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水の電気分解について
水は電気分解出来るのでしょうか?食塩などのイオンになる物質を入れないでの話です。いろいろ調べると、電気分解出来ないや出来るという記述が見られます。例えば、水分子しか存在しない純粋な水に、9V電池を接続したとします。この時、電気分解が発生し、その結果電流は流れますか?ナノオーダーでも電流の存在があれば、電流は流れたと解釈します。 また蒸留水や水道水の場合どれくらい、電流に変化は見られるでしょうか? あと、1.23Vが水の電気分解の理論値?みたいなことを見たことがあるのですが、だとしたら水は電気分解出来るのではないですか?いろんな情報がありだいぶ混乱しています。
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電気化学p4、渡辺正、に「どんな水も水素と酸素に分解できる。中高の教科書が強調する"純水は電解できない、電気を通さない"は根も葉もなくて、少し余計に手間がかかるだけの話にすぎない」とあります。 この文脈の「少し余計に手間がかかる」は1.23Vよりはるかに高い電圧をかけること、などを指します。 中高レベルであれば分解できないと答えても差し支えありませんし、その様な記述が多所で見られますが、ナノオーダーのレベルの話になると「流れる」と普通に言えます。 純水に対する9Vの電気分解でも、かなり大雑把にいうと0.01 mA cm-2程度の電流密度は得られます。 蒸留水や水道水の電流は、同じ電圧下では比較にならない位違ってくるのでちょっと分かりません。
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- kamobedanjoh
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水の電気分解で、水素と酸素を分離採集します。 水素は観測気球などに、酸素は呼吸補助用に医療や登山などで利用されています。 電気分解に利用するのは、電気を通さない純水(混入物の無い水)多くは蒸留水が使われます。水道水や塩水は通電ショートしてしまうため、電源の方が故障してしまい危険です。 水素は引火しやすく、発火可能な混合比(水素と空気の混合割合)は97~7%と言われます。 僅かでも空気が混入すると引火・爆発の危険があります。水素は着火点温度が低く、被服の静電気などでも容易に引火するため、取り扱いには厳戒を要します。 水素が酸素に反応して燃焼すると、熱を発生した後に、灰では無く、純水が残ります。ロケットのエンジンには液化した水素と酸素を混合燃焼させる方式が採用されています。宇宙船はその際の電気的反応から電源を得、飲料水を得ています。燃料電池にも、この原理が採用される場合があります。 直流電流で 2H₂O⇔2H+O 相互に変化させることが出来ますが、不純物は天敵です。
補足
的外れの回答ですね。 危険性とかは今は議論していないです。 燃料電池もロケットエンジンも全部知ってます。 知りたいのは、蒸留水は何ボルトくらいから電気分解が可能かです。 電気分解すれば電子が発生するわけですが、その時流れる電流はいくらくらいかです。 電気分解出来ないという人もいるのですが、これは正しいのですか? 水は電気分解出来ない。電流も流れないとう記述がインターネットで調べると多く見られます。 あと、理論電圧1.23Vから分解でき、指数関数的に電流値がふえるようですが、これは電気分解可能ということを言っているのではないのでしょうか?