Den kemiske sammensætning af vand blev først bestemt af den franske kemiker Lavoisier i 1784. Lavoisier, sammen med militæringeniøren Meunier, der passerede vanddamp hen over en varm jernplade, opdagede, at vandet blev nedbrudt og frigav brint og ilt. Ja, selvfølgelig, for deres tid, for æraen med at "bestille ting", var disse konklusioner stor betydning. Faktisk, før denne opdagelse, blev vand betragtet som fuldstændigt homogent stof. Det er dog umuligt ikke at bemærke noget andet: denne opdagelse spillede også sin helt åbenlyse rolle. negativ rolle, da det i lang tid afledte andre videnskabsmænds opmærksomhed fra søgninger i dette område og etablerede ufejlbarlighed i mange generationers sind denne konklusion, desuden indviet af en videnskabsmands autoritet.
Men de forhold, hvorunder det blev udført, var så ufuldkomne, at de var "beskidte".
Tænk bare på tilstedeværelsen af jern, over hvilket vanddamp blev passeret. Det kan introducere øjeblikke i oplevelsen, som endda er svære at tage højde for på forhånd. Lavoisier og hans partner registrerede i deres eksperiment, hvad der var mest åbenlyst: frigivelsen af to gasser - brint og oxygen, og hvad der var ud over det, de var slet ikke opmærksomme på dette, sandsynligvis af den grund, at dette "udover" ikke var så tydeligt som frigivelsen af to gasser.
Eftersom før denne opdagelse den generelle opfattelse, der var fremherskende i videnskaben, var, at vand er et homogent stof, kan kendsgerningen om opdagelsen af dets heterogene sammensætning kaldes revolutionær. Hvad mere kan man forlange af opdagerne! Desuden var indlysendeheden af resultaterne af eksperimentet for fængslende.
Det gamle syn på vand blev kasseret og erstattet af en ny idé om vand som en kombination af to elementer - brint og ilt, som hurtigt etablerede sig i videnskaben. Dette blev i høj grad lettet af udviklingen elektrokemi.
ELEKTROLYSE ifølge Davy
En række videnskabsmænd (Nicholson, Cavendish, etc.) udførte et eksperiment med elektrokemiskenedbrydningvand (en lignende definition denne proces helt forkert). Ved ordet "nedbrydning" skal vi forstå elektrolyse af vand som en kompleks redoxproces, men på ingen måde som en simpel nedbrydning af vand til dets bestanddele.
Så under nedbrydning, dvs. Under elektrolysen af vand blev der frigivet brint og ilt, hvilket så ud til at bekræfte Lavoisiers konklusion. Men samtidig begyndte den "sorte boks" pludselig at give yderligere information, som ikke var der før. Under elektrolyseprocessen blev to mærkelige fænomener opdaget: For det første blev begge komponenter af vand frigivet ikke sammen, men adskilt fra hinanden - ilt ved den ene elektrode, brint ved den anden; for det andet observeredes dannelsen af syre ved oxygenpolen og alkali ved brintpolen. Det her"mærkelig" nedbrydning af ozad vandantal videnskabsmænd; Desuden var de mere bekymrede for den anden "mærkelighed", dvs. udseendet af syre og alkali.
Det faktum, at når det passerer gennem vand elektrisk strøm brint og ilt blev frigivet, hvilket passede forskerne ret godt, fordi det så ud til at bekræfte den allerede dominerende mening om vandets sammensætning. Spørgsmålet om, hvordan disse komponenter blev adskilt, under hvilke ledsagende omstændigheder, selvom de var optaget videnskabsmænd af det tid, men stadig ikke i sådan en grad: deres opmærksomhed var hovedsageligt rettet mod det andet "mærkelighed", fordi hun kaster en skygge af tvivl om den opdagede formel for vand. Spørgsmålet opstod uundgåeligt om, hvad der forårsager dannelsen af syre og alkali under elektrolyse af vand.
En fremragende engelsk kemiker tog løsningen på denne gåde. Humphry Davy(1778-1829). Davy syntes gennem en række eksperimenter at bekræfte det faktum, som alle videnskabsmænd på den tid antog, at dannelsen af syre og alkali under elektrolyse af vand er et tilfældigt fænomen, der ikke er relateret til selve vandet, som består som det blev bestemt. Lavoisier, fra brint og oxygen. Men hvordan lykkedes det Davy at "bevise" dette?
Davy udførte adskillige eksperimenter med "nedbrydning" af omhyggeligt renset vand med elektricitet i forskellige beholdere: agat, glas, lavet af flusspat, barytsulfat osv., for at minimere beholdermaterialets indflydelse på resultaterne af eksperimenterne . I alle forsøg uden undtagelse under elektrolyse af vand fik han en stærk syre ved anoden og en alkali ved katoden. Han forbandt dette med, at rent vand det nedbrød stadig delvist Karrenes Materiale, hvilket var Grunden til Dannelsen af Syre og Base. En vigtig konsekvens af forsøgene var dog, at mængden af syre og alkali dannet ved elektroderne var direkte afhængig af eksperimenternes varighed, nemlig: jo længere de var, jo mere syre og alkali blev der dannet og jo stærkere koncentration .
I Davys eksperimenter med elektrolyse af forskellige saltopløsninger opnåedes et lignende billede: ved anoden blev der dannet syre ved frigivelse af ilt, og ved katoden blev der dannet en alkali med frigivelse af brint eller ren ammoniak. Disse processer burde i sig selv have foranlediget analogt til at drage konklusioner vedrørende generelle love vedrørende elektrolyseprocessen.
Det er velkendt, at under elektrolyse forskellige stoffer ved elektroderneredoxprocesser forekommer, men ikke simpel nedbrydning af stoffer. Desuden kan selve elektrolyse kun forekomme i nærvær af en redoxproces.
I dette tilfælde sker oxidationsreaktionen ved den ene elektrode, og reduktionsreaktionen ved den anden. Derfor ville det være
den største fejl
betragte elektrolyse som en simpel proces til nedbrydning af stoffer til deres bestanddele, det være sig vand, salt eller syre. Oxidation på den ene pol sker med samtidig reduktion på den anden og omvendt. Disse bestemmelser er essensen af det allerhelligste af elektrokemiske processer, helt i overensstemmelse med termodynamikkens anden lov. Faktisk, hvis vi tager eksempler med elektrolyse af salte, er det let at se, at en reduktionsreaktion fandt sted ved anoden med frigivelse af oxygen (produktet af denne reaktion, der akkumulerede ved anoden, var i alle tilfælde en slags syre ). En oxidationsreaktion fandt sted ved katoden med frigivelse af hydrogen eller metal (produktet af denne reaktion, der akkumulerede ved katoden, var altid en slags alkali).
