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如何用化學能分解水

發布時間:2023-01-19 14:29:23

1. 哪些方法可以分解水

1化學葯品(如二氧化硫、硫酸和硫酸鉍)與水反應,分解水為氫氣和氧氣。(老方法)
2太陽能光伏發電分解水(目前流行方法)
3使用碘和硫磺,利用熱化學反應的方法來分解水(正在研究中)

2. 寫出水分解的化學方程式

水通電分解生成氫氣和氧氣,反應的化學方程式為:2H₂O---- 2H₂↑+O₂↑,條件為通電。

這是一個氧化還原反應,要使反應發生,則正1價氫需要得到電子生成氫氣,負2價氧需要失去電子生成氧氣;而通常狀況下水是很穩定的,氧很不容易失去電子給氫,因此通常狀況下無法反應;如果給它通電,就相當於外電源強行把電子給了氫,又強行奪走了氧的電子,於是生成了氫氣和氧氣——水就分解了,這是對電解水的大概解釋。

(2)如何用化學能分解水擴展閱讀:

採用加水分解法合成氧化鋯濕凝膠,再通過低溫低壓乾燥、焙燒等過程製得氧化鋯超細粉體的方法。可以得到粒徑小,粒度分布范圍窄的球形氧化鋯超細粉體,可用於合成精細陶瓷、催化劑等領域。

處理系以水,氯化鈉水溶液(10%),硫酸水溶液(40%)以及氫氧化鈉水溶液(10%)進行。根據結果,值得注意的地方是經由純水處理,PPTA的抗拉強力以及抗拉模數會隨著處理溫度(100~180℃)的上升而大大降低。CPTA的這些物質則幾乎未改變。PPTA的抗拉物性在氯化鈉水溶液時的變化,和純水相同。

3. 如何分解水生成氫氣和氧氣除了電解水還有呢

快速的將水分解成氫氣和氧氣有很多種方法,水分解是化學反應,反應式是2
H2O====H2+O2
。應該需要用太陽能光伏電池板,
把太陽能光變成直流電流.
利用這些電流把水分解成氫氣和氧氣。你可以看下面鏈接。http://tech.sina.com.cn/d/2007-08-25/15481698505.shtml
除電解外,利用光觸媒的基本原理:當電流流經插在電解質溶液中的陽極和陰極時,水就會被分解,產生氫氣和氧氣。這時候,如果其中的一個電極採用氧化鈦的話,即使不加電,只接受光照(紫外線)就可以使水分解。

4. 用什麼化學方法能分解水得到氫氣和氧氣

可以採用電離的方法得到氫氣和氧氣。
方程式為:2H2O=通電=2H2+O2

水在1000℃下可以分解成氫氣和氧氣。

水分解成氫氧氣方法
一 .液態水升溫成為氣態水分子

液態水中水分子相互之間以氫鍵相聯,締合成為密集堆集體。挨個堆集的水分子相互間距離很小,光子不能輻射液體內部分子,不利於水分子吸收激光能量。液態水加熱成為氣態水分子時,分子之間距離增大約3倍,光子可通過分子之間空隙,使氣體內部分子能夠吸收光子,有利於水分子吸收激光能量,有利於反應物質中分子能量非平衡分布,能夠產生激光化學反應。高溫水氣升高了反應物質分子能量狀態,利於催化化學反應。

二 .「分解反應器」內激光化學反應及催化反應

1.分解反應器的特性

反應物質水氣由通道進入儲氣室,溫度、壓力處於均衡分布態,儲氣室下方沿輸入激光束方向的出口與反應室相通,激光光束從反應室兩邊輸入,在反應室進口附近形成激光輻射區域,進口截面的寬度略小於激光束截面直徑,反應物質氣流受進口寬度約束通過激光輻射區域,所有水分子有機會吸收到激光能量。

2.輸入反應室水氣的熱化學性質
進入反應室的水氣溫度650~750℃,壓力18~25㎏f/㎝2,熱焓1074.6 Kcal/㎏/K。水氣進入反應室的流速約20~25米/秒,反應室出口的產出物質氣流通過列陣噴管喉道口的速度約320米/秒。

3.水分子吸收光子過程
水分子的簡正振動頻率與光波頻率匹配,即波的頻率(波數/㎝-1)一致,水分子能夠吸收光子。光子是電磁波,屬於球面橫波,存在電場矢量和磁場矢量的振動,由於光波中的電場和磁場都是矢量,所以光波是一種矢量波。

4.激光能量輸入
激光能量從光反應室窗口輸入,採用激光能量巨脈沖輸入,光波頻率是3756㎝-1~91425px-1(波長2.66~2.73/微米),激光以TEM oo輸出或多模輸出。

5.能量分布與化學反應
反應物質通過激光能量聚集的局部區域,被激勵成為高能態分子,有利於激光化學反應和催化反應。因為化學反應的產生與反應速率的快慢,是以高能態分子的多少為判據的,即單位體積內高能態分子的多少決定成鍵分子的多少,成鍵分子的多少決定化學反應速率。激光能量聚集在局部區域與激光能量分布方法,產生的激光化學反應結果是不盡相同的。

水的分解是單物質反應,即只有一種物質參與的化學分解反應。
反應物質中分子的分解、成鍵、催化要達到能量閾值才能參與化學反應,化學反應的產生和化學反應速率的快慢,是以高能態分子的多少和分子相互碰撞的頻率/秒決定的。化學分解反應中,分子的成鍵要滿足對稱性、能量相近、最大重疊三條原則。

6.紅外激光化學反應
輸入反應物質中的激光,光波頻率3657~3756 cm-1屬紅外光源,因而反應物質中進行的是紅外激光化學反應。光化學第一定律「只有吸收光子能量的分子才能參與光化學反應」。

7.催化化學反應
按照定義:「催化劑使化學反應速度加快,是本身不被消耗的物質」。化學反應中催化劑不消耗能量,也不增加能量,又是自身不被消耗的物質,是催化劑特有性質。「方法」實施例設計的「裝置」,在分解反應器內的反應物質中,實施了化學吸附離解催化反應,能夠減少外部輸入反應物質中的激光能量。

三 .產出物質氣流中的能量轉換
「能量轉換」是創新技術的核心,是實現產出物質能量大於反應物質輸入能量的必備條件。
水分解化學反應中熱能量轉換成為激光能量,即產出物質的熱能 激光能反應物質生成產出物質的熱能激光能,構成熱→光→熱→光能量循環。熱能轉換成為激光能是以「氣動激光器」理論為根據的。

四 .高溫氣流中分離氫氧分子
單物質水的化學反應是可逆反應,化學反應方向隨氣體熱焓變化而改變。進入反應室水氣因激光能量輸入產生激光化學分解反應,氣體溫度接近1000℃,正在進行著的正方向化學分解反應,只要不改變環境和氣體的熱焓(溫度),就不會產生逆方向化學化合反應。但是產出物質氫、氧分子氣離開反應室必然降低溫度,環境、溫度的改變,必然產生逆方向化學化合反應生成水分子。因此,離開反應室的高溫氣流,產出物質中氫、氧分子必需分離,避免產生逆向化學化合反應。分開輸出的氫氣和氧氣不會產生化合反應。

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