Den kjemiske sammensetningen av vann ble først bestemt av den franske kjemikeren Lavoisier i 1784. Lavoisier, sammen med militæringeniøren Meunier, som passerte vanndamp over en varm jernplate, oppdaget at vannet spaltes og frigjorde hydrogen og oksygen. Ja, selvfølgelig, for deres tid, for epoken med å "bestille ting," var disse konklusjonene veldig viktig. Faktisk, før denne oppdagelsen, ble vann vurdert fullstendig homogen substans. Det er imidlertid umulig å ikke merke seg noe annet: denne oppdagelsen spilte også sin ganske åpenbare rolle. negativ rolle, siden det avledet oppmerksomheten til andre forskere fra søk i dette området i lang tid og etablerte ufeilbarlighet i hodet til mange generasjoner denne konklusjonen, dessuten innviet av en vitenskapsmanns autoritet.
Men forholdene det ble utført under var så ufullkomne at de var "skitne".
Bare tenk på tilstedeværelsen av jern, som vanndamp ble ført over. Det kan introdusere øyeblikk i opplevelsen som til og med er vanskelig å ta hensyn til på forhånd. Lavoisier og hans partner registrerte i eksperimentet deres det som var mest åpenbart: frigjøring av to gasser - hydrogen og oksygen, og det som var utover det, de tok ikke hensyn til dette i det hele tatt, mest sannsynlig av den grunn at dette "i tillegg" ikke var like åpenbar som utslipp av to gasser.
Siden før denne oppdagelsen den generelle oppfatningen som var rådende i vitenskapen var at vann er et homogent stoff, kan det faktum at oppdagelsen av dets heterogene sammensetning kalles revolusjonerende. Hva mer kan man be om av oppdagerne! Dessuten var åpenheten i resultatene av eksperimentet for fengslende.
Det gamle synet på vann ble forkastet og erstattet av en ny idé om vann som en kombinasjon av to elementer - hydrogen og oksygen, som raskt etablerte seg i vitenskapen. Dette ble i stor grad tilrettelagt av utviklingen elektrokjemi.
ELEKTROLYSE ifølge Davy
En rekke forskere (Nicholson, Cavendish, etc.) utførte et eksperiment på elektrokjemisknedbrytningvann (en lignende definisjon denne prosessen helt feil). Med ordet "dekomponering" må vi forstå elektrolyse av vann som en kompleks redoksprosess, men på ingen måte som en enkel dekomponering av vann til dets bestanddeler.
Så under dekomponering, dvs. Under elektrolysen av vann ble det frigjort hydrogen og oksygen, noe som så ut til å bekrefte Lavoisiers konklusjon eksternt. Men samtidig begynte den "svarte boksen" plutselig å gi tilleggsinformasjon som ikke var der før. Under elektrolyseprosessen ble to merkelige fenomener oppdaget: for det første ble begge komponentene i vann frigjort ikke sammen, men separat fra hverandre - oksygen ved den ene elektrode, hydrogen ved den andre; for det andre ble det observert dannelse av syre ved oksygenpolen og alkali ved hydrogenpolen. Dette"rar" dekomponering av ozad-vannantall forskere; Dessuten var de mer bekymret for den andre "merkeligheten", dvs. utseendet av syre og alkali.
Det faktum at når den passerer gjennom vann elektrisk strøm hydrogen og oksygen ble frigjort, noe som passet forskerne ganske bra, fordi det så ut til å bekrefte den allerede dominerende oppfatningen om vannsammensetningen. Spørsmålet om hvordan disse komponentene ble separert, under hvilke medfølgende omstendigheter, selv om de var okkupert forskere på det tid, men likevel ikke i en slik grad: oppmerksomheten deres var hovedsakelig rettet mot det andre "rart", fordi hun kastet en skygge av tvil om den oppdagede formelen for vann. Spørsmålet oppsto uunngåelig om hva som forårsaker dannelsen av syre og alkali under elektrolyse av vann.
En fremragende engelsk kjemiker tok på seg løsningen på denne gåten. Humphry Davy(1778-1829). Davy, gjennom en rekke eksperimenter, så ut til å bekrefte det faktum antatt av alle vitenskapsmenn på den tiden at dannelsen av syre og alkali under elektrolyse av vann er et tilfeldig fenomen, ikke relatert til vannet i seg selv, som består slik det ble bestemt. Lavoisier, fra hydrogen og oksygen. Men hvordan klarte Davy å "bevise" dette?
Davy utførte en rekke eksperimenter på "nedbrytning" av nøye renset vann med elektrisitet i forskjellige kar: agat, glass, laget av flusspat, baryttsulfat, etc., for å minimere påvirkningen av karmaterialet på resultatene av eksperimentene . I alle forsøk uten unntak under elektrolyse av vann fikk han en sterk syre ved anoden og en alkali ved katoden. Han koblet dette med det faktum at rent vann det dekomponerte fortsatt materialet i karene delvis, som var årsaken til dannelsen av syre og alkali. En viktig konsekvens av forsøkene var imidlertid at mengden syre og alkali som ble dannet ved elektrodene var direkte avhengig av varigheten av forsøkene, nemlig: jo lengre de var, jo mer syre og alkali ble det dannet og jo sterkere konsentrasjon. .
I Davys eksperimenter med elektrolyse av forskjellige saltløsninger ble et lignende bilde oppnådd: ved anoden ble det dannet syre med frigjøring av oksygen, og ved katoden ble det dannet et alkali med frigjøring av hydrogen eller ren ammoniakk. Disse prosessene i seg selv burde, analogt, ha fått til å trekke konklusjoner angående generelle lover knyttet til elektrolyseprosessen.
Det er velkjent at under elektrolyse ulike stoffer ved elektrodeneredoksprosesser forekommer, men ikke enkel nedbrytning av stoffer. Dessuten, bare i nærvær av en redoksprosess kan selve elektrolyse oppstå.
I dette tilfellet skjer oksidasjonsreaksjonen ved den ene elektrode, og reduksjonsreaksjonen ved den andre. Derfor ville det være
den største feilen
betrakt elektrolyse som en enkel prosess for dekomponering av stoffer til deres bestanddeler, enten det er vann, salt eller syre. Oksidasjon ved den ene polen skjer med samtidig reduksjon ved den andre, og omvendt. Disse bestemmelsene er essensen av det aller helligste av elektrokjemiske prosesser, helt i samsvar med termodynamikkens andre lov. Faktisk, hvis vi tar eksempler med elektrolyse av salter, er det lett å se at en reduksjonsreaksjon skjedde ved anoden med frigjøring av oksygen (produktet av denne reaksjonen, akkumulert ved anoden, var i alle tilfeller en slags syre ). En oksidasjonsreaksjon skjedde ved katoden med frigjøring av hydrogen eller metall (produktet av denne reaksjonen, akkumulert ved katoden, var alltid en slags alkali).
