การแยกสลายด้วยไฟฟ้า by Nattakarn Boonsupa

การแยกสลายด้วยไฟฟ้า

การทำการแยกสลายด้วยไฟฟ้าทั่วไปจะต้องป้อนพลังงานไฟฟ้าเข้าไปเพื่อให้ความต่างศักย์ของขั้วไฟฟ้าที่ใช้งานมากกว่าค่าศักย์ไฟฟ้าของการสลายตัวของปฏิกิริยา

สารละลายอิเล็กโทรไลต์

จ่ายไฟให้กับระบบ พร้อมเริ่มจับเวลาทันที

ปลดปากคลิปที่คีบขั้วทั้งสองออก นำลวดทองแดงไปล้างน้ำให้สะอาด แล้วเช็ดให้แห้ง นำลวดทองแดงเส้นนี้ไปชั่งให้รู้น้ำหนักที่แน่นอน บันทึกผลการทดลองที่ได้

กระบอกตวง 50 ลบ.ซม.

ใช้คลิบต่อเข้ากับขั้วลบของขั้วจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงคีบเข้าที่ลวดนิโครม และคลิปที่ต่อผ่านแอมป์มิเตอร์คีบเข้าที่ลวดทองแดง

งอรวดทองแดง และลวดนิโครมจากนั้นนำมาสอดเข้าที่ปลายบิวเรตที่คว่ำอยู่ในบีกเกอร์

นำลวดทองแดงและลวดนิโครมมาขัดให้สะอาดด้วยกระดาษทราย แล้วนำไปชั่งนำหนักให้รู้น้ำหนักที่แน่นอน บันทึกผล

เติมสารละลายกรดซัลฟุริกความเข้มข้น 0.5 Mจำนวน 150 ลบ.ซม.ลงในบีกเกอร์

เพื่อศึกษาหลักการของกระบวนการการแยกสลายด้วยไฟฟ้า

คำนวณหาน้ำหนักอะตอมของทองแดงจากปริมาณก๊าชไฮโดรเจนที่เกิดขึ้น

ในการทำการแยกสลายด้วยไฟฟ้าของสารละลายแต่ละระบบ น้ำหนักของสารที่เกิดขึ้นหรือหายไปที่ขั้วไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณไฟฟ้าที่ป้อนเข้าไปในสารละลายระบบนั้น

ปล่อยให้ปฏิกิริยาดำเนินต่อไปพร้อมทั้งควบคุมกระแสไฟฟ้าให้คงที่โดยการปรับตัวต้านทานที่ปรับค่าได้ หลังจากที่เก็บก็าซไฮโดรเจนเกิดขึ้นในบิวเรตได้ปริมาตรประมาณ 30-35 ลบ.ซม.แล้ว ให้หยุดทำการทดลอง

กรดซัลฟุริกความเข้มข้น 0.5 M

ทำการทดลองซ้ำที่กล่าวมาจากด้านบน อีกครั้ง โดยใช้ลวดทองแดงเส้นเดิมแต่เปลี่ยนสารละลายกรดซัลฟุริกใหม่

หาความผิดพลาดร้อยละของน้ำหนักอะตอมทองแดงที่ได้ในการคำนวณจากปริมาณไฟฟ้าที่ใช้ และปริมาณก๊าซไฮโดรเจนที่เกิดขึ้น โดยเทียบกับน้ำหนักอะตอมของทองแดงตามค่าจริง ซึ่งมีค่าเท่ากับ63.55

วัดอุณหภูมิ และความดันของห้องปฏิบัติการในขณะทำการทดลอง จดบันทึกไว้

การเปลี่ยนแปลงทางเคมีโดยอาศัยพลังงานไฟฟ้าจากภายนอก เรียกว่า การแยกสลายด้วยไฟฟ้า

ดูดสารละลายกรดในบีกเกอร์ให้เข้ามาอยู่ในบิวเรต โดยการไขก๊อกปิดเปิดของบิวเรตแล้วใช้ลูกยางดูดสารละลายจนกระทั่งระดับสารละลายกรดในบิวเรตขึ้นไปสูงประมาณขีดปริมาตร 45-50 ลบ.ซม. บันทึกระดับที่แน่นอนของสารละลายในกรดบิวเรต

อ่านระดับของสารละลายที่เหลืออยู่ในบิวเรต วัดความสูงของสารละลายที่เหลือในบิวเรตโดยใช้ไม้บรรทัด และเวลาที่ใช้ทำการทดลอง บันทึกผลการทดลองที่ได้

คำนวณหาน้ำหนักอะตอมของทองแดงจากปริมาณไฟฟ้าที่ใช้

ปรับปุ่มต้านทานที่ปรับค่าได้ จนเข็มของแอมป์มิเตอร์อ่านค่าได้ 200mA ในขณะนี้จะสังเกตเห็นก๊าซ"ฮโดรเจนเกิดขึ้นที่ลวดนิโครม (เมื่อเวลาผ่านไปมากขึ้นอาจจะพบว่ามีตะกอนของทองแดงเกิดขึ้นด้วย)

วัตถุประสงค์

หลักการ

ส่วนประกอบสำคัญของกระบวนการแยกสลายด้วยไฟฟ้า

กระแสไหลผ่านตัวนำจากขั้วแคโทดไปยังแอโนด

อุปกรณ์

บีกเกอร์ขนาด250 ลบ.ซม.

บิวเรตขนาด 50 ลบ.ซม.

ขั้วไฟฟ้าทำด้วยลวดนิโครมที่มีหลอดหุ้ม

ขั้วไฟฟ้าทำด้วยลวดทองแดง

นาฬิกาจับเวลา

แอมป์มิเตอร์ 100X2mA พร้อมด้วยตัวต้านทานที่ปรับตค่าได้

เครื่องจ่ายไฟกระแสตรง

ไม้บรรทัด

สารเคมี

วิธีการทดลอง