少年说‖元宝(133):如何在家制备氢气?

氢是宇宙中含量最多的元素。未来,氢能源将会成为主要的环保能源之一。而氢能源环保的原因是,氢气与氧气反应燃烧时,只产生水。由于没有碳、硫元素,所以不会排放二氧化碳、二氧化硫等大气污染物以及除水蒸汽外的其他温室气体。氢能源中最需要的就是氢气,如何使用简易方法在家中制取氢气呢?

在家制备氢气,最简易的方法就是使用电解法,即通过电解将水分解为氢气和氧气。其原理用化学反应式表示如下图,即两个水分子H2O通过电解,生成一个氧气分子(O2)和两个氢气分子(H2)。

需要准备的材料:9V方形电池、电池盒或电池帽、一根双头鳄鱼夹导线、保鲜盒、两个玻璃杯、水。

步骤如下:先将导线剪成两段,然后把两段导线没有夹子的一端去皮,露出一厘米的铜线,分别接到电池帽的两个线上。这样我们的两个电极就算做好了。然后把在保鲜盒中灌入1/3的水,再将两个水杯浸入水中,灌满水,不要留有气泡,将水杯口朝下立起。然后将两个电极分别插入水杯下。然后把电池帽扣在电池扣上。

等待几分钟,观察杯中的现象。可见在负极上出现了一层气泡,这就是氢气。而在正极产生的气泡就是氧气。

说完实验,再说回氢能源汽车。氢能源汽车不是用氢气代替汽油在气缸中燃爆、推动活塞、再转化成旋转的动力。而是用氢气发电,传动原理和电动汽车一样。氢气发电方法,不是用氢气来替代火力发电里的煤,不是热电转化,而是燃料电池。液态氢被存储在一个700个大气压的储氢罐里。氢气在经过电解质薄膜时,一个氢气中的电子被剥离形成两个电子和两个氢离子,氢离子穿过质子交换膜,与空气中的被剥离的一个氧离子结合形成水。被剥离的电子通过外部电路就形成了电流。通过变压器升高电压,就可以驱动电机。

氢燃料电池其实就是电解水的一个相反过程。电解水很容易,不知道我能不能做出氢能源电池来?

作者简介金元宝,男,2007年10月生,五年级“求知少年”。『小小少年说』公号创建者,周五专栏小作者。自2016年4月1日起,每周一篇,纪录成长。


元宝爸的话 元宝和我提起,国外有个少年在厨房里搞出了一个核反应堆来。和这个比起来,在家电解氢气实在是太简易了。9V电池电力有限,只制造出了很少的氢气。当它被收集在玻璃杯里,我无法点燃以验正身。于是,元宝特意用离心管制备了0.1毫升的氢气,用胶枪封装后送给了我,以换取他艳羡以久的学生实验电源。下完单后我就睡觉了,然后我做了个梦,这颗子弹一样,元宝自制的第一管氢气在若干年被摆在了拍卖台上……


(0)

相关推荐

  • 是技术分歧还是文化冲突?看氢燃料汽车和电动汽车之争!

    随着全球环保意识的兴盛,世界主要国家纷纷出台停止生产.销售传统燃油汽车的时间表. 中国也规划出了自己的燃油车退出方案,提出了分区域.分车类.分阶段的"三分方案",最早的出租车于20 ...

  • 前沿研究丨可再生电能制氢路线的科研前沿、技术瓶颈和解决方案展望

    本文选自中国工程院院刊<Engineering>2020年第12期 作者:胡国平,陈超,卢合顺,吴越,刘聪敏,陶乐夫,门昱含,何广利,李刚 来源:A Review of Technical ...

  • 氢燃料汽车产业-一个硬逻辑的确定性赛道

    最近,爱知君把整个氢燃料汽车产业链捋了一遍,还翻出了很久之前亿华通路演的PPT回味了一下,记得那时候亿华通的估值才二三十个亿左右吧,也没几个机构看得懂.敢下手,大部分都抱憾错过了. 其实氢能源这个产业 ...

  • 21世纪的终极能源——氢能产业梳理分析

    "碳达峰.碳中和"的横空出世,燃爆了光伏发电产业链,推动了锂电池产业大跃进,打响了储能产业进击战,催生了氢能发展新潮流.目前来看,光伏发电和锂电池产业已经发展较为成熟,我国相关产业 ...

  • Midrex工艺的能源转型

    绿氢 将高效电解槽技术发展成熟是成功实施能源转型的先决条件.2019年初,Paul Wurth公司收购了Sunfire-Hylink公司20%的股份,后者是生产可再生.低成本工业氢气的高温蒸汽电解技术 ...