Det ville virke naturlig å utvide det samme mønsteret til vann: vann som et kjemisk stoff som besitter i mange henseender sure egenskaper, kan i prinsippet ikke tjene i i dette tilfellet unntak og rett og slett faller fra hverandre, som en mekanisk blanding, til dens bestanddeler der alle andre stoffer gjennomgår komplekse redoksprosesser. Derfor kunne man på forhånd forvente dannelse av syre og alkali ved de tilsvarende elektroder under elektrolyse av vann. Spørsmålet er bare - hvilken syre og hvilken alkali?
Men denne er absolutt åpenbare ting vendt seg bort. Tanken på henne var ikke tillatt eller hun rett og slettforsømt. Dessuten ble dette ikke gjort av noen amatører, men av profesjonelle høy klasse. For dem ser det ut til at det faktum at vann består av to elementer - hydrogen og oksygen, ble et slags symbol på tro, en slags "hellig ku", og de rettet alle sine bemerkelsesverdige evner nettopp for å bekrefte denne faktaen, men ikke i det hele tatt for å bekrefte sannheten. Det faktum at begge gassene ble frigjort under elektrolyse, selv om de var ved forskjellige elektroder, så ut til å bekrefte denne troen, selv i strid med alle lovene for elektrolyse og termodynamikk. Samtidig var ingen i det hele tatt flau over at vann så lett kunne deles inn i dets komponenter, som to limte trestykker som falt i vann.
For å unngå bivirkninger, utførte Davy en rekke eksperimenter i gyldne kar med godt renset vann. I løpet av fjorten timer, hvor forsøket varte, økte syremengden i anodekaret konstant. Davy oppdaget at egenskapene ikke var forskjellige franitrogen
syrer, som ble dannet på nøyaktig samme måte i forsøkene han tidligere hadde utført i glasskar. I katodekaret ble det dannet et flyktig alkali, hvis mengde snart nådde en viss grense. Hun oppdaget egenskapen til ammoniakk ( NH 3).
Davy gjentok eksperimentet og fortsatte det uten avbrudd i tre dager. Ved slutten av denne tiden, som han selv vitner om, var vannet i karene dekomponert og fordampet til mer enn halvparten av det opprinnelige.innledende volum. Som et resultat ble det dannet sterk salpetersyre i anodekaret, mens mengden alkali holdt seg omtrent på samme nivå som i forrige forsøk. Davy mente at sistnevnte skyldtes dens konstante fordampning.
Davys vann er "under tortur"
Var alt virkelig så ulastelig rent og bra i Davys eksperimenter? La oss vurdere Davys eksperiment på elektrolyse av vann under klokken til en luftpumpe. Hvorfor ble det i dette forsøket bare dannet en liten mengde syre i anodekaret og ingen alkali ble påvist i det hele tatt i katodekaret? Var det virkelig, som Davy trodde, på grunn av mangelen på luft som ble pumpet ut under klokken? Delvis, ja, men i en helt annen forstand enn han forventet. Til å begynne med gjorde Davy en alvorlig feil i sin første antagelse om at dannelsen av syre og alkali var forårsaket avvar luftens nitrogen. Dannelsen av syre og alkali kunne ikke ha noe med luftnitrogen å gjøre av den enkle grunn at nitrogen inn normale forhold Den er ikke kjemisk aktiv, løses ikke opp i vann og reagerer ikke med hverken oksygen eller hydrogen. Dette faktum alene bør lede til et søk etter andre kilder til syre- og alkalidannelse. Senere ble det imidlertid antydet at dannelsen av syre og alkali i forsøkene muligens var forårsaket av tilstedeværelsen av en viss mengde ammoniumsalter i luften. Vi var fornøyd med denne forklaringen. Det er imidlertid neppe mulig å ta denne forklaringen seriøst, siden den for det første ble laget i ettertid og, for det andre, selv om en viss mengde slike salter faktisk var tilstede, burde den ha vært så liten at den ikke kunne ha en konstant og regelmessig dannelse av syre og alkali i hvert forsøk, hvis mengde, som sagt, bare var i direkte avhengighet om varigheten av forsøkene.
Hovedsaken er imidlertid ikke dette, men hva som skjedde i eksperimentene under klokken og hvorfor det, i motsetning til vanlige forhold, bare ble dannet en liten mengde syre der og det var ingen alkali i det hele tatt. La oss først og fremst vurdere den mulige påvirkningen av en svært sjeldne atmosfære på resultatene av eksperimentet. Det er kjent at i en forseldet atmosfære er det en rask frigjøring av gasser oppløst i den fra væsker, og fordampningsprosessen akselereres betydelig, sistnevnte påvirker først mer flyktige stoffer, og deretter mindre flyktige stoffer. Det er naturlig å anta at i Davys eksperimenter i en svært sjeldne atmosfære, først og fremst begynte prosessen med å frigjøre flyktig alkali fra løsningen, noe som delvis er grunnen til at det ikke ble oppdaget i katodekaret. Da, siden temperaturenNår salpetersyre begynte å synge under kokepunktet til vann, begynte også salpetersyren som ble dannet i anodekaret å delvis fordampe.
Bivirkningene på forsøksforløpet var imidlertid ikke begrenset til dette. Siden det under elektrolysen av vann frigjøres oksygen og hydrogen, og volumet av hydrogen som frigjøres er syv ganger større enn volumet av oksygen, kunne disse gassene, og fremfor alt hydrogen, ikke annet enn å ha innflytelse på eksperimentets forløp. . Hvis det under normale forhold, dvs. ikke under klokken, både ammoniakk og hydrogen som ble dannet under eksperimentet fordampet og påvirket ikke resultatet av eksperimentet, så under klokken ble disse stoffene samlet i begrenset plass. I dette tilfellet kan ammoniakk delvis reagere med den resulterende salpetersyren og nøytralisere noe av den. I tillegg, og dette er kanskje det viktigste, påvirket hydrogen som et sterkt reduksjonsmiddel, som samles i betydelige mengder under klokken, utvilsomt hele reaksjonsforløpet, og ga resultatene som ble registrert av Davy som endelige.