Det ville forekomme naturligt at udvide det samme mønster til vand: vand som et kemisk stof, der besidder i mange henseender sure egenskaber, i princippet ikke kan tjene i I dette tilfælde undtagelse og simpelthen falder fra hinanden, som en mekanisk blanding, i dens bestanddele, hvor alle andre stoffer gennemgår komplekse redoxprocesser. Derfor kunne man på forhånd forvente dannelse af syre og alkali ved de tilsvarende elektroder under elektrolyse af vand. Det eneste spørgsmål er - hvilken syre og hvilken alkali?
Men denne er absolut indlysende ting Drejede væk. Tanken om hende var ikke tilladt eller hun simpelthenforsømt. Desuden blev dette ikke gjort af nogle amatører, men af professionelle høj klasse. For dem ser det ud til, at det faktum, at vand består af to elementer - brint og ilt, blev en slags symbol på tro, en slags "hellig ko", og de rettede alle deres bemærkelsesværdige evner netop for at bekræfte dette faktum, men slet ikke for at bekræfte dens sandhed. Det faktum, at begge gasser blev frigivet under elektrolyse, skønt ved forskellige elektroder, syntes at bekræfte denne tro, selv i modstrid med alle lovene for elektrolyse og termodynamik. Samtidig var der slet ingen, der var flov over, at vand så let kunne opdeles i dets bestanddele, som to limede stykker træ faldt i vand.
For at undgå eventuelle bivirkninger udførte Davy en række eksperimenter i gyldne kar med godt renset vand. I løbet af fjorten timer, hvor forsøget varede, steg mængden af syre i anodebeholderen konstant. Davy opdagede, at dens egenskaber ikke var anderledes endnitrogen
syrer, som blev dannet på nøjagtig samme måde i de forsøg, han tidligere havde udført i glaskar. I katodebeholderen blev der dannet en flygtig alkali, hvis mængde snart nåede en vis grænse. Hun opdagede ammoniakens egenskab ( NH 3).
Davy gentog sit eksperiment og fortsatte det uden afbrydelse i tre dage. Ved slutningen af denne tid, som han selv vidner om, var vandet i karrene nedbrudt og fordampet til mere end halvdelen af dets oprindeligeindledende volumen. Som følge heraf blev der dannet stærk salpetersyre i anodebeholderen, mens mængden af alkali forblev omtrent på samme niveau som i det foregående forsøg. Davy mente, at sidstnævnte skyldtes dens konstante fordampning.
Davys vand er "under tortur"
Var alting virkelig så ulasteligt rent og godt i Davys eksperimenter? Lad os overveje Davys eksperiment med elektrolyse af vand under klokken på en luftpumpe. Hvorfor blev der i dette forsøg kun dannet en lille mængde syre i anodebeholderen, og der blev overhovedet ikke påvist alkali i katodebeholderen? Skyldes det virkelig, som Davy troede, manglen på luft pumpet ud under klokken? Dels, ja, men i en helt anden forstand, end han forventede. Til at begynde med begik Davy en alvorlig fejl i sin oprindelige antagelse om, at dannelsen af syre og alkali var forårsaget afvar luftens nitrogen. Dannelsen af syre og baser kunne ikke have noget med luftkvælstof at gøre af den simple grund, at nitrogen ind normale forhold Det er ikke kemisk aktivt, opløses ikke i vand og reagerer ikke med hverken ilt eller brint. Alene denne kendsgerning burde foranledige en søgning efter andre kilder til syre- og alkalidannelse. Senere blev det dog antydet, at dannelsen af syre og alkali i forsøgene muligvis var forårsaget af tilstedeværelsen af en vis mængde ammoniumsalte i luften. Vi var tilfredse med denne forklaring. Det er dog næppe muligt at tage denne forklaring seriøst, da den for det første blev lavet efter kendsgerningen og, For det andet, selv om en vis mængde af sådanne salte virkelig var til stede, skulle den have været så lille, at den ikke kunne have en konstant og regelmæssig dannelse af syre og alkali i hvert forsøg, hvis mængde som anført kun var i direkte afhængighed. om varigheden af forsøgene.
Hovedsagen er dog ikke dette, men hvad der præcist skete i eksperimenterne under klokken, og hvorfor der, i modsætning til almindelige forhold, kun blev dannet en lille mængde syre der, og der var ingen alkali overhovedet. Lad os først og fremmest overveje den mulige indflydelse af en meget sjælden atmosfære på resultaterne af eksperimentet. Det er kendt, at der i en sjælden atmosfære er en hurtig frigivelse af gasser opløst i den fra væsker, og fordampningsprocessen accelereres betydeligt, hvor sidstnævnte først påvirker mere flygtige stoffer og derefter mindre flygtige stoffer. Det er naturligt at antage, at i Davys eksperimenter i en meget sjælden atmosfære først og fremmest begyndte processen med at frigive flygtigt alkali fra opløsningen, hvilket blandt andet er grunden til, at det ikke blev opdaget i katodebeholderen. Derefter, siden temperaturenDa salpetersyre begyndte at synge under vands kogepunkt, begyndte den salpetersyre, der blev dannet i anodebeholderen, også delvist at fordampe.
Bivirkningerne på forsøgsforløbet var dog ikke begrænset til dette. Da der under elektrolysen af vand frigives ilt og brint, og mængden af frigjort brint er syv gange større end iltvolumenet, kunne disse gasser, og frem for alt brint, ikke andet end at have indflydelse på forsøgets forløb. . Hvis der under normale forhold, dvs. ikke under klokken, både ammoniak og brint dannet under forsøget fordampede og påvirkede ikke resultatet af forsøget, så under klokken blev disse stoffer opsamlet i begrænset plads. I dette tilfælde kunne ammoniak delvist reagere med den resulterende salpetersyre og neutralisere noget af det. Derudover, og det er måske det vigtigste, har brint som et stærkt reduktionsmiddel, der samles i betydelige mængder under klokken, utvivlsomt påvirket hele reaktionsforløbet, hvilket gav de resultater, der blev registreret af Davy som endelige.
Illustration af brints reducerende virkning.
E Hvis du tager to elektroder, hvoraf den ene er en poleret sølvplade, og den anden er en almindelig synål, skal du placere dem under klokken og sende en elektrisk strøm i meget fortærnet luft, så elektrisk udladning ført fra nålespidsen til en poleret plade, så modsat nålespidsen vil pladen mærkbart ændre sig - den vil oxidere og falme, og jo mere, jo længere passerer den elektriske strøm. Hvis luften herefter erstattes med forsælnet brint, vil yderligere strømgennemstrømning under alle andre lige og uændrede forhold føre til, at oxidet på pladen gradvist vil forsvinde, og poleringen vil for det meste blive genoprettet.bliver, hvilket godt illustrerer brints reducerende egenskaber.
