تفكيك الماء
[[ملف:Electrolysis of Water.png|تصغير|300px|رسم تخطيطي لـ [[معادلة كيميائية|المعادلة الكيميائية]] لـ [[تحليل كهربائي للماء|التحليل الكهربائي للماء]]، شكل من أشكال تفكيك الماء.]]

'''تحليل الماء أو تفكيك الماء''' هو [[تفاعل كيميائي|التفاعل الكيميائي]] الذي يحدث فيه تحلل الماء إلى [[أكسجين]] و[[هيدروجين]]

سيكون تقسيم الماء الكيميائي الضوئي الفعال طفرة تكنولوجية تدعم [[اقتصاد الهيدروجين]]، ولم يتم عرض آلية عملية صناعية لتحليل الماء بالماء النقي، مع ذلك فإن تفاعلات المكونين (تحضير <chem>H2</chem> وتحضير <chem>O2</chem>) معروفان. يستخدم تحليل مياه البحر وغيره من المياه المالحة لإعداد [[كلور|الكلور]]، ويشكل الهيدروجين المستخلص من تحليل الماء ما يقدر بحوالي 5% من إجمالي استهلاك العالم. يعد [[تركيب ضوئي|البناء الضوئي]] شكل من أشكال [[تحليل كهربائي|تحليل الماء]]، ولكن لا يتم استخلاص الهيدروجين منها. وما يحدث في خلايا الوقود الهيدروجينية هو العكس لعملية تحليل الماء.

== التحليل الكهربائي ==
[[ملف:Electrolyser, front, B.jpg|تصغير|المحلل بالكهرباء الأمامي مع لوحة كهربائية في المقدمة]]

التحليل الكهربائي للماء هو تمرير تيار كهربائي في الماء (H2O) يؤدي لتفكيكه إلى أكسجين (O2) وهيدروجين (H2).<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Highly efficient high temperature electrolysis|مسار=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2008/JM/b718822f|صحيفة=Journal of Materials Chemistry|تاريخ=2008|issn=0959-9428|صفحات=2331|المجلد=18|العدد=20|DOI=10.1039/b718822f|الأول=Anne|الأخير=Hauch|الأول2=Sune Dalgaard|الأخير2=Ebbesen|الأول3=Søren Højgaard|الأخير3=Jensen|الأول4=Mogens|الأخير4=Mogensen| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200126115638/https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2008/JM/b718822f | تاريخ أرشيف = 26 يناير 2020 }}</ref>

== تحليل الماء بالبناء الضوئي ==
تحليل الماء بالبناء الضوئي هو أحد طرق تحليل الماء التي تحدث بعملية البناء الضوئي، ولكن [[إلكترون|الإلكترونات]] تنتقل، ليس إلى [[بروتون|البروتونات]]، بل تنتقل لسلسلة نقل إلكترونية أخرى في [[نظام ضوئي ثاني (II)|نظام ضوئي ثاني(II)]]. وتستخدم الإلكترونات لتحويل [[ثنائي أكسيد الكربون|ثاني أكسيد الكربون]] (<chem>CO2</chem>) إلى [[سكريات]].