Illustrasjon av den reduserende virkningen av hydrogen.
E Hvis du tar to elektroder, hvorav den ene er en polert sølvplate, og den andre er en vanlig synål, setter du dem under klokken og sender en elektrisk strøm i svært sjeldnet luft slik at elektrisk utladning ført fra tuppen av nålen til den polerte platen, så motsatt tuppen av nålen vil platen endre seg merkbart - den vil oksidere og falme, og jo mer, jo lenger passerer den elektriske strømmen. Hvis luften etter dette erstattes med sjeldne hydrogen, vil ytterligere strømgjennomgang under alle andre like og uendrede forhold føre til at oksidet på platen gradvis vil gå av, og poleringen vil for det meste bli gjenopprettet.blir, som godt illustrerer de reduserende egenskapene til hydrogen.
I Et annet eksempel er fra feltet levende natur. Claude Bernard gir følgende eksperiment: han blandet ett volum luft med to volumer hydrogen og plasserte frø i denne atmosfæren. Under alle andre gunstige forhold (fuktighet, varme osv.) skjedde ikke frøspiring, selv om oksygenspenningen var ganske tilstrekkelig for livsaktivitet. Det negative resultatet var åpenbart igjen på grunn av virkningen av hydrogen, som hadde en sterk reduserende effekt, forstyrret flyten av redoksprosessen, og med den dannelsen av den. nødvendige produkter- syrer og alkalier.
T Retier: Det er velkjent fra fysikalsk kjemi at salpetersyre er et lettreduserende stoff. For eksempel reduseres det av hydrogen til fritt nitrogen:
2 N 0 3 + 12Н + 10е—> N 2 + 6Н 2 0
Denne egenskapen til salpetersyre er spesielt brukt i noen galvaniske celler for å forhindre polarisering. I disse tilfellene salpetersyre legges til katoderommet, hvor hydrogen frigjøres.
Lignende prosesser skjedde under klokken i Davys eksperimenter. Da han erstattet luft med hydrogen i det andre eksperimentet, skapte han dermed et kraftig reduserende miljø der, hvis virkning ikke sviktet å påvirke resultatene: naturlig nok ble (og kunne ikke) oppdages ingen syre i anodekaret, men i katodennom - alkali. Alt var naturlig og naturlig. Men faktum gjenstår: Davys eksperimenter overbeviste til slutt alle om at vann består av to enkle elementer - hydrogen og oksygen.
Davy Det var bare mulig å skape forhold der det under elektrolyse av vann ikke ble dannet syre eller alkali, som alltid dannes under normale, naturlige forhold.
La oss imidlertid anta at vann faktisk består av hydrogen og oksygen. Da vil det være naturlig å anta at siden vann så lett brytes ned i sine bestanddeler, bør det like gjerne dannes som et resultat av syntesen av dem. Ingenting av det slaget skjer imidlertid. Som kjent gir en blanding av to gasser i forholdet en til to (ett volum oksygen og to volum hydrogen) den såkalte detonasjonsgassen, men ikke vann i det hele tatt. Forsøk på å danne vann fra hydrogen og oksygen var vellykket bare i nærvær av en katalysator (jern kan forresten også fungere som en katalysator, det samme jernet som Lavoisier passerte vanndamp over og trakk sine historiske konklusjoner).
Det kan sies at de fleste eksperimenter for å bestemme den kjemiske sammensetningen av vann ikke var rettet motlike mye for objektive søk som for å justere resultatene til en eksisterende konklusjon, som virkelig har blitt en trosartikkel. Den "svarte boksen" ga i utgangspunktet informasjonen som var forventet fra den og som ofte ble bevisst forhåndsbestemt av en rettet handling på dens input.
Så mange fakta om biologiske, kjemiske og fysiske egenskaper gir ikke grunnlag for å gjenkjenne eksisterende formel ekte vann. Ikke bare empiriske fakta taler imot det, men også teoretiske bestemmelser og fremfor alt de som følger av så grunnleggende bestemmelser som begynnelsen av termodynamikk
. Nøyaktig - luft og vakuum
- spontan generering
- elektrolyse av vann (del 2)
Vanndesinfeksjon ved direkte elektrolyse
Hva er direkte elektrolyse av vann?
Passasjen av elektrisk strøm gjennom det behandlede vannet er ledsaget av en rekke elektrokjemiske reaksjoner, som et resultat av hvilke nye stoffer dannes i vannet og strukturen til intermolekylære interaksjoner endres. Under direkte elektrolyse av vann oppstår syntesen av oksidasjonsmidler - oksygen, ozon, hydrogenperoksid, etc. I tillegg, i vann selv med svært lavt kloridinnhold, under direkte elektrolyse, dannes restklor, noe som er svært viktig for langvarig effekt av vanndesinfeksjon.
Teori om vannelektrolyseprosessen
I en forenklet form består direkte elektrolyse av vann av flere prosesser.
1) Elektrokjemisk prosess.
I vann (H 2 O ) to plater (elektroder) er plassert parallelt: anode og katode. Spenning likestrøm, levert til elektrodene, fører til elektrolyse av vann.
Produsert ved anoden oksygen: 2H20 → O2+ 4H + + 4e - (vann blir surgjort).
Hydrogen dannes ved katoden: 2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH − (vann blir alkalisert).
Mengden hydrogen som frigjøres er liten og ikke et stort problem.
Bruken av spesielle elektroder tillater produksjon av ozon og hydrogenperoksid fra vann.
Produsert ved anoden ozon: 3H20 → O 3+ 6e - + 6H+(vannet blir surt).
Ved katoden - hydrogenperoksid : O 2 + 2H 2 O + 2e - → H2O2+ 2OH -(vann blir alkalisk).
Naturlig ferskt (ikke destillert) vann inneholder alltid mineralsalter - sulfater, karbonater, klorider. For å få klor for en langvarig effekt av vanndesinfeksjon er det kun klorider som er av interesse. I vann er de hovedsakelig natriumklorid (NaCl), kalsiumklorid (CaCl) og kaliumklorid (KCl).
Ved å bruke eksempelet med natriumklorid vil reaksjonen for dannelse av klor ved elektrolyse være som følger.
Salt oppløst i vann: 2 NaCl + H 2 O → 2 Na + + 2 Cl – + 2 H 2 O
Under elektrolyse dannes klor ved anoden: 2 Cl – → Cl 2 +2 e – (vannet blir surt).