I Et andet eksempel er fra området for levende natur. Claude Bernard giver følgende eksperiment: han blandede et volumen luft med to volumener brint og placerede frø i denne atmosfære. Under alle andre gunstige forhold (fugt, varme osv.) forekom frøspiring ikke, selvom iltspændingen var ganske tilstrækkelig til livsaktivitet. Det negative resultat skyldtes naturligvis igen virkningen af brint, som havde en stærk reducerende effekt, forstyrrede strømmen af redoxprocessen og dermed dannelsen af den. nødvendige produkter- syrer og baser.
T Retier: Det er velkendt fra fysisk kemi, at salpetersyre er et let reducerende stof. For eksempel reduceres det af brint til frit nitrogen:
2 N 0 3 + 12Н + 10е—> N 2 + 6Н 2 0
Denne egenskab af salpetersyre er specielt brugt i nogle galvaniske celler for at forhindre polarisering. I disse tilfælde salpetersyre tilsættes katoderummet, hvor brint frigives.
Lignende processer fandt sted under klokken i Davys eksperimenter. Da han erstattede luft med brint i det andet eksperiment, skabte han derved et kraftigt reducerende miljø der, hvis virkning ikke undlod at påvirke resultaterne: Naturligvis blev (og kunne ikke) påvises nogen syre i anodebeholderen, men i katodennom - alkalier. Alt var naturligt og naturligt. Men faktum er: Davys eksperimenter overbeviste endelig alle om, at vand består af to simple elementer - brint og oxygen.
Davy Det var kun muligt at skabe forhold, hvorunder der under elektrolyse af vand ikke blev dannet syre eller alkali, som uvægerligt dannes under normale, naturlige forhold.
Lad os dog antage, at vand faktisk består af brint og ilt. Da ville det være naturligt at antage, at da vand så let nedbrydes i dets bestanddele, så burde det lige så let dannes som følge af deres syntese. Der sker dog ikke noget af den slags. Som bekendt giver en blanding af to gasser i forholdet en til to (et volumen ilt og to volumener brint) den såkaldte detonerende gas, men slet ikke vand. Forsøg på at danne vand fra brint og ilt lykkedes kun i nærværelse af en katalysator (jern kan i øvrigt også fungere som en katalysator, det samme jern, som Lavoisier passerede vanddamp over og trak sine historiske konklusioner).
Man kan sige, at de fleste eksperimenter til at bestemme den kemiske sammensætning af vand ikke var rettet modlige så meget til objektive søgninger som for at tilpasse deres resultater til en eksisterende konklusion, som virkelig er blevet en trosartikel. Den "sorte boks" gav grundlæggende den information, der var forventet fra den, og som ofte var bevidst forudbestemt af en rettet handling på dens input.
Så mange fakta om biologiske, kemiske og fysiske egenskaber giver ikke grund til at anerkende eksisterende formelægte vand. Ikke kun empiriske fakta taler imod det, men også teoretiske bestemmelser og frem for alt dem, der følger af så grundlæggende bestemmelser som begyndelsen af termodynamikken
. Nemlig - luft og vakuum
- spontan generation
- elektrolyse af vand (del 2)
Vanddesinfektion ved direkte elektrolyse
Hvad er direkte elektrolyse af vand?
Passagen af elektrisk strøm gennem det behandlede vand er ledsaget af en række elektrokemiske reaktioner, som et resultat af hvilke nye stoffer dannes i vandet, og strukturen af intermolekylære interaktioner ændres. Ved direkte elektrolyse af vand sker syntesen af oxidationsmidler - ilt, ozon, brintoverilte osv. Derudover dannes der i vand selv med et meget lavt kloridindhold under direkte elektrolyse restklor, hvilket er meget vigtigt for forlænget effekt af vanddesinfektion.
Teori om vandelektrolyseprocessen
I en forenklet form består direkte elektrolyse af vand af flere processer.
1) Elektrokemisk proces.
I vand (H2O ) to plader (elektroder) er placeret parallelt: anode og katode. Spænding jævnstrøm, tilført til elektroderne, fører til elektrolyse af vand.
Fremstillet ved anoden ilt: 2H20 → O2+ 4H + + 4e - (vand bliver syrnet).
Der dannes hydrogen ved katoden: 2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH − (vand bliver alkaliseret).
Mængden af frigivet brint er lille og ikke et stort problem.
Brugen af specielle elektroder tillader produktion af ozon og brintoverilte fra vand.
Fremstillet ved anoden ozon: 3H20 → O 3+ 6e - + 6H+(vand bliver syrnet).
Ved katoden - brintoverilte : O2 + 2H2O + 2e - → H2O2+ 2OH-(vand bliver basisk).
Naturligt frisk (ikke destilleret) vand indeholder altid mineralsalte - sulfater, carbonater, chlorider. For at opnå klor til en langvarig effekt af vanddesinfektion er det kun klorider, der er af interesse. I vand er de hovedsageligt natriumchlorid (NaCl), calciumchlorid (CaCl) og kaliumchlorid (KCl).
Ved at bruge eksemplet med natriumchlorid vil reaktionen for dannelse af chlor ved elektrolyse være som følger.
Salt opløst i vand: 2 NaCl + H 2 O → 2 Na + +2 Cl – + 2 H 2 O
Ved elektrolyse dannes klor ved anoden: 2 Cl – → Cl 2 +2 e – (vand bliver syrnet).
Og natriumhydroxid dannes ved katoden: Na + + OH – → NaOH (vand bliver basisk).
Denne reaktion er kortvarig, da al klor produceret ved anoden hurtigt forbruges til dannelse natriumhypochlorit : Cl2 + 2 NaOH → H2 + 2 NaOCl.
Lignende elektrolysereaktioner forekommer med calcium- og kaliumchlorider.
Således som et resultat af elektrolyse ferskvand en blanding af stærke oxidationsmidler dannes:oxygen + ozon + hydrogenperoxid + natriumhypochlorit .
2) Elektromagnetisk proces.
Et vandmolekyle er en lille dipol, der indeholder positive (brintside) og negative (iltside) ladninger ved polerne. I et elektromagnetisk felt tiltrækkes brintdelen af vandmolekylet til katoden, og iltdelen til anoden. Dette fører til svækkelse og endda brud hydrogenbindinger i et vandmolekyle. Svækkelsen af hydrogenbindinger fremmer dannelsen af atomart oxygen. Tilstedeværelsen af atomart oxygen i vand bidrager til reduktion af vandets hårdhed. Calcium er altid til stede i almindeligt vand. Ca + ioner oxideres af atomart oxygen: Ca + + O → CaO. Calciumoxid, i kombination med vand, danner calciumoxidhydrat: CaO + H 2 O → Ca (OH) 2. Calciumoxidhydrat – stærkt fundament, meget opløseligt i vand. Lignende processer forekommer med andre elementer af vandhårdhed.
