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把重水放入水电解器中，接通直流电，为了加强重水的导电性，常常在重水里加入少量的硫酸或氢氧化钠。
重水里有微量的重氢离子和重氢氧根离子，当接通直流电后，重氢氧根离子会在阳极上放电，变成不带电的重氢氧根，这种不带电的重氢氧根一分解就会放出氧气，从阳极上放出来，而重氢离子会在阴极上放电，变成不带电的氢原子，两两结合成氢气分子，从阴极上放出来。
我们可以观察到两个电极上都有气泡放出，体积较小的气体能使带火星的木条燃烧起来，这是氧气，而体积较大的气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，这是重氢气，也叫做氘气。