Og natriumhydroksid dannes ved katoden: Na + + OH – → NaOH (vann blir alkalisk).
Denne reaksjonen er kortvarig da alt klor som produseres ved anoden raskt forbrukes for å dannes natriumhypokloritt : Cl 2 + 2 NaOH → H 2 + 2 NaOCl.
Lignende elektrolysereaksjoner forekommer med kalsium- og kaliumklorider.
Altså som et resultat av elektrolyse ferskvann en blanding av sterke oksidasjonsmidler genereres:oksygen + ozon + hydrogenperoksid + natriumhypokloritt .
2) Elektromagnetisk prosess.
Et vannmolekyl er en liten dipol som inneholder positive (hydrogensiden) og negative (oksygensiden) ladninger ved polene. I et elektromagnetisk felt tiltrekkes hydrogendelen av vannmolekylet til katoden, og oksygendelen til anoden. Dette fører til svekkelse og til og med brudd hydrogenbindinger i et vannmolekyl. Svekkelsen av hydrogenbindinger fremmer dannelsen av atomært oksygen. Tilstedeværelsen av atomært oksygen i vann bidrar til redusere vannets hardhet. Kalsium er alltid tilstede i vanlig vann. Ca + ioner oksideres av atomært oksygen: Ca + + O → CaO. Kalsiumoksid, i kombinasjon med vann, danner kalsiumoksidhydrat: CaO + H 2 O → Ca (OH) 2. Kalsiumoksidhydrat – sterkt fundament, svært løselig i vann. Lignende prosesser forekommer med andre elementer av vannhardhet.
3) Kavitasjonsprosesser.
Som et resultat av den elektrokjemiske og elektromagnetiske prosessen dannes det mikroskopiske gassbobler av oksygen og hydrogen. En hvitaktig sky bestående av nye bobler vises nær overflaten av elektrodene. Medført av vannstrømmen blir boblene fortrengt til et område der strømningshastigheten er lavere og trykket høyere, og de kollapser med høy hastighet.
Den øyeblikkelige kollapsen av boblen frigjør enorm energi, som ødelegger vannveggen til boblen, d.v.s. vannmolekyler. Konsekvensen av ødeleggelsen av et vannmolekyl er dannelsen av hydrogen og oksygenioner, atompartikler av hydrogen og oksygen, hydrogen- og oksygenmolekyler, hydroksyler og andre stoffer.
De oppførte prosessene bidrar til dannelsen viktigste oksidasjonsmiddel - atomært oksygen.
Hva er unikt med direkte elektrolyse av vann?
Vanndesinfeksjon ved direkte elektrolyse er en type oksidativ vannbehandling, men den er fundamentalt forskjellig fra vanlige desinfeksjonsmetoder ved at oksidasjonsmidler produseres fra selve vannet, og blir ikke introdusert fra utsiden og, etter å ha oppfylt sin funksjon, returnert til deres tidligere tilstand. Effektiviteten av vanndesinfeksjon ved direkte elektrolyse er flere ganger høyere sammenlignet med kjemiske metoder. Direkte elektrolyse av vann fremmer fjerning av farge, hydrogensulfid, ammonium kildevann. Direkte elektrolyse krever ikke doseringspumper eller reagenser.
Klor, nødvendig for å forhindre sekundær bakteriell forurensning av vann i distribusjonsnettverk, aktiveres fra naturlige mineralsalter i vannet som passerer gjennom elektrolysatoren og oppløses umiddelbart i det. Direkte elektrolyse bryter ned kloraminer og omdanner dem til nitrogen og salt.
Lavstrømselektrolyse av vann
Lavspentprosessen med vannelektrolyse har vært kjent siden Faradays tid. Det er mye brukt i moderne industri. Driftsspenningen mellom anoden og katoden til elektrolysatoren er 1,6-2,3 volt, og strømmen når titalls og hundrevis av ampere. Minimumsspenningen som vannelektrolyseprosessen begynner med er omtrent 1,23 V.
Siden laboratoriemodellen til en elektrolysercelle med lav ampere (fig. 210) genererer en liten mengde gasser, er den mest pålitelige metoden for å bestemme mengden deres metoden for å bestemme endringen i massen til løsningen under eksperimentet og påfølgende beregning av de frigjorte mengdene hydrogen og oksygen.
Det er kjent at gramatomet er numerisk likt atommasse stoffer, og et gram-molekyl er molekylær vekt stoffer. For eksempel er et gram-molekyl av hydrogen i et vannmolekyl lik to gram, og et gram-atom av et oksygenatom er 16 gram. Et gram molekyl vann er lik 18 gram. Siden massen av hydrogen i et vannmolekyl er 2x100/18 = 11,11%, og massen av oksygen er 16x100/18 = 88,89%, er det samme forholdet mellom hydrogen og oksygen inneholdt i en liter vann. Det betyr at 1000 gram vann inneholder 111,11 gram hydrogen og 888,89 gram oksygen.
Ris. 210. Elektrolysator med lav ampere (patent nr. 2227817)
En liter hydrogen veier 0,09 g, og en liter oksygen veier 1,47 g. Det betyr at man fra én liter vann kan få 111,11/0,09=1234,44 liter hydrogen og 888,89/1,47=604,69 liter oksygen.
Det viste seg at elektrolyseprosessen kan skje ved en spenning på 1,5-2,0 V mellom anode og katode og gjennomsnittlig styrke strøm 0,02 A. Derfor kalles denne prosessen lav-ampere. Resultatene er i tabell. 46.
Prosess lavstrømselektrolyse kan bestå av to sykluser, i en syklus kobles elektrolysatoren til det elektriske nettverket, og i den andre slås den av (tabell 56).
Først av alt merker vi at materialet til anoden og katoden er det samme - stål, noe som utelukker muligheten for å danne en galvanisk celle. Imidlertid vises en potensialforskjell på ca. 0,1 ved celleelektrodene I på fullstendig fravær elektrolytisk løsning i den. Etter helling av løsningen øker potensialforskjellen. I dette tilfellet vises alltid det positive tegnet på ladningen på den øvre elektroden, og det negative tegnet på den nedre. Hvis DC-kilden genererer pulser, øker gasseffekten.