3) Kavitationsprocesser.
Som et resultat af den elektrokemiske og elektromagnetiske proces dannes mikroskopiske gasbobler af ilt og brint. En hvidlig sky bestående af nye bobler dukker op nær overfladen af elektroderne. Medført af vandstrømmen forskydes boblerne til et område, hvor strømningshastigheden er lavere og trykket højere, og de kollapser ved høj hastighed.
Det øjeblikkelige sammenbrud af boblen frigiver enorm energi, som ødelægger boblens vandvæg, dvs. vandmolekyler. Konsekvensen af ødelæggelsen af et vandmolekyle er dannelsen af brint og oxygenioner, atomare partikler af brint og oxygen, brint og oxygenmolekyler, hydroxyler og andre stoffer.
De anførte processer bidrager til dannelsen vigtigste oxidationsmiddel - atomær oxygen.
Hvad er unikt ved direkte elektrolyse af vand?
Vanddesinfektion ved direkte elektrolyse er en form for oxidativ vandbehandling, men den adskiller sig fundamentalt fra gængse desinfektionsmetoder ved, at oxidationsmidler fremstilles fra selve vandet og ikke indføres udefra og efter at have udfyldt deres funktion vender tilbage til deres tidligere tilstand. Effektiviteten af vanddesinfektion ved direkte elektrolyse er flere gange højere sammenlignet med kemiske metoder. Direkte elektrolyse af vand fremmer fjernelse af farve, svovlbrinte, ammonium kildevand. Direkte elektrolyse kræver ikke doseringspumper eller reagenser.
Klor, der er nødvendigt for at forhindre sekundær bakteriel forurening af vand i distributionsnetværk, aktiveres fra naturlige mineralsalte i vandet, der passerer gennem elektrolysatoren, og opløses øjeblikkeligt i det. Direkte elektrolyse nedbryder chloraminer og omdanner dem til nitrogen og salt.
Lavstrømselektrolyse af vand
Lavspændingsprocessen med vandelektrolyse har været kendt siden Faradays tid. Det er meget brugt i moderne industri. Driftsspændingen mellem elektrolysatorens anode og katode er 1,6-2,3 volt, og strømmen når ti og hundreder af ampere. Den mindste spænding, ved hvilken vandelektrolyseprocessen begynder, er omkring 1,23 V.
Da laboratoriemodellen af en lav-ampere elektrolysecelle (fig. 210) genererer en lille mængde gasser, er den mest pålidelige metode til at bestemme deres mængde metoden til at bestemme ændringen i opløsningens masse under eksperimentet og efterfølgende beregning af de frigivne mængder brint og ilt.
Det er kendt, at gramatomet er numerisk ens atommasse stoffer, og et gram-molekyle er molekylær vægt stoffer. For eksempel er et gram-molekyle af brint i et vandmolekyle lig med to gram, og et gram-atom af et oxygenatom er 16 gram. Et gram vandmolekyle er lig med 18 gram. Da massen af brint i et vandmolekyle er 2x100/18 = 11,11%, og massen af ilt er 16x100/18 = 88,89%, så er det samme forhold mellem brint og oxygen indeholdt i en liter vand. Det betyder, at 1000 gram vand indeholder 111,11 gram brint og 888,89 gram ilt.
Ris. 210. Elektrolysator med lav ampere (pat. nr. 2227817)
En liter brint vejer 0,09 g, og en liter ilt vejer 1,47 g. Det betyder, at man fra en liter vand kan få 111,11/0,09=1234,44 liter brint og 888,89/1,47=604,69 liter ilt.
Det viste sig, at elektrolyseprocessen kan forekomme ved en spænding på 1,5-2,0 V mellem anode og katode og gennemsnitlig styrke strøm 0,02 A. Derfor kaldes denne proces lav-ampere. Dens resultater er i tabel. 46.
Behandle lavstrømselektrolyse kan bestå af to cyklusser, i den ene cyklus er elektrolysatoren forbundet til det elektriske netværk, og i den anden er den slukket (tabel 56).
Først og fremmest bemærker vi, at materialet i anoden og katoden er det samme - stål, hvilket udelukker muligheden for at danne en galvanisk celle. Der vises dog en potentialforskel på ca. 0,1 ved celleelektroderne I på fuldstændig fravær elektrolytisk opløsning i det. Efter hældning af opløsningen øges potentialforskellen. I dette tilfælde vises det positive tegn på ladningen altid på den øverste elektrode, og det negative tegn på den nederste. Hvis DC-kilden genererer impulser, øges gasudgangen.
Tabel 56. Indikatorer for vandelektrolyse
| Indikatorer | Sum |
| 1 – varighed af drift af elektrolysatoren tilsluttet netværket, i seks cyklusser t, min | 6x10=60,0 |
| 2 – voltmeteraflæsninger V, Volt | 11,40 |
| 2’ – oscilloskopaflæsninger V’, Volt | 0,40 |
| 3 – amperemeteraflæsninger I, Ampere | 0,020 |
| 3’ – oscilloskopaflæsninger, I’, Ampere | 0,01978 |
| 4 – reelt energiforbrug (P’=V’xI’x τ/60) Wh | 0,0081 |
| 5 – varighed af drift af elektrolysatoren, afbrudt fra netværket, i seks cyklusser, min | 6x50=300,0 |
| 6 – ændring i opløsningsmasse m, gram | 0,60 |
| 7 – masse af fordampet vand m’, gram | 0,06 |
| 8 – masse af vand, der er blevet til gasser, m''=m-m', g. | 0,54 |
| 9- mængde frigivet brint ΔМ=0,54x1,23x0,09=0,06, gram | 0,06 |
| 10 – energiforbrug pr. gram vand omdannet til gasser, ifølge oscilloskopaflæsninger E'=P'/m'', Wh/g; | 0,015 |
| 11 – eksisterende energiforbrug pr. gram vand, der omdannes til gasser E'', Wh/g. vand | 5,25 |
| 12 – reduktion i energiforbrug til fremstilling af brint fra vand i henhold til oscilloskopaflæsninger K'=E''/P', gange; | 648,15 |
| 13 - energiindholdet af det resulterende brint (B=0,06x142/3,6) =2,36, Wh | 2,36 |
| 14 - energieffektivitet vandelektrolyseproces ifølge oscilloskopaflæsninger (Wх100/P'), %; | 1035,80 |
| 14' – energieffektivitet af vandelektrolyseprocessen i henhold til oscilloskopaflæsninger (Bx100/P")% | 190322,6 |
Processen med at generere gasser observeres let ved frigivelsen af de resulterende bobler. De fortsætter med at blive frigivet, selv efter at elektrolysatoren er afbrudt fra netværket. Selvfølgelig, efter at elektrolysatoren er afbrudt fra netværket, falder intensiteten af gasserne gradvist, men stopper ikke i mange timer. Dette beviser overbevisende, at elektrolyse opstår på grund af potentialforskellen på tværs af elektroderne. I tabel 48 præsenterer resultaterne af et forsøg med periodisk strømforsyning af elektrolysatoren med pulser af ensrettet spænding og strøm.
