Совет 1: Как отделить водород от кислорода

Очень часто в химии возникают ситуации, когда требуется разъединить несколько химических элементов. Нередко приходится разъединять кислород и водород, например для получения энергии.

Использование электролизера


Делается это при помощи специального прибора электролизера. Он представляет собой трубку, в которой находится щелочь. В ней имеется также пара никелевых электродов. В основе лежит принцип полярности. В ходе работы кислород будет направляться в ту часть трубы, где расположен положительно заряженный полюс электрода, а водород будет стремиться в противоположную сторону к отрицательному полюсу. Данный метод получения O2 и H2 подходит больше для лабораторий. Кроме того, он не рассчитан на большие объемы получения газов.

Применение электролитической ванны


Ванны подходят для получения большого количества водорода и кислорода. Используются они на крупных заводах. Ванна представляет собой резервуар, заполненный жидкостью, которая способно пропускать ток. В ней имеется несколько электродов. Они располагаются параллельно по отношению друг к другу. В зависимости от этого ванны могут быть монополярными и биполярными.

В первом варианте часть электродов подсоединяется к положительному полюсу тока, а остальные - к отрицательному. Механизм образования этих двух газов следующий: при прохождении постоянного электрического тока через электролит между электродами происходит выделение газов. Для того чтобы они не смешивались, к ванне подведены две трубы. В одну из них идет кислород, а в другую - водород.

Есть несколько способов того, как изолировать каждый электрод. Сделать это можно при помощи специальных колоколов. Изготавливаются они из металла. В результате химического взаимодействия электролита с током на электродах образуются пузырьки газа, которые начинают подниматься. При помощи колоколов обеспечивается их разделение, и каждый из газов впоследствии идет в свою трубу.

Есть и второй метод, который основан на использовании специальных перегородок. В качестве таковых могут применяться различные материалы, которые не пропускают газ. Толщина такой перегородки составляет около 2 мм. Это обеспечивает изоляцию обоих электродов.

После того как газы поступили в систему труб, они подаются в специальные комнаты. Этими газами заполняют большие баллоны. При этом необходимо создавать оптимальное давление, которое должно быть 150 атмосфер. В таком виде O2 и H2 могут транспортироваться к потребителю. Подобные газы в чистом виде очень активно применяются в настоящее время.

В силу всего этого можно сделать вывод о том, что отделение водорода от O2 осуществляется при наличии оборудования путем электролиза.

Совет 2: Как возникла жизнь на Земле

Примерно 3,7 миллиарда лет назад в ходе химической эволюции на нашей планете появились первые соединения, которые были способны воспроизводить подобные себе молекулы. По современным научным представлениям именно эти молекулы и дали начало жизни на Земле.
Инструкция
1
На данный момент признанной считается биохимическая теория происхождения жизни. Она была разработана советским ученым Александром Опариным в 1924 году. В соответствии с этой теорией появление и дальнейшая эволюция живых организмов невозможны без предшествующей длительной химической эволюции, которая заключается в появлении и развитии органических молекул.
2
Около 4 миллиардов лет назад Земля уже имела твердую кору и атмосферу, существенно отличающуюся от нынешней, в ней практически не было кислорода, но в избытке присутствовали водород, аммиак, метан, азот и пары воды. Отсутствие кислорода, без которого нельзя представить современную жизнь, на первом этапе химической эволюции было благом, так как кислород является сильным окислителем, и при его большом количестве органические молекулы просто не могли бы формироваться.
3
После того как Земля достаточно остыла, в ее атмосфере начали происходить процессы синтеза органических молекул, причем проходили эти процессы абиогенно, то есть синтез шел не с помощью живых организмов, которых еще не было, но благодаря случайным реакциям между химическими соединениями. Энергию для синтеза давали молнии, космическое излучение и, в первую очередь, жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца. Возможность абиогенного синтеза полностью доказана, так как его удается легко повторить в лаборатории, кроме того, он наблюдается сейчас при вулканической деятельности.
4
Постепенно температура первичной атмосферы падала, некоторые вещества стали переходить из газообразного состояния в жидкое, начались дожди, образовались первые океаны, насыщенные простыми органическими соединениями, которые стали активно взаимодействовать, создавая все более сложные соединения.
5
В 1986 году была сформулирована теория мира РНК, в соответствии с которой первыми соединениями, способными воспроизводить подобные себе молекулы, были молекулы рибонуклеиновой кислоты. Молекулы РНК нельзя назвать живыми организмами, так как они не имели оболочки, отделяющей их от окружающей среды.
6
Предполагается, что оболочки появились у первых РНК, когда они случайным образом попадали в сферы из жирных кислот. Внутри оболочек стало возможным появление сложных биохимических процессов обмена веществ. В процессе эволюции оставались более жизнеспособные соединения, в итоге появились первые простейшие живые организмы.
7
Существует несколько других теорий происхождения жизни на Земле:
- теория самозарождения жизни известна с древности, предполагалось, что живые организмы случайным образом появляются из неживой материи, например, мухи - из гниющего мяса, птицы - из листьев и т.д.;
- теория креационизма заявляет, что живые существа были созданы сверхразумом - инопланетной цивилизацией, Богом, абсолютной идеей;
- существует теория, в соответствии с которой жизнь на нашу планету была занесена из космоса, но эта теория просто переносит возникновение жизни в другое место и не объясняет его механизма.
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше