如何把水分离成氢气和氧气

2024-11-14 06:31:17

推荐回答（2个）

回答1：

因为水分解成氢气和氧气条件比较苛刻，一般不容易达到，尤其是家庭小实验。

水在1000℃下可以分解成氢气和氧气。

水分解成氢氧气方法
一 .液态水升温成为气态水分子

液态水中水分子相互之间以氢键相联，缔合成为密集堆集体。挨个堆集的水分子相互间距离很小，光子不能辐射液体内部分子，不利于水分子吸收激光能量。液态水加热成为气态水分子时，分子之间距离增大约3倍，光子可通过分子之间空隙，使气体内部分子能够吸收光子，有利于水分子吸收激光能量，有利于反应物质中分子能量非平衡分布，能够产生激光化学反应。高温水气升高了反应物质分子能量状态，利于催化化学反应。

二 .“分解反应器”内激光化学反应及催化反应

1.分解反应器的特性

反应物质水气由通道进入储气室，温度、压力处于均衡分布态，储气室下方沿输入激光束方向的出口与反应室相通，激光光束从反应室两边输入，在反应室进口附近形成激光辐射区域，进口截面的宽度略小于激光束截面直径，反应物质气流受进口宽度约束通过激光辐射区域，所有水分子有机会吸收到激光能量。

2.输入反应室水气的热化学性质
进入反应室的水气温度650～750℃，压力18～25㎏f/㎝2，热焓1074.6 Kcal/㎏/K。水气进入反应室的流速约20～25米/秒，反应室出口的产出物质气流通过列阵喷管喉道口的速度约320米/秒。

3.水分子吸收光子过程
水分子的简正振动频率与光波频率匹配，即波的频率（波数/㎝-1）一致，水分子能够吸收光子。光子是电磁波，属于球面横波，存在电场矢量和磁场矢量的振动，由于光波中的电场和磁场都是矢量，所以光波是一种矢量波。

4.激光能量输入
激光能量从光反应室窗口输入，采用激光能量巨脉冲输入，光波频率是3756㎝-1～91425px-1（波长2.66～2.73/微米），激光以TEM oo输出或多模输出。

5.能量分布与化学反应
反应物质通过激光能量聚集的局部区域，被激励成为高能态分子，有利于激光化学反应和催化反应。因为化学反应的产生与反应速率的快慢，是以高能态分子的多少为判据的，即单位体积内高能态分子的多少决定成键分子的多少，成键分子的多少决定化学反应速率。激光能量聚集在局部区域与激光能量分布方法，产生的激光化学反应结果是不尽相同的。

水的分解是单物质反应，即只有一种物质参与的化学分解反应。
反应物质中分子的分解、成键、催化要达到能量阈值才能参与化学反应，化学反应的产生和化学反应速率的快慢，是以高能态分子的多少和分子相互碰撞的频率/秒决定的。化学分解反应中，分子的成键要满足对称性、能量相近、最大重叠三条原则。

6.红外激光化学反应
输入反应物质中的激光，光波频率3657～3756 cm-1属红外光源，因而反应物质中进行的是红外激光化学反应。光化学第一定律“只有吸收光子能量的分子才能参与光化学反应”。

7.催化化学反应
按照定义：“催化剂使化学反应速度加快，是本身不被消耗的物质”。化学反应中催化剂不消耗能量，也不增加能量，又是自身不被消耗的物质，是催化剂特有性质。“方法”实施例设计的“装置”，在分解反应器内的反应物质中，实施了化学吸附离解催化反应，能够减少外部输入反应物质中的激光能量。

三 .产出物质气流中的能量转换
“能量转换”是创新技术的核心，是实现产出物质能量大于反应物质输入能量的必备条件。
水分解化学反应中热能量转换成为激光能量，即产出物质的热能激光能反应物质生成产出物质的热能激光能，构成热→光→热→光能量循环。热能转换成为激光能是以“气动激光器”理论为根据的。

四 .高温气流中分离氢氧分子
单物质水的化学反应是可逆反应，化学反应方向随气体热焓变化而改变。进入反应室水气因激光能量输入产生激光化学分解反应，气体温度接近1000℃，正在进行着的正方向化学分解反应，只要不改变环境和气体的热焓（温度），就不会产生逆方向化学化合反应。但是产出物质氢、氧分子气离开反应室必然降低温度，环境、温度的改变，必然产生逆方向化学化合反应生成水分子。因此，离开反应室的高温气流，产出物质中氢、氧分子必需分离，避免产生逆向化学化合反应。分开输出的氢气和氧气不会产生化合反应。

回答2：

用电解水的方法，可以将水分解为氧气和氢气。

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