งเซลล์รีดักชันและ ค่า E๐ เป็นดังนี้

                    2H2O(l) + 2e- H2(g) + 2OH-(aq)              -0.83 V             (4)

                    Na+(aq) + e- Na(s)                                   -2.71 V              (5)

          สารที่สามารถรับอิเล็กตรอนได้ดี (ตัวออกซิไดซ์ที่ดี)
คือสารที่มีค่า E๐ สูง ปฏิกิริยา (4) มีค่า E๐ สูงที่สุด H2O
จึงสามารถรับอิเล็กตรอนได้ดีกว่า ทำให้เกิดแก๊สไฮโดรเจนที่ขั้วแคโทด
ดังสมการ

                    2H2O(l) + 2e-   H2(g)  +  2OH-(aq)  +  1.36 v                  (6)

          ปฏิกิริยารวม (สมการ 3 + 6) คือ            2Cl- (aq) + 2H2O(l) Cl2(g) + H 2(g) + 2OH-(aq)
***ใช้ขั้วไฟฟ้าเฉื่อยทั้งสองปฏิกิริยา

2) การแยก NaCl หลอมเหลวด้วยไฟฟ้า

          ที่ขั้วแอโนด มีไอออนที่สามารถให้อิเล็กตรอนได้คือ Cl- โดยมีปฏิกิริยาครึ่งเซลล์รีดักชันและ ค่า E๐ เป็นดังนี้

                    Cl2(g) + 2e- 2Cl-(aq)                              +1.36 V

          Cl- ให้อิเล็กตรอนทำให้เกิดแก๊สคลอรีนที่ขั้วแอโนด

          ที่ขั้วแคโทด มีไอออนที่สามารถให้อิเล็กตรอนได้คือ Na+ โดยมีปฏิกิริยาครึ่งเซลล์รีดักชันและ ค่า E๐ เป็นดังนี้

                    Na+(aq) + e- Na(s)                                   -2.71 V

          Na+ รับอิเล็กตรอนทำให้เกิดโซเดียมที่ขั้วแคโทด

          ปฏิกิริยารวมคือ       2Na+(aq) + 2Cl-(aq) 2Na(s) + Cl2(g)

Create Date : 02 มกราคม 2552
Last Update : 16 มกราคม 2552 23:35:27 น.		9 comments
Counter : 4212 Pageviews.
Share Tweet