หลักการอิเล็กโทรไลซิสของเครื่องกำเนิดน้ำด้วยไฟฟ้า

น้ำมีอยู่ในรูปของเหลวในรูปของกลุ่มโมเลกุลของน้ำ น้ำประปาทั่วไปมักประกอบด้วยกระจุกของโมเลกุลน้ำ 11-13 โมเลกุล ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าจำเพาะในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของน้ำจะถูกเปิดออกบางส่วน ทำให้เกิดกลุ่มน้ำเล็กๆ ที่ประกอบด้วยโมเลกุลของน้ำ 5-6 โมเลกุล ในเวลาเดียวกัน ภายใต้การกระทำของแรงสนามไฟฟ้า แคตไอออน เช่น Ca2+, Mg2+, K+ ในน้ำจะเคลื่อนไปทางแคโทด และประจุลบ เช่น Cl -, SO42-, NO3-, NO2- จะเคลื่อนที่เข้าหาขั้วบวก ปฏิกิริยาของน้ำบนขั้วบวกและแคโทดของเซลล์อิเล็กโทรไลต์มีดังนี้:
H2O=OH-+H+
ที่แคโทด: H++e=H 2H++2eH2 ↑ 2H2O+2e=2OH -+H2 ↑
ที่ขั้วบวก: 4OH-4e=2H2O+O2 ↑ 2H2O-4e=4H++O2 ↑
ในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ เซลล์อิเล็กโทรไลต์ถูกแบ่งออกเป็นสองห้องโดยเมมเบรนไอออน ห้องแอโนดและแคโทด และมีเพียงไอออนเท่านั้นที่สามารถทะลุผ่านระหว่างสองห้องได้อย่างอิสระ
เมื่อน้ำอยู่ในสถานะของเหลว มันจะแตกตัวเป็นไอออนไฮโดรเจนและไฮดรอกไซด์ไอออน หลังจากถูกทำให้ถูกไฟฟ้า ไอออนของไฮโดรเจนจะเคลื่อนที่ไปทางแคโทดเนื่องจากมีประจุบวก หลังจากได้รับอิเล็กตรอน ไอออนของไฮโดรเจนจะรีดิวซ์ไฮโดรเจนที่แอคทีฟได้อย่างมาก และศักยภาพในการลดออกซิเดชันของน้ำจะเปลี่ยนจากบวกเป็นลบ
ไฮโดรเจนที่ถูกกระตุ้นนั้นไม่เสถียร และอะตอมของไฮโดรเจนสองอะตอมจะได้รับอิเล็กตรอนสองตัวเพื่อให้กลายเป็นก๊าซไฮโดรเจนและหลบหนีออกไป
ความสมดุลแบบพลิกกลับได้ของน้ำอิออไนเซชันจะหยุดชะงัก และเพื่อให้ถึงสมดุลอีกครั้ง น้ำจะแตกตัวเป็นไอออนอย่างต่อเนื่อง ทำให้ไฮดรอกไซด์ไอออนสะสมอย่างต่อเนื่องที่แคโทด ซึ่งเรียกว่าน้ำอิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์
ในทางตรงกันข้าม ไอออนของไฮดรอกไซด์จะเคลื่อนที่เข้าหาขั้วบวกโดยมีประจุเป็นลบ ทำให้สูญเสียอิเล็กตรอนและกลายเป็นออกซิเจน
ความสมดุลแบบผันกลับได้ของการแตกตัวเป็นไอออนของน้ำถูกรบกวน เพื่อให้กลับสู่สมดุลอีกครั้ง น้ำจะแตกตัวเป็นไอออนอย่างต่อเนื่อง และไฮโดรเจนไอออนจะสะสมที่ขั้วบวก ซึ่งเรียกว่าน้ำอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นกรดหรือน้ำออกซิไดซ์ด้วยไฟฟ้า