Der er grund til at tro, at en lav-ampere elektrolysator (fig. 210) ikke kun har en kondensator egenskaber, men også en kilde til elektricitet på samme tid. Efter at være blevet opladet i begyndelsen, aflades det gradvist under påvirkning af elektrolytiske processer, der forekommer i det. Det beløb, det genererer elektrisk energi viser sig at være utilstrækkelig til at understøtte elektrolyseprocessen, og den aflades gradvist. Hvis den genoplades periodisk med spændingsimpulser, der kompenserer for energiforbruget, vil ladningen af elektrolysatoren, som en kondensator, forblive konstant, og elektrolyseprocessen vil være stabil.
Processen med at generere gasser observeres let ved frigivelsen af de resulterende bobler. De fortsætter med at blive frigivet, selv efter at elektrolysatoren er afbrudt fra netværket. Selvfølgelig, efter at elektrolysatoren er afbrudt fra netværket, falder intensiteten af gasfrigivelsen, men stopper ikke i mange timer. Dette beviser overbevisende, at elektrolyse opstår på grund af potentialforskellen på tværs af elektroderne.
Frigivelsen af gasser efter at have afbrudt elektrolysatoren fra netværket i lang tid beviser det faktum, at dannelsen af oxygen- og brintmolekyler sker uden elektroner udsendt af katoden, det vil sige på grund af elektronerne i selve vandmolekylet (fig. 209) ).
Et forsøg på at øge produktiviteten af en lav-ampere elektrolysator (fig. 210) ved at skalere størrelserne af koniske elektroder lavet af samme materiale (stål) mislykkedes. Produktiviteten stiger kun med en stigning i antallet af elektrolysatorer af optimale størrelser. Manglende finansiering tillod os ikke at teste effekten af forskellige keglematerialer på effektiviteten af vandelektrolyseprocessen (fig. 210). Hvis finansieringen fortsætter, vil den nye kommerciel prøve en pulselektrisk motorgenerator (fig. 169 og 172) vil være strømkilden til den nye proces med vandelektrolyse, som finder sted i et katode-anode elektrolyserør, der forbinder katode- og anodehulrum (fig. 211, a).
Ris. 211: a) katode-anode elektrolyserør; b) brint-ilt flamme fra katode-anode elektrolyserør
På en negativt ladet elektrode - katode Det sker elektrokemisk reduktion partikler (atomer, molekyler, kationer) og på en positivt ladet elektrode - anode kommer elektrokemisk oxidation partikler (atomer, molekyler, anioner). Nedenfor er klassiske formler elektrolyse
1.Salt af aktivt metal og oxygenholdig syre
Na2SO4 ↔2Na + +SO42−
A(+): 2H20 - 4e = O2 + 4H+
Konklusion: 2H 2 O (elektrolyse) → H 2 + O 2
2. Hydroxid: aktivt metal og hydroxidion
NaOH ↔ Na + + OH -
K(-): 2H2O + 2e = H2 + 2OH-
A(+): 2H20 - 4e = O2 + 4H+
Konklusion: 2H 2 O (elektrolyse) → 2H 2 + O 2
Under elektrolyse af vand frigives ilt () ved anoden og hydrogen () ved katoden
Vi vil udføre det første eksperiment for at opnå brint og ilt.
Lav en elektrolyt af en opløsning bagepulver(du kan tage sodavand), sænk elektroderne der og tænd for strømkilden. Så snart strømmen løber gennem opløsningen, vil gasbobler, der dannes ved elektroderne, straks blive mærkbare: ilt frigives ved "+", hydrogen ved "-". Det er denne fordeling af gasser, der opstår på grund af det faktum, at der nær anoden "+" er en ophobning negative ioner OH- og oxygenreduktion og "-" ioner akkumuleres nær katoden alkalimetal, som er indeholdt i sodavand(Na2CO3) med en positiv ladning (Na+) og samtidig sker der hydrogenreduktion. Reduktionen af natriumioner til rent metal Na forekommer ikke, da metallet natrium er i rækken af metalspændinger til venstre for brint
Li< K < Rb < Cs < Ba < Ca < Na < Mg < Al < Mn < Cr < Zn < Fe < Cd < Co < Ni < Sn < Pb < H2 < Cu < Ag < Hg < Pt < Au
Traditionelt bruges såkaldte tørre elektrolysører til at fremstille brint og ilt fra vand i biler. De kaldes også NGO Generatorer
Brint og oxygen, der produceres i motoren, gennem HHO-generatoren gennem elektrolyse, vil signifikant accelerere antændingen af brændstofblandingen i cylindrene på din motor, hvilket øger effekten af benzin- eller dieselforbrændingsmotoren (motoren). intern forbrænding). Brint antændes 1000 gange hurtigere end fordampet flydende brændstof, og derved antændes det fordampede flydende brændstof og øger arbejdet med stemplets eksplosive kraft i den første fase af dets drift. Fordelene ved at tilføje NHO til brændstofblandingen af forbrændingsmotorer, herunder dieselmotorer, er blevet grundigt undersøgt og dokumenteret af både amerikanske og udenlandske regeringer, mange større universiteter og forskningscentre I hele verden.
ELEKTROLYSE
sæt af elektrokemiske oxidation-reduktion processer, der opstår under passage af elektricitet. strøm gennem en elektrolyt med elektroder nedsænket i den. Ved katoden reduceres kationer til ioner med en lavere oxidationstilstand eller til atomer, for eksempel: Fe 3+ + eFe 2+, Cu 2+ + 2e Cu (e - elektron). Neutrale molekyler kan deltage i transformationer ved katoden direkte eller reagere med produkterne fra den katodiske proces, som i dette tilfælde betragtes som mellemprodukter. in-va E. Ved anoden sker der oxidation af ioner eller molekyler, der kommer fra elektrolytvolumenet eller hører til anodematerialet; V sidstnævnte tilfælde anoden opløses eller oxideres (se Anodisk opløsning). F.eks:
E. omfatter to processer: migration af reagerende partikler under påvirkning af elektricitet. felter til overfladen af elektroden og overførsel af ladning fra partikel til elektrode eller fra elektrode til partikel. Migrationen af ioner bestemmes af deres mobilitet og transportantal (se. Elektrolytters elektriske ledningsevne). Overførselsprocessen er flere. elektrisk ladninger udføres som regel i form af en sekvens af en-elektron-reaktioner, dvs. trin for trin, med dannelse af mellemprodukter. partikler (ioner eller radikaler), som nogle gange eksisterer i nogen tid på elektroden i adsorbiren. tilstand.
