电解水必须使用直流电而非交流电,主要原因如下:
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电流方向稳定性
直流电电流方向恒定,能保证水分子中氢氧离子定向移动,从而在阴极持续生成氢气,在阳极持续生成氧气。而交流电电流方向周期性变化,导致气体混合,无法分离。
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气体混合风险
交流电下,正负极频繁切换,可能同时产生氢气和氧气混合气体,存在爆炸隐患。氢气与氧气混合比例达到4:1时遇火源极易爆炸。
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实验目的要求
电解水旨在研究水的组成或收集纯氢氧气体,交流电无法满足对气体纯度及安全性的要求。
总结 :直流电的稳定性和安全性是电解水实验的核心需求,而交流电的特性使其无法实现有效分离和可控操作。