¿Cuáles son las formas actualmente disponibles para dividir el agua en oxígeno e hidrógeno?

Answer 1

1. Disociación de electrólisis
¡Puede dividir el agua en su propia casa con una simple batería de 9 voltios! Simplemente conecte algunos cables a cada terminal, pegue agua del grifo y observe cómo se genera gas hidrógeno en el terminal negativo y oxígeno en el positivo. (Puede agregar un poco de sal al agua para acelerar la reacción si está tomando demasiado tiempo). Este proceso de usar electricidad para dividir las moléculas se llama electrólisis.

2. Disociación de óxido de metal.

utilizando un óxido de metal, que es un metal que ha reaccionado y unido con oxígeno. Por ejemplo, el óxido es un óxido metálico: el hierro ha reaccionado con el oxígeno del aire.
Al calentar el óxido de metal a temperaturas de más de 1.000 grados Celsius, el óxido de metal puede ser forzado a dejar ir el oxígeno. Mientras que el metal se encuentra en este estado deficiente de oxígeno, el agua pasa sobre él en forma de vapor. En este paso final, el metal toma el oxígeno del agua, dejando atrás dos átomos de hidrógeno, que forman gas de hidrógeno.

3. Disociación ultrasónica.

La frecuencia de resonancia del agua es ~ 42.7khz. Cuando las moléculas de agua vibran a esta frecuencia, tienden a volverse inestables. Un cristal piezoeléctrico está pegado a la base del agua tumblr. Cuando es estimulado por la corriente eléctrica, el cristal vibra. Esta vibración hará que las moléculas de agua se disocien en hidrógeno y gas de oxígeno.

4. Fotodisociación.

la interacción de uno o más fotones con una molécula diana. La fotodisociación no se limita a la luz visible. Cualquier fotón con suficiente energía puede afectar los enlaces químicos de una molécula de agua.
La reacción de división del agua es catalizada por el complejo de evolución de oxígeno del fotosistema II. Este complejo inorgánico unido a proteínas contiene cuatro iones de manganeso, más iones de calcio y cloruro como cofactores. Dos moléculas de agua están complejadas por el grupo de manganeso, que luego se somete a una serie de cuatro extracciones de electrones (oxidaciones) para reponer el centro de reacción del fotosistema II. Al final de este ciclo, se genera oxígeno libre (O 2).

5. Disociación de ondas de radio.

Un generador emite ondas de radio de 14 megahercios. Las olas bombardean una solución de sal de mesa regular y agua. Exactamente lo que sucede a continuación sigue siendo un misterio, pero una teoría plantea que el cloruro de sodio puede debilitar los enlaces entre el oxígeno fuerte ** y los átomos de hidrógeno en el agua. Las ondas de radio rompen los enlaces y liberan moléculas de gas de hidrógeno inflamables.

Answer 2

Existen muchos métodos para dividir el agua, pero la electrólisis es la más común. Además, naturalmente, las plantas dividen el agua en oxígeno, iones de hidrógeno y electrones.

1. Electrólisis: la electrólisis del agua es la descomposición del agua (H2O) en oxígeno (O2) y gas de hidrógeno (H2) debido a una corriente eléctrica que pasa a través del agua.
   Sus dos tipos son: –
• Electrólisis de alta presión.
• Electrolisis de alta temperatura
2. Radiolisis: la radiación nuclear rompe de manera rutinaria los enlaces de agua, en la mina de oro Mponeng, Sudáfrica, los investigadores encontraron en una zona de radiación naturalmente alta, una comunidad dominada por un nuevo filotipo de Desulfotomaculum , que se alimenta principalmente del H2 producido por radiación. [12] El combustible nuclear gastado / “residuos nucleares” también se está considerando como una fuente potencial de hidrógeno.
3. División fotobiológica del agua: El hidrógeno biológico se puede producir en un biorreactor de algas. A fines de la década de 1990, se descubrió que si las algas carecen de azufre, pasará de la producción de oxígeno, es decir, la fotosíntesis normal, a la producción de hidrógeno. Parece que la producción ahora es económicamente viable al superar la barrera de eficiencia energética del 7-10 por ciento (la conversión de la luz solar en hidrógeno). [13] con una tasa de producción de hidrógeno de 10-12 ml por litro de cultivo por hora.
4. Descomposición térmica del agua: la descomposición térmica, también llamada termólisis, se define como una reacción química mediante la cual una sustancia química se descompone en al menos dos sustancias químicas cuando se calienta. A temperaturas elevadas, las moléculas de agua se dividen en sus componentes atómicos hidrógeno y oxígeno. Por ejemplo, a 2200 ° C, aproximadamente el tres por ciento de todas las moléculas de H2O se disocian en varias combinaciones de átomos de hidrógeno y oxígeno, principalmente H, H2, O, O2 y OH. Otros productos de reacción como el H2O2 o el HO2 siguen siendo menores. A la temperatura muy alta de 3000 ° C, más de la mitad de las moléculas de agua se descomponen, pero a temperaturas ambiente solo una molécula en 100 trillones se disocia por efecto del calor.
5. Producción química: una variedad de materiales reacciona con agua o ácidos para liberar hidrógeno.
• Al + 3 H2O + NaOH → NaAl (OH) 4 + 1.5 H2
• NaAl (OH) 4 → NaOH + Al (OH) 3

La investigación se está llevando a cabo sobre la fotocatálisis [27], la aceleración de una fotorreacción en presencia de un catalizador. Su comprensión ha sido posible desde el descubrimiento de la electrólisis del agua por medio del dióxido de titanio. La fotosíntesis artificial es un campo de investigación que intenta replicar el proceso natural de la fotosíntesis, convirtiendo la luz solar, el agua y el dióxido de carbono en carbohidratos y oxígeno. Recientemente, esto ha logrado dividir el agua en hidrógeno y oxígeno utilizando un compuesto artificial llamado Nafion.

Answer 3

Hay un no. de maneras
1) electrólisis del agua, por lo que H2 aparece en el cátodo y O2 en el ánodo.
2) Radiolisis donde el agua se descompone por radiaciones nucleares.
3) descomposición térmica a aproximadamente 3000 grados C, donde se produce una descomposición de ~ 50%
4) Descomposición biológica mediante bio reactor de algas.
-> Dado que la energía del enlace HO en el agua es muy alta, la descomposición del agua tiene lugar en condiciones drásticas. Por lo tanto, se necesita un potencial de alto orden para obtener un resultado positivo.

Answer 4

Pragya ha hecho un buen trabajo al enumerar varios métodos. Solo quisiera agregar 1 más: las reacciones catalíticas que involucran catalizadores basados ​​en metales de transición traza (Co, Ni, Ru) también pueden oxidar el agua. El objetivo aquí es afinar el catalizador para que la reacción se produzca a temperatura ambiente o cerca de la misma. Los números de facturación aún no son excelentes, pero varios grupos de investigación están trabajando en esto. La importancia de este método radica en su utilidad para producir H2 barato para ser utilizado en celdas de combustible.