Tabell 56. Indikatorer for vannelektrolyse
| Indikatorer | Sum |
| 1 – varighet av drift av elektrolysatoren koblet til nettverket, i seks sykluser t, min | 6x10=60,0 |
| 2 – voltmeteravlesninger V, Volt | 11,40 |
| 2’ – oscilloskopavlesninger V’, volt | 0,40 |
| 3 – amperemeteravlesninger I, ampere | 0,020 |
| 3’ – oscilloskopavlesninger, I’, Ampere | 0,01978 |
| 4 – reelt energiforbruk (P’=V’xI’x τ/60) Wh | 0,0081 |
| 5 – varighet av drift av elektrolysatoren, koblet fra nettverket, i seks sykluser, min | 6x50=300,0 |
| 6 – endring i løsningsmasse m, gram | 0,60 |
| 7 – masse av fordampet vann m’, gram | 0,06 |
| 8 – masse vann som har blitt til gasser, m’’=m-m’, g. | 0,54 |
| 9- mengde hydrogen frigjort ΔМ=0,54x1,23x0,09=0,06, gram | 0,06 |
| 10 – energiforbruk per gram vann omdannet til gasser, i henhold til oscilloskopavlesninger E’=P’/m’’, Wh/g; | 0,015 |
| 11 – eksisterende energiforbruk per gram vann som blir til gasser E’’, Wh/g. vann | 5,25 |
| 12 – reduksjon i energiforbruk for å produsere hydrogen fra vann i henhold til oscilloskopavlesninger K’=E’’/P’, ganger; | 648,15 |
| 13 - energiinnholdet i det resulterende hydrogenet (B=0,06x142/3,6) =2,36, Wh | 2,36 |
| 14 - energieffektivitet vannelektrolyseprosess i henhold til oscilloskopavlesninger (Wх100/P’), %; | 1035,80 |
| 14’ – energieffektiviteten til vannelektrolyseprosessen i henhold til oscilloskopavlesninger (Bx100/P")% | 190322,6 |
Prosessen med å generere gasser observeres lett ved frigjøring av de resulterende boblene. De fortsetter å frigjøres selv etter at elektrolysatoren er koblet fra nettverket. Selvfølgelig, etter å ha koblet elektrolysatoren fra nettverket, reduseres intensiteten av gassene gradvis, men stopper ikke i mange timer. Dette beviser overbevisende det faktum at elektrolyse oppstår på grunn av potensialforskjellen over elektrodene. I tabellen 48 presenterer resultatene av et eksperiment med periodisk strømforsyning av elektrolysatoren med pulser av likerettet spenning og strøm.
Det er grunn til å tro at en lav-ampere elektrolysator (fig. 210) ikke bare har egenskapene til en kondensator, men også en kilde til elektrisitet på samme tid. Etter å ha blitt ladet i begynnelsen, blir den gradvis utladet under påvirkning av elektrolytiske prosesser som forekommer i den. Mengden den genererer elektrisk energi viser seg å være utilstrekkelig til å støtte elektrolyseprosessen, og det utlades gradvis. Hvis den lades opp med jevne mellomrom med spenningspulser som kompenserer for energiforbruket, vil ladningen til elektrolysatoren, som en kondensator, forbli konstant, og elektrolyseprosessen vil være stabil.
Prosessen med å generere gasser observeres lett ved frigjøring av de resulterende boblene. De fortsetter å frigjøres selv etter at elektrolysatoren er koblet fra nettverket. Selvfølgelig, etter at elektrolysatoren er koblet fra nettverket, reduseres intensiteten av gassutslipp, men stopper ikke i mange timer. Dette beviser overbevisende det faktum at elektrolyse oppstår på grunn av potensialforskjellen over elektrodene.
Frigjøring av gasser etter å ha koblet elektrolysatoren fra nettverket i lang tid beviser det faktum at dannelsen av oksygen- og hydrogenmolekyler skjer uten elektroner som sendes ut av katoden, det vil si på grunn av elektronene til vannmolekylet selv (fig. 209) ).
Et forsøk på å øke produktiviteten til en elektrolysator med lav ampere (fig. 210) ved å skalere størrelsene på koniske elektroder laget av samme materiale (stål) mislyktes. Produktiviteten øker bare med en økning i antall elektrolysatorer av optimale størrelser. Mangel på finansiering tillot oss ikke å teste effekten av forskjellige kjeglematerialer på effektiviteten til vannelektrolyseprosessen (fig. 210). Hvis finansieringen fortsetter, vil den nye kommersiell prøve en elektrisk pulsgenerator (fig. 169 og 172) vil være strømkilden for den nye prosessen med vannelektrolyse, som foregår i et katode-anode elektrolyserør som forbinder katode- og anodehulene (fig. 211, a).
Ris. 211: a) katode-anode elektrolyserør; b) hydrogen-oksygenflamme fra katode-anode elektrolyserør
På en negativt ladet elektrode - katode skjer elektrokjemisk reduksjon partikler (atomer, molekyler, kationer) og på en positivt ladet elektrode - anode kommer elektrokjemisk oksidasjon partikler (atomer, molekyler, anioner). Nedenfor er klassiske formler elektrolyse
1.Salt av aktivt metall og oksygenholdig syre
Na 2 SO 4 ↔2Na + +SO 4 2−
A(+): 2H20 - 4e = O2 + 4H+
Konklusjon: 2H 2 O (elektrolyse) → H 2 + O 2
2. Hydroksyd: aktivt metall og hydroksidion
NaOH ↔ Na + + OH −
K(-): 2H20 + 2e = H2 + 2OH -
A(+): 2H20 - 4e = O2 + 4H+
Konklusjon: 2H 2 O (elektrolyse) → 2H 2 + O 2
Under elektrolyse av vann frigjøres oksygen () ved anoden, og hydrogen () ved katoden
Vi skal gjennomføre det første eksperimentet for å få hydrogen og oksygen.