Elektrodesystemernes hastigheder afhænger af sammensætningen og koncentrationen af elektrolytten, materialet af elektroderne, elektrodepotentialet, temperatur, hydrodynamik. forhold (se Elektrokemisk kinetik). Hastighedsmålet er strømtætheden - antallet af overførte elektriske strømme. oplades gennem en enhedsareal af elektrodeoverfladen pr. tidsenhed. Antallet af produkter dannet under E. bestemmes Faradays love. Dagen for frigivelse af 1 gram ækvivalent af et stof på elektroden kræver en mængde elektricitet svarende til 26,8 A* timer Hvis der samtidig dannes flere på hver af elektroderne. produkter som følge af en række elektrokemiske r-tioner, andelen af strøm (i %), der går til dannelsen af produktet af en af r-tionerne, kaldet. nuværende output fra dette produkt.
Elektrodeprocessen involverer stoffer, der kræver den mindste mængde elektricitet for at overføre ladning. potentiel; dette kan være ikke de stoffer, der bestemmer overførslen af elektricitet i opløsningens volumen. For eksempel med E. vandopløsning NaCl ioner involverer Na + og Cl + ioner i migration, dog udledes Na + ioner ikke på faste katoder, men der sker en energimæssigt mere gunstig udledningsproces af protonerede vandmolekyler: H 3 O + + e --> 1/ 2H2 + H2O.
Anvendelse af E. At opnå målprodukter ved elektrolyse gør det muligt relativt enkelt (ved at justere strømstyrken) at styre hastigheden og retningen af processen, takket være det er det muligt at udføre processer både i de "blødeste" og i de ekstremt "hårde" betingelser for oxidation eller reduktion, opnåelse af de stærkeste oxidationsmidler og reduktionsmidler. Ved E. fremstilles H 2 og O 2 af vand, C1 2 fra vandige opløsninger af NaCl, F 2 fra KF-smelten i KH 2 F 3.
Hydroelektrometallurgi er en vigtig gren af ikke-jernholdig metallurgi (Cu, Bi, Sb, Sn, Pb, Ni, Co, Cd, Zn); det bruges også til at opnå ædel- og spormetaller, Mn, Cr. E. anvendes direkte til katodisk adskillelse af metal, efter at det er blevet overført fra malm til opløsning, og opløsningen er blevet renset. Denne proces kaldes elektroekstraktion. E. bruges også til rengøring af metal - elektrolytisk. raffinering (elektroraffinering). Denne proces består af anodisk opløsning af det forurenede metal og dets efterfølgende katodiske aflejring. Raffinering og elektroekstraktion udføres med flydende elektroder af kviksølv og amalgam (amalgammetallurgi) og med elektroder af faste metaller.
E. elektrolytsmelter er en vigtig metode til fremstilling af mange. metaller Så f.eks. opnås råaluminium ved E. kryolit-aluminiumoxid-smelte (Na 3 AlF 6 + A1 2 O 3), råmaterialet renses elektrolytisk. raffinering. I dette tilfælde er anoden smeltet A1, der indeholder op til 35% Cu (til vægtning) og derfor placeret i bunden af elektrolysebadet. Det mellemste væskelag i badet indeholder BaCl 2, AlF 3 og NaF, og det øverste indeholder smeltet raffinør. A1 tjener som katode.
E. smelte af magnesiumchlorid eller dehydreret carnallit - max. en almindelig metode til at opnå Mg. I bal. scale E. smelter bruges til at opnå alkalisk og alkalisk jord. metaller, Be, Ti, W, Mo, Zr, U osv.
Til elektrolytisk Metoder til fremstilling af metaller omfatter også reduktion af metalioner til andre, mere elektronnegative. metal. Isoleringen af metaller ved deres reduktion med brint omfatter også ofte stadierne af elektrokemiske reaktioner. ionisering af brint og aflejring af metalioner på grund af de elektroner, der frigives under denne proces. Processerne med fælles frigivelse eller opløsning af flere spiller en vigtig rolle. metaller, fælles frigivelse af metaller og mol. hydrogen på katoden og adsorption af opløsningskomponenter på elektroderne. E. bruges til fremstilling af metallisk. pulvere med specificerede egenskaber.
Andre vigtige anvendelser af E.- galvanisering, elektrosyntese, elektrokemisk metalbearbejdning,
korrosionsbeskyttelse (se elektrokemisk beskyttelse).
Elektrolysatorer. Industrielt design apparater til udførelse af elektrolytisk processer er bestemt af processens karakter. I hydrometallurgi og galvanisering bruger de præim. såkaldte kasseelektrolysatorer, som er en åben beholder med elektrolyt, hvori der er anbragt alternerende katoder og anoder, forbundet tilsvarende. med negativ og læg den ned. poler af en jævnstrømskilde. Til fremstilling af anoder anvendes grafit, carbon-grafitmaterialer, platin, oxider af jern, bly, nikkel, bly og dets legeringer; De bruger slidstærke titaniumanoder med en aktiv belægning lavet af en blanding af ruthenium og titaniumoxider (ruthenium-titaniumoxidanoder eller ORTA) samt af platin og dets legeringer. Til katoder i de fleste elektrolysatorer anvendes stål, herunder dekomp. beskyttende belægninger under hensyntagen til aggressiviteten af elektrolytten og elektrolytprodukterne, t-ry og andre procesforhold. Nogle elektrolysatorer fungerer under forhold høje tryk for eksempel udføres vandnedbrydning under tryk op til 4 MPa; Elektrolysatorer udvikles også til højere tryk. I moderne Plast er meget udbredt i elektrolysatorer. masser, glas og glasfiber, keramik.
I flertal elektrokemisk produktionen kræver adskillelse af katode- og anoderummene, hvilket sker ved hjælp af membraner, der er permeable for ioner, men hæmmer flowet. blanding og diffusion. Herved opnås adskillelse af væske og gasformige produkter, dannet på elektroderne eller i opløsningens volumen, forhindres deltagelse af de oprindelige, mellemliggende. og slutprodukter af elektrolyse i områder på elektroden med det modsatte fortegn og i nærelektroderummet. I porøse membraner overføres både kationer og anioner gennem mikroporer i mængder svarende til overførselstallene. I ionbyttermembraner (membraner) overføres enten kun kationer eller anioner, afhængigt af arten af de ionogene grupper, der indgår i deres sammensætning. Ved syntetisering af stærke oxidationsmidler anvendes sædvanligvis membranløse elektrolysatorer, men der tilsættes K 2 Cr 2 O 7 til elektrolytopløsningen. Under den elektromagnetiske proces dannes en porøs chromit-kromatfilm på katoden, som udfører en membrans funktioner. Ved fremstilling af klor anvendes en katode i form af et stålnet, hvorpå der påføres et lag asbest, der fungerer som en membran. I E.-processen føres saltvand ind i anodekammeret, og NaOH-opløsning fjernes fra anodekammeret.