  • 新能源新方向:氢能是一场押注万亿美元的豪赌

    世界正处于可能成为其最重要的能源实验的节点上. 如果能够成功建立一个生产绿色氢气的新工业,我们就可能获得了防止毁灭性气候变化的最后一块拼图.如果最终失败了,我们可能在一个无价值的事情上花费了数千亿美元 ...

  • 氢燃料电池技术是新能源汽车的终极方案?

    丰田氢燃料电池车"MIRAI" 氢燃料电池汽车(Fuel Cell Vehicle,FCV)不仅能够在燃料上实现对燃油的完全替代,而且具有「零排放」.能量转换效率高.燃料来源多样并 ...

  • 图解电解氢储能技术

    国家节能减排的需要,光伏和风电等清洁能源进入快速发展,但是清洁能源的发展受到日照.风力等因素影响,它的输出是间歇性的,难以保持连续和稳定,当清洁能源过剩而如果没有合理的储存方式,清洁能源使用就会收到严 ...

  • 日本举国押注,华为也开始布局,氢能真的是新能源的未来吗?

    原创2021-09-20 04:35·芯主张 近日,华为的一场签约引发了无限遐想.7月8日,华为公司与大连化物所签署了战略合作协议.这个研究所拥有我国能源领域的第一个研究氢能源燃料电池的国家实验室. ...

  • 少年说‖元宝(266):五一蓟州定向集训

    从去年年末开始,我恢复了每周一次的定向活动,重拾对定向的热爱.五一假期前,妈妈告诉我,组织每周定向活动的主办方要在五一期间开展一个定向集训活动,会把我们拉到天津蓟州的山区,在更复杂的地形中进行更专业的 ...

  • 少年说‖元宝(267):老人要不要给子女帮忙?

    前段时间,我在姥姥的微信上看到一篇文章,主要内容是:子女叫老人到城里享受天伦之乐,千万不要去,不然就是做饭看孩子,与保姆无异,还没有工资.看到这篇文章,我甚是不解,姥姥一直与我们同住,确实是每天帮忙做 ...

  • 少年说‖元宝(265):糟糕的英语期中考试

    期中考试刚结束,各科成绩也知道了,其中英语考得十分糟糕.我只考了77分,是七科中最低的.因为与上学期的成绩差距太大,我一时无法承受,真是特别伤心了一场. 然而,泪水也只能宣泄情绪,改变不了事实.我只能 ...

  • 少年说‖元宝(268):牡丹、芙蕖和别人家孩子

    生活中,我们经常评价一人或被他人评价,有时也会被作为一个参照出现在对比评价中.今天我就想说一说这个对比评价.这种方式虽然确实可以突出被评价者的特点,使评价更加有力,但这不一定是正确的评价方式. 说到对 ...

  • 少年说‖元宝(264):地球日活动上的发言

    敬爱的老师,亲爱的同学们,大家好.我们是**中学初一的学生,我叫金**,我叫孙**. 1970年,世界地球日活动在美国兴起,至今已发展到192个国家,每年都有超过10亿人参加这项环境保护活动.在它的推 ...

  • 少年说‖元宝(263):下象棋

    从去年年末开始,爸爸和姥爷每天都要下几盘象棋.有时得空了,兴致上来了,从吃完饭的六七点,一直下到大家都快睡觉的九十点,还意犹未尽. 两人开始下棋要从去年年末说起.我的朋友王CB来我家玩,他不但精通电脑 ...

  • 少年说‖元宝(262):延迟放学

    相信大家一定听说了,教育相关部门提出,要将学生的在校时间延长到17:30,这多出来的一个半小时由学校自行安排活动.目前海淀区的学校已经全面实施,西城区也有部分学校实施.最重要的是,我听说我的学校不久后 ...

  • 少年说‖元宝(269):永生

    生命的存在是独特的,神奇的.但人终会有一死,因为这是自然法则,是无法逾越与改变的.就如树老了,总有一天会枯萎一样,人总有一天会离世.人的寿命到尽头后,生命活动停止了.但这个人真的就从世间消失了吗?也许 ...

  • 少年说‖元宝(261):做一个让别人因你的存在而感到幸福的人

    我的数学老师讲课十分有趣,深受同学们的喜爱.不过她有个特点,就是经常用数学课的时间去讲一些家里事和思想道德,最重要的是她还说到做到.久之,我们已经习惯了. 有一次,她一上课就开始讲"思想道德 ...