Lag en elektrolytt fra en løsning bakepulver(du kan ta soda), senk elektrodene der og slå på strømkilden. Så snart strømmen flyter gjennom løsningen, vil gassbobler som dannes ved elektrodene umiddelbart bli merkbare: oksygen frigjøres ved "+", hydrogen ved "-". Det er denne fordelingen av gasser som oppstår på grunn av det faktum at nær anoden "+" er det en akkumulering negative ioner OH- og oksygenreduksjon, og "-" ioner akkumuleres nær katoden alkalimetall, som er inneholdt i soda(Na2CO3) med positiv ladning (Na+) og samtidig skjer det hydrogenreduksjon. Reduksjonen av natriumioner til rent metall Na skjer ikke, siden metallet natrium er i rekken av metallspenninger til venstre for hydrogen
Li< K < Rb < Cs < Ba < Ca < Na < Mg < Al < Mn < Cr < Zn < Fe < Cd < Co < Ni < Sn < Pb < H2 < Cu < Ag < Hg < Pt < Au
Tradisjonelt brukes såkalte tørre elektrolysører for å produsere hydrogen og oksygen fra vann i biler. De kalles også NGO-generatorer
Hydrogen og oksygen produsert i motoren, gjennom HHO-generatoren gjennom elektrolyse, vil betydelig akselerere antennelsen av drivstoffblandingen i sylindrene til motoren din, og øke kraftuttaket til bensin- eller dieselforbrenningsmotoren (motoren). intern forbrenning). Hydrogen antennes 1000 ganger raskere enn fordampet flytende drivstoff, og antenner derved det fordampede flytende drivstoffet og øker arbeidet til stempelets eksplosive kraft i den første fasen av driften. Fordelene ved å legge til NHO i drivstoffblandingen til forbrenningsmotorer, inkludert dieselmotorer, har blitt godt studert og dokumentert av både amerikanske og utenlandske myndigheter, mange store universiteter og forskningssentre Verdensomspennende.
ELEKTROLYSE
sett med elektrokjemiske oksidasjon-reduksjon prosesser som skjer under passasje av elektrisitet. strøm gjennom en elektrolytt med elektroder nedsenket i den. Ved katoden reduseres kationer til ioner med lavere oksidasjonstilstand eller til atomer, for eksempel: Fe 3+ + eFe 2+, Cu 2+ + 2e Cu (e - elektron). Nøytrale molekyler kan delta i transformasjoner ved katoden direkte eller reagere med produktene fra den katodiske prosessen, som i dette tilfellet anses som mellomprodukter. in-va E. Ved anoden skjer oksidasjon av ioner eller molekyler som kommer fra elektrolyttvolumet eller tilhører anodematerialet; V sistnevnte tilfelle anoden løses opp eller oksiderer (se Anodisk oppløsning). For eksempel:
E. inkluderer to prosesser: migrering av reagerende partikler under påvirkning av elektrisitet. felt til overflaten av elektroden og overføring av ladning fra partikkel til elektrode eller fra elektrode til partikkel. Migrasjonen av ioner bestemmes av deres mobilitet og transportantall (se. Elektrisk ledningsevne til elektrolytter). Overføringsprosessen er flere. elektrisk ladninger utføres som regel i form av en sekvens av en-elektronreaksjoner, dvs. trinn for trinn, med dannelse av mellomprodukter. partikler (ioner eller radikaler), som noen ganger eksisterer i noen tid på elektroden i adsorbiren. betingelse.
Hastighetene til elektrodesystemene avhenger av sammensetningen og konsentrasjonen av elektrolytten, materialet til elektrodene, elektrodepotensialet, temperatur, hydrodynamikk. forhold (se Elektrokjemisk kinetikk). Hastighetsmålet er strømtettheten - antall overførte elektriske strømmer. lader gjennom en enhetsareal av elektrodeoverflaten per tidsenhet. Antall produkter dannet under E. bestemmes Faradays lover. Frigjøringsdagen for 1 gram ekvivalent av et stoff på elektroden krever en mengde elektrisitet som tilsvarer 26,8 A* timer Hvis det dannes flere samtidig på hver av elektrodene. produkter som et resultat av en rekke elektrokjemiske r-sjoner, andelen strøm (i %) som går til dannelsen av produktet av en av r-sjonene, kalt. gjeldende utgang fra dette produktet.
Elektrodeprosessen involverer stoffer som krever minst elektrisitet for å overføre ladning. potensiell; dette kan være ikke de stoffene som bestemmer overføringen av elektrisitet i volumet av løsningen. For eksempel med E. vannløsning NaCl-ioner involverer Na+- og Cl+-ioner i migrasjon, men på faste katoder blir ikke Na +-ioner sluppet ut, men det skjer en energimessig gunstigere prosess med utladning av protonerte vannmolekyler: H 3 O + + e --> 1/ 2H2 + H20.
Anvendelse av E.Å skaffe målprodukter ved elektrolyse gjør det mulig å relativt enkelt (ved å justere strømstyrken) kontrollere hastigheten og retningen til prosessen, takket være at det er mulig å utføre prosesser både på de "mykeste" og i de ekstremt "harde" betingelser for oksidasjon eller reduksjon, oppnå de sterkeste oksidasjonsmidlene og reduksjonsmidlene. Ved E. produseres H 2 og O 2 fra vann, C1 2 fra vandige løsninger av NaCl, F 2 fra KF-smelten i KH 2 F 3.
Hydroelektrometallurgi er en viktig gren av ikke-jernholdig metallurgi (Cu, Bi, Sb, Sn, Pb, Ni, Co, Cd, Zn); det brukes også til å oppnå edel- og spormetaller, Mn, Cr. E. brukes direkte til katodisk separering av metall etter at det er overført fra malm til løsning, og løsningen er renset. Denne prosessen kalles elektroekstraksjon. E. brukes også til rengjøring av metall - elektrolytisk. raffinering (elektroraffinering). Denne prosessen består av anodisk oppløsning av det forurensede metallet og dets påfølgende katodiske avsetning. Raffinering og elektroekstraksjon utføres med flytende elektroder laget av kvikksølv og amalgam (amalgammetallurgi) og med elektroder laget av faste metaller.
E. elektrolyttsmelter er en viktig metode for produksjon av mange. metaller Så for eksempel er råaluminium oppnådd ved E. kryolitt-aluminiumoksyd-smelte (Na 3 AlF 6 + A1 2 O 3), råmaterialet renses elektrolytisk. raffinering. I dette tilfellet er anoden smeltet A1, som inneholder opptil 35 % Cu (for vekting) og er derfor plassert i bunnen av elektrolysebadet. Det midterste væskelaget i badet inneholder BaCl 2, A1F 3 og NaF, og det øvre inneholder smeltet raffinør. A1 fungerer som katoden.
E. smelte av magnesiumklorid eller dehydrert karnalitt - maks. en vanlig metode for å oppnå Mg. I skoleball. scale E. smelter brukes for å oppnå alkalisk og alkalisk jord. metaller, Be, Ti, W, Mo, Zr, U, etc.