Elektrolysator bruges til fremstilling af magnesium, aluminium, alkalisk og jordalkali. metaller, er et bad foret med ildfast materiale, i bunden er der et smeltet metal, der tjener som katode, mens anoder i form af blokke er placeret over et lag flydende metal. I processerne til membranproduktion af klor, i elektrosyntese, anvendes filter-presse type elektrolysatorer, samlet fra separate. rammer, mellem hvilke der placeres ionbyttermembraner.
Baseret på arten af forbindelsen til strømkilden skelnes der mellem monopolære og bipolære elektrolysører (fig.). En monopolær elektrolysator består af én elektrolysecelle. celler med elektroder af samme polaritet, som hver kan bestå af flere. elementer forbundet parallelt med et strømkredsløb. Den bipolære elektrolysator har stort antal celler (op til 100-160) forbundet i serie til strømkredsløbet, hvor hver elektrode, med undtagelse af de to yderste, arbejder på den ene side som en katode og den anden som en anode. Monopolære elektrolysører er normalt designet til høj strøm og lav spænding, bipolære - til relativt lav strøm og høj spænding. Moderne elektrolysatorer tillader en høj strømbelastning: monopolær op til 400-500 kA, bipolær svarende til 1600 kA.
Elektrolyse er meget udbredt i produktionssektoren til fremstilling af aluminium (enheder med bagte anoder PA-300, PA-400, PA-550 osv.) eller klor ( industrielle installationer Asahi Kasei). I hverdagen blev denne elektrokemiske proces brugt meget sjældnere; eksempler inkluderer Intellichlor-poolelektrolysatoren eller Star 7000 plasmasvejsemaskinen. Stigningen i omkostningerne til brændstof, gas og varmetariffer ændrede radikalt situationen, hvilket gjorde ideen om vandelektrolyse derhjemme populær. Lad os overveje, hvilke enheder til opdeling af vand (elektrolysatorer) er, og hvad deres design er, samt hvordan man laver en simpel enhed med egne hænder.
Hvad er en elektrolysator, dens egenskaber og anvendelse
Dette er navnet på enheden til den elektrokemiske proces af samme navn, som kræver ekstern kilde ernæring. Strukturelt er denne enhed et bad fyldt med elektrolyt, hvori to eller flere elektroder er placeret.
Hovedkarakteristikken ved sådanne enheder er produktivitet, ofte er denne parameter angivet i modellens navn, for eksempel i stationære elektrolyseanlæg SEU-10, SEU-20, SEU-40, MBE-125 (membranblokelektrolysatorer) osv. . I disse tilfælde angiver tallene brintproduktion (m 3 /h).
Hvad angår de resterende egenskaber, afhænger de af den specifikke type enhed og anvendelsesområde, for eksempel, når der udføres elektrolyse af vand, påvirkes installationens effektivitet af følgende parametre:
Ved at tilføre 14 volt til udgangene vil vi således få 2 volt på hver celle, mens pladerne på hver side vil have forskellige potentialer. Elektrolysatorer, der bruger et lignende pladeforbindelsessystem, kaldes tørre elektrolysatorer.
- Afstanden mellem pladerne (mellem katoden og anoderummet), jo mindre den er, jo lavere vil modstanden være, og derfor vil mere strøm passere gennem elektrolytopløsningen, hvilket vil føre til øget gasproduktion.
- Pladens dimensioner (hvilket betyder elektrodernes areal) er direkte proportionale med strømmen, der strømmer gennem elektrolytten, og påvirker derfor også ydeevnen.
- Elektrolytkoncentration og dens termiske balance.
- Karakteristika for det materiale, der bruges til at fremstille elektroder (guld er et ideelt materiale, men for dyrt, så rustfrit stål bruges i hjemmelavede kredsløb).
- Anvendelse af proceskatalysatorer mv.
Som nævnt ovenfor, indstillinger af denne type kan bruges som brintgenerator til fremstilling af klor, aluminium eller andre stoffer. De bruges også som enheder, der renser og desinficerer vand (UPEV, VGE), og også udfører sammenlignende analyse dens kvaliteter (Tesp 001).
Vi er primært interesserede i apparater, der producerer Browns gas (brint med oxygen), da det er denne blanding, der har alle muligheder for at blive brugt som en alternativ energibærer eller brændstoftilsætningsstoffer. Vi vil se på dem lidt senere, men lad os nu gå videre til design- og driftsprincippet for en simpel elektrolysator, der opdeler vand til brint og ilt.
Enhed og detaljeret driftsprincip
Anordninger til fremstilling af detonerende gas involverer af sikkerhedsmæssige årsager ikke dens akkumulering, dvs. gasblanding brændes umiddelbart efter modtagelsen. Dette forenkler designet noget. I det foregående afsnit undersøgte vi de vigtigste kriterier, der påvirker enhedens ydeevne og pålægger visse ydeevnekrav.
Funktionsprincippet for enheden er vist i figur 4, kilde DC spænding forbundet til elektroder nedsænket i en elektrolytopløsning. Som et resultat begynder en strøm at passere gennem den, hvis spænding er højere end nedbrydningspunktet for vandmolekyler.
Figur 4. Design af en simpel elektrolysator Som et resultat af denne elektrokemiske proces frigiver katoden brint, og anoden frigiver oxygen i et forhold på 2 til 1.
Typer af elektrolysatorer
Lad os kort se på designfunktionerne for hovedtyperne af vandopdelingsanordninger.
Tør
Designet af en enhed af denne type blev vist i figur 2; dens ejendommelighed er, at ved at manipulere antallet af celler er det muligt at drive enheden fra en kilde med en spænding, der væsentligt overstiger minimumselektrodepotentialet.
Gennemstrømning
Et forenklet design af enheder af denne type kan findes i figur 5. Som du kan se, inkluderer designet et bad med elektroder "A", helt fyldt med opløsning og en tank "D".
Figur 5. Design af en flowelektrolysator Funktionsprincippet for enheden er som følger:
- ved indgangen til den elektrokemiske proces presses gassen sammen med elektrolytten ind i beholder "D" gennem røret "B";
- i tank "D" adskilles gas fra elektrolytopløsningen, som udledes gennem udløbsventilen "C";
- elektrolytten vender tilbage til hydrolysebadet gennem røret "E".
