創意微型實驗—微型化學環保鞭炮 方金祥 創意微型科學工作室 chfang1273@yahoo.com.tw 每逢節慶喜宴或廟會等都少不了會施放鞭炮,然施放完後就會留下一大堆的炮竹垃圾,由於大部分的人不敢施放鞭炮,為使學生們能體驗施放鞭炮所產生的具震撼的響聲,特設計一套能在實驗室甚至直接在教室就可施放的微型化學環保鞭炮。 n 原理 利用微型電解裝置將水電解所產生氫氣和氧氣一起通入裝有清潔劑水溶液(或肥皂水)之凹槽中,使其形成一個一個含有氫氣和氧氣體積比為2 : 1之泡沫堆積在凹槽中清潔劑水溶液的表面。電解鹼性溶液水的反應式,如式[1]~[3]所示。再用點燃之火柴去點燃含有氫氣與氧氣之混合氣之泡沫,便會發出超「ㄅ一尢、」的爆鳴聲,有如點燃鞭炮似的響聲,謂之「微型化學環保鞭炮」。氫氣與氧氣的反應式,如式[4]所示。 正極(陽極):4OH–(aq) → 2H2O(l) + O2(g) + 4e– Eo = -0.401 V [1] 負極(陰極):4 H2O(l) + 4e– → 2H2(g) + 4OH– (aq) ER = -0.828 V [2] ——————————————————————————————————– 全反應(電解):2H2O(l) → 2 H2(g) + O2(g) E = -1.229 V [3] 點燃爆炸:2H2(g) + O2(g) […]