Til elektrolytisk Metoder for å produsere metaller inkluderer også reduksjon av metallioner til andre, mer elektronnegative. metall. Isoleringen av metaller ved deres reduksjon med hydrogen inkluderer også ofte stadier av elektrokjemiske reaksjoner. ionisering av hydrogen og avsetning av metallioner på grunn av elektronene som frigjøres under denne prosessen. Prosessene med felles løslatelse eller oppløsning av flere spiller en viktig rolle. metaller, felles frigjøring av metaller og mol. hydrogen på katoden og adsorpsjon av løsningskomponenter på elektrodene. E. brukes til fremstilling av metallisk. pulver med spesifiserte egenskaper.
Andre viktige anvendelser av E.- elektroplettering, elektrosyntese, elektrokjemisk metallbehandling,
korrosjonsbeskyttelse (se Elektrokjemisk beskyttelse).
Elektrolysatorer. Industriell design enheter for å utføre elektrolytikk prosessene bestemmes av prosessens art. I hydrometallurgi og galvanisering bruker de preim. såkalte bokselektrolysatorer, som er en åpen beholder med elektrolytt, hvori alternerende katoder og anoder er plassert, koblet tilsvarende. med negativ og legg den ned. polene til en likestrømkilde. For fremstilling av anoder brukes grafitt, karbon-grafittmaterialer, platina, oksider av jern, bly, nikkel, bly og dets legeringer; De bruker slitesterk titananoder med et aktivt belegg laget av en blanding av rutenium og titanoksider (rutenium-titanoksidanoder, eller ORTA), samt fra platina og dets legeringer. For katoder i de fleste elektrolysatorer brukes stål, inkludert dekomp. beskyttende belegg som tar hensyn til aggressiviteten til elektrolytten og elektrolyttproduktene, t-ry og andre prosessforhold. Noen elektrolysatorer fungerer under forhold høye trykk vanndekomponering utføres for eksempel under trykk opp til 4 MPa; Det utvikles også elektrolysatorer for høyere trykk. I moderne Plast er mye brukt i elektrolysatorer. masser, glass og glassfiber, keramikk.
I flertall elektrokjemisk produksjon krever separasjon av katode- og anoderom, noe som gjøres ved hjelp av membraner som er permeable for ioner, men som hindrer strømmen. blanding og diffusjon. Dette oppnår separasjon av væske og gassformige produkter, dannet på elektrodene eller i volumet av løsningen, forhindres deltakelsen av de originale, mellomliggende. og sluttprodukter av elektrolyse i områder på elektroden med motsatt fortegn og i nær-elektroderommet. I porøse membraner overføres både kationer og anioner gjennom mikroporer i mengder som tilsvarer overføringstallene. I ionebyttermembraner (membraner) overføres enten bare kationer eller anioner, avhengig av arten av de ionogene gruppene inkludert i deres sammensetning. Ved syntetisering av sterke oksidasjonsmidler brukes vanligvis elektrolysatorer uten membran, men K 2 Cr 2 O 7 tilsettes elektrolyttløsningen. Under den elektromagnetiske prosessen dannes en porøs kromitt-kromatfilm på katoden, som utfører funksjonene til en diafragma. Ved produksjon av klor brukes en katode i form av et stålnett, hvorpå det påføres et lag med asbest, som fungerer som en diafragma. I E.-prosessen mates saltvann inn i anodekammeret, og NaOH-løsning fjernes fra anodekammeret.
Elektrolysator som brukes til produksjon av magnesium, aluminium, alkalisk og jordalkali. metaller, er et bad foret med ildfast materiale, i bunnen er det et smeltet metall som fungerer som katode, mens anoder i form av blokker er plassert over et lag av flytende metall. I prosessene med membranproduksjon av klor, i elektrosyntese, brukes elektrolysatorer av filterpresstype, satt sammen fra separate. rammer, mellom hvilke ionebyttermembraner er plassert.
Basert på arten av forbindelsen til strømkilden, skilles monopolare og bipolare elektrolysører (fig.). En monopolar elektrolysator består av én elektrolysecelle. celler med elektroder med samme polaritet, som hver kan bestå av flere. elementer koblet parallelt til en strømkrets. Den bipolare elektrolysatoren har stort antall celler (opptil 100-160) koblet i serie til strømkretsen, med hver elektrode, med unntak av de to ytterste, arbeider på den ene siden som en katode og den andre som en anode. Monopolare elektrolysører er vanligvis designet for høy strøm og lav spenning, bipolare - for relativt lav strøm og høy spenning. Moderne elektrolysører tillater en høy strømbelastning: monopolær opp til 400-500 kA, bipolar tilsvarende 1600 kA.
Elektrolyse er mye brukt i produksjonssektoren, for eksempel for produksjon av aluminium (enheter med bakte anoder PA-300, PA-400, PA-550, etc.) eller klor ( industrielle installasjoner Asahi Kasei). I hverdagen ble denne elektrokjemiske prosessen brukt mye sjeldnere, inkludert Intellichlor-bassengelektrolysatoren eller Star 7000 plasmasveisemaskinen vannelektrolyse hjemme populært. La oss vurdere hvilke enheter for å dele vann (elektrolysatorer), og hva deres design er, samt hvordan du lager en enkel enhet med egne hender.
Hva er en elektrolysator, dens egenskaper og bruksområde
Dette er navnet på enheten for den elektrokjemiske prosessen med samme navn, som krever ekstern kilde ernæring. Strukturelt sett er denne enheten et bad fylt med elektrolytt, der to eller flere elektroder er plassert.
Hovedkarakteristikken til slike enheter er produktivitet, ofte er denne parameteren angitt i navnet på modellen, for eksempel i stasjonære elektrolyseanlegg SEU-10, SEU-20, SEU-40, MBE-125 (membranblokkelektrolysatorer), etc. . I disse tilfellene indikerer tallene hydrogenproduksjon (m 3 /h).
Når det gjelder de gjenværende egenskapene, avhenger de av den spesifikke typen enhet og anvendelsesområde, for eksempel når elektrolyse av vann utføres, påvirkes installasjonens effektivitet av følgende parametere:
Ved å legge på 14 volt på utgangene vil vi altså få 2 volt på hver celle, mens platene på hver side vil ha forskjellige potensialer. Elektrolysatorer som bruker et lignende platekoblingssystem kalles tørre elektrolysører.
