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

22.2. กระแสไหลผ่านตัวนำจากขั้วแคโทดไปยังแอโนด

23. อุปกรณ์

23.1. บีกเกอร์ขนาด250 ลบ.ซม.

23.2. บิวเรตขนาด 50 ลบ.ซม.

23.3. ขั้วไฟฟ้าทำด้วยลวดนิโครมที่มีหลอดหุ้ม

23.4. ขั้วไฟฟ้าทำด้วยลวดทองแดง

23.5. นาฬิกาจับเวลา

23.6. แอมป์มิเตอร์ 100X2mA พร้อมด้วยตัวต้านทานที่ปรับตค่าได้

23.7. เครื่องจ่ายไฟกระแสตรง

23.8. ไม้บรรทัด

24. สารเคมี

25. วิธีการทดลอง