== تحليل الماء الكهروضوئي ==
التحليل الكهروضوئي للماء باستخدام الطاقة الكهربائية المنتجة من أنظمة الخلايا الشمسية قادرة على توفير أنظف طريقة لانتاج الهيدروجين، بخلاف النووية والرياح و[[طاقة حرارية جوفية|الطاقة الحرارية الأرضية]] و[[طاقة كهرمائية|الطاقة الكهرومائية]]. مجدداً، يتم تحليل الماء إلى غاز الهيدروجين والأكسجين عن طريق التحليل الكهربائي، لكن يتم الحصول على الطاقة الكهربائية عن طريق [[خلية كهروضوئية|الخلايا الكهروضوئية]]، ويمكن تسمية النظام أيضاً بالتركيب الضوئي الاصطناعي.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Electrode lights the way to cheap energy storage|مسار=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0262407908619983|صحيفة=New Scientist|تاريخ=2008-08|issn=0262-4079|صفحات=23|المجلد=199|العدد=2668|DOI=10.1016/s0262-4079(08)61998-3| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200526024954/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0262407908619983 | تاريخ أرشيف = 26 مايو 2020 }}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Solar power: Cheap energy source for Africa|مسار= https://www.un-ilibrary.org/content/journals/25179829/20/3/4|صحيفة=Africa Renewal|تاريخ=2006-10-31|issn=2517-9829|صفحات=10–11|المجلد=20|العدد=3|DOI=10.18356/51aea42a-en|الأول=Itai|الأخير=Madamombe|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20191215071209/https://www.un-ilibrary.org/economic-and-social-development/solar-power-cheap-energy-source-for-africa_51aea42a-en|تاريخ أرشيف=2019-12-15}}</ref><ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.hugedomains.com/domain_profile.cfm?d=swegene&e=com
| عنوان = HugeDomains.com - Swegene.com is for sale (Swegene)
| موقع = www.hugedomains.com
| تاريخ الوصول = 2019-08-29
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20180920154009/https://www.hugedomains.com/domain_profile.cfm?d=swegene&e=com | تاريخ أرشيف = 20 سبتمبر 2018 }}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Influence of Zn concentration in the activity of Cd1−xZnxS solid solutions for water splitting under visible light|مسار= https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0920586108004525|صحيفة=Catalysis Today|تاريخ=2009-05-15|issn=0920-5861|صفحات=51–56|المجلد=143|العدد=1-2|DOI=10.1016/j.cattod.2008.09.024|الأول=F.|الأخير=del Valle|الأول2=A.|الأخير2=Ishikawa|الأول3=K.|الأخير3=Domen|الأول4=J.A.|الأخير4=Villoria de la Mano|الأول5=M.C.|الأخير5=Sánchez-Sánchez|الأول6=I.D.|الأخير6=González|الأول7=S.|الأخير7=Herreras|الأول8=N.|الأخير8=Mota|الأول9=M.E.|الأخير9=Rivas|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20191215071216/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0920586108004525|تاريخ أرشيف=2019-12-15}}</ref>
[[ملف:Hydrogen-challenger hg.jpg|تصغير|''|التحليل الكهربائي لسفينة الماء [[هيدروجين تشالنجر]]'']]

== تحليل الماء بالتحفيز الضوئي ==
يعد تحويل الطاقة الشمسية إلى الهيدروجين عن طريق عملية تقسيم المياه أحد أكثر الطرق إثارة للاهتمام للحصول على طاقة نظيفة ومتجددة. يمكن أن تكون هذه العملية أكثر فاعلية إذا كانت مدعومة بالمحفزات الضوئية المعلقة مباشرة في الماء بدلاً من الخلايا الكهروضوئية أو النظام الكهربائي، بحيث يحدث التفاعل في خطوة واحدة.

== تحليل الماء بالإشعاع ==
[[إشعاع نووي|الإشعاع النووي]] يكسر روابط المياه بشكل روتيني، في منجم ذهب مونبونج، جنوب أفريقيا، وجد الباحثون منطقة إشعاع عالية  طبيعية، بمجتمع مهيمن عليه من قبل نمط جديد من الديسولفوتوماكيولام. التي تتغذى بشكل أساسي على غاز الهيدروجين المنتج. كما يتم النظر إلى الوقود النووي المستهلك  «[[مخلفات إشعاعية|النفايات النووية]]» كمصدر محتمل للهيدروجين.

== التحلل الحراري للماء ==
في التحلل الحراري، تنقسم جزيئات الماء إلى مكوناتها الذرية الهيدروجين والأكسجين. على سبيل المثال، عند درجة حرارة 2200 درجة مئوية، يتم فصل حوالي ثلاثة بالمائة من جميع <chem>H2O</chem> في مجموعات مختلفة من ذرات الهيدروجين والأكسجين، معظمها <chem>H</chem> و <chem>H2</chem> و <chem>O</chem> و <chem>O2</chem> و <chem>OH</chem>. منتجات التفاعل الأخرى مثل <chem>H2O2</chem> أو <chem>HO2</chem> تبقى طفيفة. على  درجة الحرارة العالية جدا 3000 درجة مئوية أكثر من نصف جزيئات الماء تتحلل، ولكن في درجات الحرارة المحيطة، ينفصل جزيء واحد فقط في 100 تريليون من تأثير الحرارة.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Thermochemical hydrogen production: past and present|مسار= https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0360319900000628|صحيفة=International Journal of Hydrogen Energy|تاريخ=2001-3|صفحات=185–190|المجلد=26|العدد=3|DOI=10.1016/S0360-3199(00)00062-8|لغة=en|الأول=J|الأخير=E. Funk|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20190829123607/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0360319900000628|تاريخ أرشيف=2019-08-29}}</ref> وقد حصرت درجات الحرارة العالية والقيود المادية التطبيقات من هذا النهج.

