HHO-Rimouski

Électrolyse de l'eau (H2O

L’eau est un composé simple constitué de deux éléments d'hydrogène (H) et d’un élément d'oxygène (O).  Donc,  chaque molécule d'eau est composé de deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène. Ainsi nous écrivons la formule chimique de l'eau comme "H2O".

La conductivité est l’aptitude d’une solution à faire passer un courant électrique entre deux électrodes. Le courant est transporté par des ions, c’est à dire que la conductivité augmente avec le nombre et la mobilité des ions présents en solution. Une solution contenant très peu d’ions ne favorise pas le transport du courant, elle est dite peu conductrice ou résistive. L’inverse de la conductivité est la résistivité.

L'eau pure conduit très mal l'électricité, un électrolyte soluble dans l'eau doit être ajouté pour établir une bonne conductivité. L'électrolyte se dissout et se dissocie en cations et anions (ions positifs et négatifs) qui transportent le courant. Les électrolytes sont normalement des acides, des bases ou des sels.

 Les acides forts tels que l'acide sulfurique (H2SO4), et les bases fortes telles que l'hydroxyde de potassium (KOH) et d'hydroxyde de sodium (NaOH) sont fréquemment utilisés comme électrolytes car ils produisent beaucoup de ions positifs qui favorisent la production d’hydrogène plutôt que l’oxygène.



L'importance du PH

Le potentiel hydrogène  (ou pH) mesure l'activité chimique des ions hydrogènes (H+ ou H3O+) (appelés aussi couramment protons) en solution. Notamment, en solution aqueuse, ces ions sont présents sous la forme de l'ion oxonium (également, et improprement, appelé ion hydronium).


Si un acide est utilisé comme électrolyte , le cation libéré lors de l’électrolyte est H+ et il n'existe alors pas de compétition avec H+ libéré par la dissociation de l'eau.   En revanche, si un alcalin est utilisé comme électrolyte, l’anion libéré OH- viendra en compétition avec  l’anion H+ libéré par la dissociation de l’eau et il y aura donc une production moindre de dihydrogène

Le courant électrique dissocie la molécule d'eau (soit H2O) en ions hydroxyde (HO-) et hydrogène H+ : dans la cellule électrolytique, les ions hydrogène acceptent des électrons à la cathode dans une réaction d'oxydation en formant du dihydrogène gazeux (soit H2), selon la réaction de réduction :


alors qu'une oxydation des ions hydroxyde - qui perdent des électrons donc - se produit à l'anode afin de "fermer" le circuit électrique (équilibre de la réaction chimique en charges) :

ce qui donne l'équation de décomposition par électrolyse suivante :

La quantité de dihydrogène gazeux produite est donc deux fois celle de dioxygène.

Électrolyte

Hydroxyde de Potassium "KOH"

Hydroxyde de Sodium "NaOH" (communément appelé de la soude caustique / drain cleaner)

Il s'agit des 2 seuls électrolytes compatibles avec de l’alcool

Comment obtenir le % de concentration par masse désiré ?

 En premier, la masse volumique de l’eau est de 1000g par  litre) 1 ml d’eau = 1 gramme.  Donc, 1 litre = 1000 grammes.  Si je jeux 10% par volume, je dois mettre 100 grammes d’électrolyte pour 900 ml d’eau.  1 c. à thé de NaOH = 11 grammes / 1 c. à table de NaOH = 33 grammes.

Formule chimique : masse du soluté / masse solution** x 100
** masse soluté + solvant

Idéalement, il est recommandé de se procurer un petit hydromètre dans une boutique de fabrication de vin ou de bière.  Une hydromètre vous assurer d'un taux très précis de l'électrolyte.  Vous pouvez aussi vous procurer un hydromètre pour batterie dans un commerce de pièces automobile.

Un mélange de 20% devrait donner une lecture de 1.2191 at 20º C sur un hydromètre.

Voici la concentration recommandée de KOH (28% en poids max.) ou NaOH (20% en poids max.) pour éviter le gèle en période hivernal.


Voici un tableau qui permet de préparer une solution d'électrolyte sans hydromètre