كيف يمكن صنع الأكسجين بطريقة سهلة بالفصل؟ وكيف يمكن صنع غاز كربوني بطريقة سهلة بخلاف التنفس؟

بالنسبة لصنع الأكسجين أنصح بطريقة سهلة وفعالة تتطلب فقط منتجاً استهلاكياً شائعاً وهو النتروجين السائل، يكفي صنع قمع مخروطي الشكل من النحاس ذي قمة مسدودة ومنتهية بشكل مدبب، ويملأ القمع بالنتروجين السائل (درجة حرارة -١٩٢°) فيتكثف أكسجين الهواء الذي يغلي عند درجة حرارة -١٨٥° على الجوانب الخارجية للمخروط ويسيل قطرة بقطرة إلى الأسفل على طول الحد فلا يتبقى سوى جمعه؛ وهناك طرق أخرى مثل تسخين بعض أنواع خمائر التأكسد أو الكلورات ولكنها خطرة إلى حد ما ويمكن أن توحي إلى التلاميذ بأفكار سيئة حيث أن الكلورات منتج شائع من منتجات إزالة الأعشاب ويفضل عدم عرض كل السخافات التي يمكن ارتكابها باستخدامه أمامهم؛ أما فيما يخص الغاز الكربوني فيكفي معالجة الجير باستخدام حمض الكلوريدريك أو حتى باستخدام الخل للحصول على أي كمية نريدها من CO٢ (انظر الشكل).

يبدو لي فيما يخص صنع الأكسجين أن خيار تحليل محلول مائي ملحي كهربائيا (ككربونات الصوديوم مثلا) خياراً سهلاً إلى حد ما بواسطة مولد لتيار مستمر، فالتيار المتردد سيتسبب في الحصول على خليطين من ٢H٢ + O٢ فنحصل على الأكسجين عند الأنود (القطب الكهربائي المتصل بالقطب + للمولد) (احذر فوجود أيونات الكلور بالمحلول الملحي يؤدي إلى إيجاد الكلور الثنائي أيضا في حالة بعض أنواع الأقطاب الكهربائية)، واقترح كذلك جمع الغاز الناتج عن تحلل الماء الممزوج بالأكسجين المصفى، وتعجل الحرارة وبعض المواد من عملية التحلل: كالأحماض القلوية وأيونات الحديدII ..الخ، وإذا رغب المعلم في إجراء إحدى تلك التجارب فباستطاعتي أن أمده ببعض المعلومات الإضافية الخاصة بالتجربة.

هناك حلول أخرى يسهل تنفيذها عن طريق تفاعل محلول برمنجنات البوتاسيوم اللامائية بواسطة حمض الكبريتيك مع محلول ماء ممزوج بالأكسجين ( استعمال ماء الاكسجين ١٠ أو ٢٠ من الكتلة الموجودة في السوق و يضيف بعض الحامض و قليلا من بلورات برمنجات البوتاسيوم)  فيتحرر الأكسجين تلقائيا من الأنبوب، ويمكن التأكد من ذلك بواسطة اختبار الاشتعال؛ ومن وجهة النظر التفاعل الكيميائي فالأمر يتعلق بتأكسد الماء الممزوج بالأكسجين والذي يبلغ فيه الأكسجين درجة التأكسد -١ إلى الأكسجين (درجة التأكسد صفر) بواسطة الأيون MnO٤- بالوسط الحمضي.

لقد قرأت عدداً من الإجابات على أسئلة المعلمين وخاصة المتعلقة بإنتاج الأكسجين الغازي، وتعد الطرق المذكورة في غاية الذكاء ومع ذلك يهيأ لي أن أبسط الطرق هي تسييل محلول كربونات الصوديوم عند ١٠% قطرة قطرة بعد إضافة بعض بلورات كلورور الكوبلت  ( عدة مليجرام) والماء الممزوج بالأكسجين، فيبدأ تحرر الأكسجين في الحال ويمكن التحكم في خروجه بإضافة قطرة بقطرة من الماء الممزوج بالأكسجين ويكف خروج الغاز ما أن تنقطع عملية إضافة الماء الممزوج بالأكسجين.