什么是电解水,是指水被电解生成氢气和氧气的过程
电解水指的是水被直流电电解生成氢气和氧气的过程(氢气为氧气的2倍),其中氢气在阴极通过还原水形成,氧气在阳极通过氧化水形成。
水电解总反应式为2H2O = 2H2↑ + 02↑,其中阳极和阴极的具体反应式与电解质的ph有关。
一、什么是电解水
1、定义论述
电解水是指水(H₂O)被直流电电解生成氢气和氧气的过程,具体过程是电流通过水(H₂O)时,在阴极通过还原水形成氢气(H₂),在阳极则通过氧化水形成氧气(O₂),氢气的生成量大约是氧气的两倍。
2、电解方程式
(1)酸性电解质
总反应式:2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑
①阳极:4H⁺ + 4e = 2H₂↑
②阴极:2H₂O = O₂↑ + 4H⁺ + 4e
(2)碱性电解质
总反应式:2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑
①阳极:4H₂O + 4e = 2H₂↑ + 4OH⁻
②阴极:4OH⁻ = O₂↑ + 2H₂O + 4e
3、历史起源
(1)1789年,杨·鲁道夫·德曼和阿德里安·派斯·范·特鲁斯维克通过静电装置发电,利用金电极把莱顿瓶中的水电解成气体。
(2)1800年,亚历山德罗·伏特发明了伏打电池,数周后伏打电池被威廉·尼克森和安东尼·卡莱尔应用于电解水。
(3)1869年,格拉姆发明了直流发电机,随着直流发电机的应用,电解水逐渐引人关注并成为一种小规模制氢的方法。
二、什么是酸性水
1、定义论述
(1)酸性水是水通过电解后在阳极产生的水,别称氧化水、超氧化水等。
(2)所谓电解水是指水(H₂O)被直流电电解生成氢气和氧气的过程,总反应式为2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑,其中在阳极产生的水称作酸性水,在阴极产生的水则碱性水。
2、理化性质
(1)酸性水的pH在6.4以下,具有高氧化还原电位,溶解氧约10~50ppm,密闭容器中可存储1个月,在开口容器中只能存储3天。
(2)对微生物有瞬间杀菌作用,但被中和后或有有机物时杀菌效果减弱,受紫外线照射后活性氯浓度下降。
3、作用对照
名称 | pH | 氧化还原电位 | 作用 |
强酸性水 | 2.0~3.5 | 1000~1150毫伏 | 洗涤、杀菌 |
酸性水 | 5.5~6.5 | 700~800毫伏 | 洗涤、杀菌 |
碱性水 | 8.0~9.8 | -450~-700毫伏 | 饮料、烹饪 |
强碱性水 | 11.0~12.0 | -850~-1000毫伏 | 灭菌、洗涤 |
注:以上酸性水和碱性水的pH、氧化还原电位等数据仅供参考,请务必以实际标准为准。