电解水可以制氢气吗?电解可以用交流电吗?

水的分子式是H2O ,虽然含有氢和氧,但电解纯水来制氢气和氧气没有工业价值,因为纯水的导电性差,电解时电能大都都变成了热能,效率极差。一般是电解食盐水溶液,来制取氢气和氯气,还有烧碱,这就是电解制取烧碱的方法。在这里烧碱是主要产品,氯气和氢气只是副产品,现在氢气经过压缩可以做燃料电池的原料,但大部分氢气是通过裂解石油产品来制取,也可以在高温下煤和水的反应,生成水煤气,再提取氢气。

固体食盐熔化电解还能制取金属钠,限于篇幅在这里就不啰嗦了。那电解是用直流电还是交流电呢?当然是直流电,为什么不能用交流电?这要从直流电和交流电的区别说起。大家知道交流电的电流是交变的,脉动的,如上图那个右上图,而直流电如右下图,电流方向不变一端是正极一端是负极。大家知道,化合物分成有机物和无机物,无机物分成共价化合物和离子化合物,离子化合物溶于水就电离成正离子和负离子。

水溶液之所以能导电,就是靠正负离子的运动。我们知道,电荷的性质是同性相斥,异性相吸。如上图,在电解槽的水溶液(比如食盐溶液)中放入二个电极,如果是直流电,一个接正极,另一个接负极,那么正离子(如H )向负极移动,负离子(如Cl- )向正极移动,氢离子到达负极后得到电子变成氢气,氯离子到达正极后就失去电子变成氯气。

如果我们在二个电极上接上交流电,那么二个电极一会儿是正,一会儿负,水溶液里的正负离子一会儿向左一会儿向右做混乱的运动,不会做定向移动,也就不可能生成氢气和氯气,只能产生热量。所以电解只能用直流电,不能用交流电。电化学工业是国家化学工业的一个重要一环,许多化工品的生产,如烧碱,氯气等靠电解,电解还能精炼铜,电镀等等。


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