== مراجع ==
{{مراجع}}
{{شريط بوابات|الكيمياء|طاقة|ماء}}

[[تصنيف:إنتاج الهيدروجين]]
[[تصنيف:غازات صناعية]]
[[تصنيف:كيمياء بيئية]]
[[تصنيف:وقود]]
تحليل الماء أو تفكيك الماء هو التفاعل الكيميائي الذي يحدث فيه تحلل الماء إلى أكسجين وهيدروجين

سيكون تقسيم الماء الكيميائي الضوئي الفعال طفرة تكنولوجية تدعم اقتصاد الهيدروجين، ولم يتم عرض آلية عملية صناعية لتحليل الماء بالماء النقي، مع ذلك فإن تفاعلات المكونين (تحضير H2 وتحضير O2) معروفان. يستخدم تحليل مياه البحر وغيره من المياه المالحة لإعداد الكلور، ويشكل الهيدروجين المستخلص من تحليل الماء ما يقدر بحوالي 5% من إجمالي استهلاك العالم. يعد البناء الضوئي شكل من أشكال تحليل الماء، ولكن لا يتم استخلاص الهيدروجين منها. وما يحدث في خلايا الوقود الهيدروجينية هو العكس لعملية تحليل الماء.

 التحليل الكهربائي 
تصغير|المحلل بالكهرباء الأمامي مع لوحة كهربائية في المقدمة

التحليل الكهربائي للماء هو تمرير تيار كهربائي في الماء (H2O) يؤدي لتفكيكه إلى أكسجين (O2) وهيدروجين (H2).

 تحليل الماء بالبناء الضوئي 
تحليل الماء بالبناء الضوئي هو أحد طرق تحليل الماء التي تحدث بعملية البناء الضوئي، ولكن الإلكترونات تنتقل، ليس إلى البروتونات، بل تنتقل لسلسلة نقل إلكترونية أخرى في نظام ضوئي ثاني(II). وتستخدم الإلكترونات لتحويل ثاني أكسيد الكربون (CO2) إلى سكريات.

 تحليل الماء الكهروضوئي 
التحليل الكهروضوئي للماء باستخدام الطاقة الكهربائية المنتجة من أنظمة الخلايا الشمسية قادرة على توفير أنظف طريقة لانتاج الهيدروجين، بخلاف النووية والرياح والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الكهرومائية. مجدداً، يتم تحليل الماء إلى غاز الهيدروجين والأكسجين عن طريق التحليل الكهربائي، لكن يتم الحصول على الطاقة الكهربائية عن طريق الخلايا الكهروضوئية، ويمكن تسمية النظام أيضاً بالتركيب الضوئي الاصطناعي.
تصغير||التحليل الكهربائي لسفينة الماء هيدروجين تشالنجر

 تحليل الماء بالتحفيز الضوئي 
يعد تحويل الطاقة الشمسية إلى الهيدروجين عن طريق عملية تقسيم المياه أحد أكثر الطرق إثارة للاهتمام للحصول على طاقة نظيفة ومتجددة. يمكن أن تكون هذه العملية أكثر فاعلية إذا كانت مدعومة بالمحفزات الضوئية المعلقة مباشرة في الماء بدلاً من الخلايا الكهروضوئية أو النظام الكهربائي، بحيث يحدث التفاعل في خطوة واحدة.

 تحليل الماء بالإشعاع 
الإشعاع النووي يكسر روابط المياه بشكل روتيني، في منجم ذهب مونبونج، جنوب أفريقيا، وجد الباحثون منطقة إشعاع عالية  طبيعية، بمجتمع مهيمن عليه من قبل نمط جديد من الديسولفوتوماكيولام. التي تتغذى بشكل أساسي على غاز الهيدروجين المنتج. كما يتم النظر إلى الوقود النووي المستهلك  «النفايات النووية» كمصدر محتمل للهيدروجين.

 التحلل الحراري للماء 
في التحلل الحراري، تنقسم جزيئات الماء إلى مكوناتها الذرية الهيدروجين والأكسجين. على سبيل المثال، عند درجة حرارة 2200 درجة مئوية، يتم فصل حوالي ثلاثة بالمائة من جميع H2O في مجموعات مختلفة من ذرات الهيدروجين والأكسجين، معظمها H و H2 و O و O2 و OH. منتجات التفاعل الأخرى مثل H2O2 أو HO2 تبقى طفيفة. على  درجة الحرارة العالية جدا 3000 درجة مئوية أكثر من نصف جزيئات الماء تتحلل، ولكن في درجات الحرارة المحيطة، ينفصل جزيء واحد فقط في 100 تريليون من تأثير الحرارة. وقد حصرت درجات الحرارة العالية والقيود المادية التطبيقات من هذا النهج.

 مراجع 

تصنيف:إنتاج الهيدروجين
تصنيف:غازات صناعية
تصنيف:كيمياء بيئية
تصنيف:وقود