Membran
Hovedtræk ved enheder af denne type er brugen af en fast elektrolyt (membran) på polymer baseret. Designet af enheder af denne type kan findes i figur 6.
Figur 6. Elektrolysator af membrantypen Hovedtræk ved sådanne enheder er det dobbelte formål med membranen: den overfører ikke kun protoner og ioner, men også fysisk niveau adskiller både elektroder og produkter fra den elektrokemiske proces.
Mellemgulv
I tilfælde, hvor diffusion af elektrolyseprodukter mellem elektrodekamrene ikke er tilladt, anvendes en porøs membran (som giver sådanne enheder deres navn). Materialet til det kan være keramik, asbest eller glas. I nogle tilfælde kan polymerfibre eller glasuld bruges til at skabe en sådan membran. Figur 7 viser enkleste mulighed membrananordning til elektrokemiske processer.
Forklaring:
- Iltudtag.
- U-formet kolbe.
- Brintudløb.
- Anode.
- Katode.
- Mellemgulv.
Alkalisk
Den elektrokemiske proces er umulig i destilleret vand; den bruges som katalysator. koncentreret opløsning alkali (brug af salt er uønsket, da det frigiver klor). Ud fra dette kan vi kalde dem alkaliske mest elektrokemiske anordninger til vandspaltning.
På tematiske fora anbefales det at bruge natriumhydroxid (NaOH), som i modsætning til bagepulver (NaHCO 3) ikke korroderer elektroden. Bemærk, at sidstnævnte har to væsentlige fordele:
- Jernelektroder kan bruges.
- Der frigives ingen skadelige stoffer.
Men en væsentlig ulempe negerer alle fordelene ved bagepulver som katalysator. Dens koncentration i vand er ikke mere end 80 gram per liter. Dette reducerer elektrolyttens frostmodstand og dens strømledningsevne. Hvis den første stadig kan tolereres i den varme årstid, kræver den anden en stigning i arealet af elektrodepladerne, hvilket igen øger størrelsen af strukturen.
Elektrolysator til brintproduktion: tegninger, diagram
Lad os se på, hvordan du kan lave en kraftig gasbrænder drevet af en blanding af brint og ilt. Et diagram over en sådan enhed kan ses i figur 8.
Ris. 8. Design af brintbrænder Forklaring:
- Brændermundstykke.
- Gummi rør.
- Anden vandtætning.
- Den første vandforsegling.
- Anode.
- Katode.
- Elektroder.
- Elektrolysebad.
Figur 9 viser et skematisk diagram af strømforsyningen til vores brænders elektrolysator.
Ris. 9. Strømforsyning til elektrolysebrænder Til en kraftig ensretter har vi brug for følgende dele:
- Transistorer: VT1 – MP26B; VT2 – P308.
- Tyristorer: VS1 – KU202N.
- Dioder: VD1-VD4 – D232; VD5 – D226B; VD6, VD7 – D814B.
- Kondensatorer: 0,5 µF.
- Variable modstande: R3 -22 kOhm.
- Modstande: R1 – 30 kOhm; R2 – 15 kOhm; R4 – 800 Ohm; R5 – 2,7 kOhm; R6 – 3 kOhm; R7 – 10 kOhm.
- PA1 er et amperemeter med en måleskala på mindst 20 A.
Kort vejledning om dele til elektrolysatoren.
Et badekar kan laves af et gammelt batteri. Pladerne skal skæres 150x150 mm af tagjern (pladetykkelse 0,5 mm). For at arbejde med den ovenfor beskrevne strømforsyning skal du samle en 81-cellet elektrolysator. Tegningen til installation er vist i figur 10.
Ris. 10. Tegning af en elektrolysator til en brintbrænder Bemærk, at det ikke er svært at servicere og administrere en sådan enhed.
DIY elektrolysator til en bil
På internettet kan du finde mange diagrammer af HHO-systemer, som ifølge forfatterne giver dig mulighed for at spare fra 30% til 50% brændstof. Sådanne udsagn er for optimistiske og understøttes som regel ikke af beviser. Et forenklet diagram over et sådant system er vist i figur 11.
Forenklet diagram af en elektrolysator til en bil I teorien skulle en sådan enhed reducere brændstofforbruget på grund af dens fuldstændige udbrænding. For at gøre dette tilføres Browns blanding til brændstofsystemets luftfilter. Dette er brint og ilt fra en elektrolysator, der drives fra bilens interne netværk, hvilket øger brændstofforbruget. Ond cirkel.
Selvfølgelig kan der bruges et PWM-strømregulatorkredsløb, en mere effektiv omskiftende strømforsyning kan bruges, eller der kan bruges andre tricks til at reducere energiforbruget. Nogle gange på internettet støder du på tilbud om at købe en strømforsyning med lav ampere til en elektrolysator, hvilket generelt er noget vrøvl, da processens ydeevne afhænger direkte af den aktuelle styrke.
Dette er ligesom Kuznetsov-systemet, hvis vandaktivator er tabt, og patentet mangler osv. I ovenstående videoer, hvor de taler om de ubestridelige fordele ved sådanne systemer, er der praktisk talt ingen begrundede argumenter. Det betyder ikke, at ideen ikke har ret til at eksistere, men de erklærede besparelser er "lidt" overdrevet.
Gør-det-selv elektrolysator til boligopvarmning
I øjeblikket giver det ingen mening at lave en hjemmelavet elektrolysator til opvarmning af et hus, da prisen på brint opnået ved elektrolyse er meget dyrere end naturgas eller andre kølemidler.
Det skal også tages i betragtning, at intet metal kan modstå brints forbrændingstemperatur. Sandt nok er der en løsning, patenteret af Stan Martin, som giver dig mulighed for at omgå dette problem. Det er nødvendigt at være opmærksom på nøglemoment, så du kan skelne en værdig idé fra åbenlyst nonsens. Forskellen mellem dem er, at den første er udstedt et patent, og den anden finder sine tilhængere på internettet.
Dette kunne være slutningen på artiklen om husholdnings- og industrielektrolysatorer, men det giver mening at lave en kort oversigt over de virksomheder, der producerer disse enheder.
Oversigt over elektrolysatorproducenter
Vi lister de producenter, der producerer brændstofceller baseret på elektrolysatorer producerer nogle virksomheder også husholdningsapparater: NEL Hydrogen (Norge, på markedet siden 1927), Hydrogenics (Belgien), Teledyne Inc (USA), Uralkhimmash (Rusland), RusAl (Rusland, væsentligt forbedret Soderberg-teknologi), RutTech (Rusland).