Guia especializado:armazenamento e coleta segura de gás hidrogênio

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Por Charles Alex Miller Atualizado em 24 de março de 2022

O hidrogênio, o elemento mais simples e abundante do universo, é difícil de encontrar na forma diatômica na Terra. Em vez disso, é mais frequentemente encontrado em compostos. Um composto comum de hidrogênio é a água. Diatômico, ou dois átomos por molécula, o hidrogênio pode ser isolado separando eletricamente a água destilada. Este processo é conhecido como eletrólise e também cria gás oxigênio. É de longe a maneira mais fácil e segura de coletar e armazenar gás hidrogênio.

Etapa 1

Obtenha um sistema de eletrólise. Os sistemas de eletrólise fabricados comercialmente são opções muito melhores do que os sistemas construídos pessoalmente. Eles normalmente vêm com bateria, fios de cobre, eletrodos de níquel, tubos de vidro, reservatório de água e torneiras. A bateria é a força motriz e a energia que inicia a reação de eletrólise. Os fios de cobre e os eletrodos de níquel fornecem eletricidade à água. Os tubos de vidro e o reservatório de água são usados para reter água ionizada e destilada, respectivamente. As torneiras são usadas para extrair o gás hidrogênio e oxigênio.

Etapa 2

Anexe o sistema de eletrólise a um suporte de anel e prenda. O sistema deve ser vertical com o reservatório e as torneiras no ponto superior. As rolhas de borracha devem estar mais próximas do solo.

Etapa 3

Prenda os fios de cobre e as rolhas de borracha nos orifícios inferiores dos tubos de vidro.

Etapa 4

Despeje água destilada no reservatório. Ao usar água destilada, os usuários têm quase a garantia de amostras puras. Como o reservatório está no topo, a gravidade puxará a água para dentro do tubo de conexão. Se o reservatório não estiver no topo, pode-se usar uma bomba para colocar água no tubo de ligação.

Etapa 5

Ligue a bateria. As correntes elétricas separarão a água destilada em dois tipos diferentes de água ionizada. O tubo de vidro anódico obterá água com íons hidrogênio (H+) enquanto o tubo de gás catódico receberá água com íons hidróxido (OH-).

Etapa 6

Teste as amostras de água ionizada. Um indicador ácido-base pode ser usado para fazer isso. Quando o Indicador Universal é usado, o ânodo deve ficar rosa brilhante. Isso ocorre porque a água com íons hidrogênio é ácida e a cor rosa é um indicador de ácidos. As bases, por outro lado, aparecem em azul esverdeado quando o Indicador Universal é usado. A água ionizada no cátodo deve ter esta cor porque a água com íons hidróxido é básica. Além disso, deve parecer haver mais água no cátodo. Isso ocorre porque a eletrólise da água produz 2 moléculas diatômicas de hidrogênio para cada molécula diatômica de oxigênio. Mais gás significa que mais água associada foi convertida.

Etapa 7

Extraia o gás hidrogênio. Isso pode ser feito usando uma mangueira de borracha e conectando-a a um recipiente receptor. Mangueiras de borracha são comumente encontradas em laboratórios de química e são usadas para fornecer combustível a um bico de Bunsen. A mangueira deve se conectar confortavelmente às torneiras. Depois de desaparafusar as torneiras, a pressão da água ionizada forçará o gás hidrogênio do sistema de eletrólise para o recipiente. O oxigênio diatômico sobressalente pode ser liberado com segurança no ar circundante.