การแยกสลายด้วยไฟฟ้า
by Nattakarn Boonsupa
1. การทำการแยกสลายด้วยไฟฟ้าทั่วไปจะต้องป้อนพลังงานไฟฟ้าเข้าไปเพื่อให้ความต่างศักย์ของขั้วไฟฟ้าที่ใช้งานมากกว่าค่าศักย์ไฟฟ้าของการสลายตัวของปฏิกิริยา
2. สารละลายอิเล็กโทรไลต์
3. จ่ายไฟให้กับระบบ พร้อมเริ่มจับเวลาทันที
4. ปลดปากคลิปที่คีบขั้วทั้งสองออก นำลวดทองแดงไปล้างน้ำให้สะอาด แล้วเช็ดให้แห้ง นำลวดทองแดงเส้นนี้ไปชั่งให้รู้น้ำหนักที่แน่นอน บันทึกผลการทดลองที่ได้
5. กระบอกตวง 50 ลบ.ซม.
6. ใช้คลิบต่อเข้ากับขั้วลบของขั้วจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงคีบเข้าที่ลวดนิโครม และคลิปที่ต่อผ่านแอมป์มิเตอร์คีบเข้าที่ลวดทองแดง
7. งอรวดทองแดง และลวดนิโครมจากนั้นนำมาสอดเข้าที่ปลายบิวเรตที่คว่ำอยู่ในบีกเกอร์
8. นำลวดทองแดงและลวดนิโครมมาขัดให้สะอาดด้วยกระดาษทราย แล้วนำไปชั่งนำหนักให้รู้น้ำหนักที่แน่นอน บันทึกผล
9. เติมสารละลายกรดซัลฟุริกความเข้มข้น 0.5 Mจำนวน 150 ลบ.ซม.ลงในบีกเกอร์
10. เพื่อศึกษาหลักการของกระบวนการการแยกสลายด้วยไฟฟ้า
10.1. คำนวณหาน้ำหนักอะตอมของทองแดงจากปริมาณก๊าชไฮโดรเจนที่เกิดขึ้น
11. ในการทำการแยกสลายด้วยไฟฟ้าของสารละลายแต่ละระบบ น้ำหนักของสารที่เกิดขึ้นหรือหายไปที่ขั้วไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณไฟฟ้าที่ป้อนเข้าไปในสารละลายระบบนั้น
12. ปล่อยให้ปฏิกิริยาดำเนินต่อไปพร้อมทั้งควบคุมกระแสไฟฟ้าให้คงที่โดยการปรับตัวต้านทานที่ปรับค่าได้ หลังจากที่เก็บก็าซไฮโดรเจนเกิดขึ้นในบิวเรตได้ปริมาตรประมาณ 30-35 ลบ.ซม.แล้ว ให้หยุดทำการทดลอง
13. กรดซัลฟุริกความเข้มข้น 0.5 M
14. ทำการทดลองซ้ำที่กล่าวมาจากด้านบน อีกครั้ง โดยใช้ลวดทองแดงเส้นเดิมแต่เปลี่ยนสารละลายกรดซัลฟุริกใหม่
15. หาความผิดพลาดร้อยละของน้ำหนักอะตอมทองแดงที่ได้ในการคำนวณจากปริมาณไฟฟ้าที่ใช้ และปริมาณก๊าซไฮโดรเจนที่เกิดขึ้น โดยเทียบกับน้ำหนักอะตอมของทองแดงตามค่าจริง ซึ่งมีค่าเท่ากับ63.55
15.1. วัดอุณหภูมิ และความดันของห้องปฏิบัติการในขณะทำการทดลอง จดบันทึกไว้
16. การเปลี่ยนแปลงทางเคมีโดยอาศัยพลังงานไฟฟ้าจากภายนอก เรียกว่า การแยกสลายด้วยไฟฟ้า
17. ดูดสารละลายกรดในบีกเกอร์ให้เข้ามาอยู่ในบิวเรต โดยการไขก๊อกปิดเปิดของบิวเรตแล้วใช้ลูกยางดูดสารละลายจนกระทั่งระดับสารละลายกรดในบิวเรตขึ้นไปสูงประมาณขีดปริมาตร 45-50 ลบ.ซม. บันทึกระดับที่แน่นอนของสารละลายในกรดบิวเรต
18. อ่านระดับของสารละลายที่เหลืออยู่ในบิวเรต วัดความสูงของสารละลายที่เหลือในบิวเรตโดยใช้ไม้บรรทัด และเวลาที่ใช้ทำการทดลอง บันทึกผลการทดลองที่ได้
19. คำนวณหาน้ำหนักอะตอมของทองแดงจากปริมาณไฟฟ้าที่ใช้
20. ปรับปุ่มต้านทานที่ปรับค่าได้ จนเข็มของแอมป์มิเตอร์อ่านค่าได้ 200mA ในขณะนี้จะสังเกตเห็นก๊าซ"ฮโดรเจนเกิดขึ้นที่ลวดนิโครม (เมื่อเวลาผ่านไปมากขึ้นอาจจะพบว่ามีตะกอนของทองแดงเกิดขึ้นด้วย)
21. วัตถุประสงค์
22. หลักการ
22.1. ส่วนประกอบสำคัญของกระบวนการแยกสลายด้วยไฟฟ้า
22.1.1. แหล่งให้พลังงานไฟฟ้า
22.1.2. ขั้วไฟฟ้า