水の合成実験

自作ユージオメーターによる酸素と水素の反応です

水素と酸素が反応して水が合成される。このときは、爆発して化合する。特に、実験で注意しなければいけないのは、気体の量である。この実験では、酸素の量を少なくして扱った、水素:酸素=2:1の体積比でユージオメーターに充填して圧電素子で火花を出して水素と酸素を化合させる。すべて、化合した後は水を吸い上げて、気体がほとんどなくなる。理論上ではユージオメーター内の気体同士は反応して気体がなくなることになるが、実際は何度実験しても気体は少し残る。また、スタンドを固定してもかなりの上向き力がかかり、ずれやすいので、しっかりと腕で押さえた。 

実験材料 ユージオメーター、水槽、スタンド、圧電素子の点火装置(電子ライターを改造したもので火花を出す)試験管、マグネシウムリボン、試験管スタンド、酸素ボンベ、うすい塩酸(10%程度)、ゴム栓とガラス管つき器具

酸素と水素をユージオメーターに充填するときには、あらかじめ空気を取り除くために、水の中で気体をさせておく。  

@ユージオメーターの中に水を充填する。

A水槽に水を入れて、ユージオメーター内の水がこぼれないように逆さにして、スタンドに固定する。

B点火装置をユージオメーターにつなぎ、水素:酸素=2:1の体積比でユージオメーターに充填する。酸素は酸素ボンベ水素は塩酸にマグネシウムリボンを入れて水素発生させる。そして水上置換で捕集する。

C点火装置を使い火花を起こして、水素と酸素を反応させる。

* 青い線の部分までは5ml 次の青い線までは10mlにしている。

水をユージオメータに一杯入れる。  酸素:水素=1:2で充填する。  

 

圧電素子の点火装置で化合させる  反応後は気体が少し残る。

 

水素が燃焼している。ほんの一瞬(動画では100分の1秒の炎)

 

 

簡易ユージオメーターを作る

簡易ユージオメーターであまり正確にはできないが、割と簡単にできる。塩ビパイプで作成できるが、ここではアクリルパイプを使用して作成した。厚みのあるアクリルパイプなら衝撃に耐えられる。

材料 アクリルパイプ(内径18mm外径21mm 35p) 針金(#20の10cm)2本 木ねじ(10mm程度のもの。)1本、ゴム栓(6号)

@ ゴム栓を少し削りアクリルパイプに差込みしやすくする。

Aゴム栓に針金を挿して底まで貫通させる。針金をU字にして2本の間を1mm程度隙間をあけて、火花放電しやすくする。

Bアクリルパイプに固定用の木ねじの穴をあける。

C接点つきゴム栓をアクリルパイプに差し込んで、もくねじで締め付ける。

   

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