創意微型實驗—簡易環保電解裝置 方金祥 創意微型科學工作室 chfang1273@yahoo.com.tw 本文作者曾先後設計了三代的「簡易環保電解裝置」,這三代的電解裝置之比較如表一所列和相片一所示。第一代「簡易環保電解裝置」曾參加中華民國第四屆發明和創新展覽會榮獲發明類教師組第二名,並取得中華民國經濟部中央標準局新型專利,如附錄所示。第二代的「簡易環保電解裝置」曾以「學校化學科減量減廢實驗之設計」為企畫案主題之一,參加由台灣通運傳動機械股份有限公司所舉辦的一九九七年歐普環保獎(The 1997 Opel Environmental Award)企畫案競賽,本文作者以「學校化學科減量減廢實驗之設計」榮獲第一名,如附錄所示。本文將介紹第三代的「簡易環保電解裝置」之設計與製作過程。 表一:三代簡易環保電解裝置之比較 簡易環保 電解裝置 電解槽材料 電解管材料 電解管刻度 刻度正確性 第一代 回收兩個果凍塑膠杯 壓克力管 自訂刻度 體積讀數 接近正確 第二代 回收兩個果凍塑膠杯 塑膠注射筒(10 mL) 原有刻度 體積讀數 正確 第三代 回收兩個布丁塑膠杯 丟棄式滴管(10 mL) 原有刻度 體積讀數 最為正確 相片一:三代簡易環保電解裝置,第一代(左)、第二代(中)、第三代(右) n 原理和概念 在以鹼性的氫氧化鈉溶液為電解質,經通入直流電後,進行水的電解,其電解反應如式[1]~[3]所示。電解總反應之電位差為負值(–1.229 V),因此欲電解水時必需外加至少1.229 V,才能順利進行水在鹼性溶液中之電解。 陰極(負極):4H2O(l) + 4e– → 2H2(g) + 4OH–(aq) E°red = – 0.828 […]