- Avstanden mellom platene (mellom katoden og anoderommet), jo mindre den er, jo lavere vil motstanden være, og derfor vil mer strøm passere gjennom elektrolyttløsningen, noe som vil føre til økt gassproduksjon.
- Dimensjonene til platen (som betyr arealet til elektrodene) er direkte proporsjonale med strømmen som strømmer gjennom elektrolytten, og påvirker derfor også ytelsen.
- Elektrolyttkonsentrasjon og dens termiske balanse.
- Kjennetegn på materialet som brukes til å lage elektroder (gull er et ideelt materiale, men for dyrt, så rustfritt stål brukes i hjemmelagde kretser).
- Påføring av prosesskatalysatorer, etc.
Som nevnt ovenfor, innstillinger av denne typen kan brukes som en hydrogengenerator for å produsere klor, aluminium eller andre stoffer. De brukes også som enheter som renser og desinfiserer vann (UPEV, VGE), og også utfører komparativ analyse dens kvaliteter (Tesp 001).
Vi er først og fremst interessert i enheter som produserer Browns gass (hydrogen med oksygen), siden det er denne blandingen som har alle muligheter for bruk som alternativ energibærer eller drivstofftilsetningsstoffer. Vi vil se på dem litt senere, men la oss foreløpig gå videre til design- og driftsprinsippet til en enkel elektrolysator som deler vann til hydrogen og oksygen.
Enhet og detaljert driftsprinsipp
Innretninger for produksjon av detonerende gass involverer av sikkerhetsgrunner ikke akkumulering av den, det vil si gassblanding brennes umiddelbart etter mottak. Dette forenkler designet noe. I forrige avsnitt undersøkte vi hovedkriteriene som påvirker ytelsen til enheten og pålegger visse ytelseskrav.
Prinsippet for drift av enheten er vist i figur 4, kilde DC spenning koblet til elektroder nedsenket i en elektrolyttløsning. Som et resultat begynner en strøm å passere gjennom den, hvis spenning er høyere enn nedbrytningspunktet for vannmolekyler.
Figur 4. Design av en enkel elektrolysør Som et resultat av denne elektrokjemiske prosessen frigjør katoden hydrogen, og anoden frigjør oksygen, i forholdet 2 til 1.
Typer elektrolysatorer
La oss kort se på designfunksjonene til hovedtypene vannsplittende enheter.
Tørke
Utformingen av en enhet av denne typen ble vist i figur 2 dens særegenhet er at ved å manipulere antall celler, er det mulig å drive enheten fra en kilde med en spenning som betydelig overstiger minimumselektrodepotensialet.
Flyte gjennom
En forenklet design av enheter av denne typen finner du i figur 5. Som du kan se, inkluderer designet et bad med elektrodene "A", helt fylt med løsning og en tank "D".
Figur 5. Design av en strømningselektrolysator Driftsprinsippet til enheten er som følger:
- ved inngangen til den elektrokjemiske prosessen presses gassen sammen med elektrolytten inn i beholder "D" gjennom røret "B";
- i tank "D" separeres gass fra elektrolyttløsningen, som slippes ut gjennom utløpsventilen "C";
- elektrolytten går tilbake til hydrolysebadet gjennom røret "E".
Membran
Hovedtrekket til enheter av denne typen er bruken av en fast elektrolytt (membran) på polymerbasert. Utformingen av enheter av denne typen finner du i figur 6.
Figur 6. Elektrolysator av membrantype Hovedtrekket til slike enheter er det doble formålet med membranen: den overfører ikke bare protoner og ioner, men også fysisk nivå skiller både elektroder og produkter fra den elektrokjemiske prosessen.
Diafragma
I tilfeller hvor diffusjon av elektrolyseprodukter mellom elektrodekamrene ikke er tillatt, brukes en porøs membran (som gir slike enheter navnet). Materialet for det kan være keramikk, asbest eller glass. I noen tilfeller kan polymerfibre eller glassull brukes til å lage en slik diafragma. Figur 7 viser enkleste alternativet diafragmaanordning for elektrokjemiske prosesser.
Forklaring:
- Oksygenuttak.
- U-formet kolbe.
- Hydrogen utløp.
- Anode.
- Katode.
- Diafragma.
Alkalisk
Den elektrokjemiske prosessen er umulig i destillert vann, den brukes som katalysator. konsentrert løsning alkali (bruk av salt er uønsket, siden det frigjør klor). Basert på dette kan vi kalle dem alkaliske mest elektrokjemiske enheter for vannsplitting.
På tematiske fora anbefales det å bruke natriumhydroksid (NaOH), som, i motsetning til natron (NaHCO 3), ikke korroderer elektroden. Merk at sistnevnte har to betydelige fordeler:
- Jernelektroder kan brukes.
- Ingen skadelige stoffer frigjøres.
Men en betydelig ulempe negerer alle fordelene med natron som katalysator. Konsentrasjonen i vann er ikke mer enn 80 gram per liter. Dette reduserer frostmotstanden til elektrolytten og dens strømledningsevne. Hvis den første fortsatt kan tolereres i den varme årstiden, krever den andre en økning i arealet til elektrodeplatene, noe som igjen øker størrelsen på strukturen.
Elektrolysator for hydrogenproduksjon: tegninger, diagram
La oss se på hvordan du kan lage en kraftig gassbrenner drevet av en blanding av hydrogen og oksygen. Et diagram av en slik enhet kan sees i figur 8.
Ris. 8. Hydrogen brenner design Forklaring:
- Brenner munnstykke.
- Gummirør.
- Andre vannforsegling.
- Den første vannforseglingen.
- Anode.
- Katode.
- Elektroder.
- Elektrolysebad.
Figur 9 viser et skjematisk diagram av strømforsyningen til elektrolysatoren til brenneren vår.
Ris. 9. Strømforsyning til elektrolysebrenneren For en kraftig likeretter trenger vi følgende deler:
- Transistorer: VT1 – MP26B; VT2 – P308.
- Tyristorer: VS1 – KU202N.
- Dioder: VD1-VD4 – D232; VD5 – D226B; VD6, VD7 – D814B.
- Kondensatorer: 0,5 µF.
- Variable motstander: R3 -22 kOhm.
- Motstander: 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 minst 20 A.
Korte instruksjoner om deler til elektrolysatoren.
Et badekar kan lages av et gammelt batteri. Platene skal kuttes 150x150 mm fra takjern (platetykkelse 0,5 mm). For å jobbe med strømforsyningen beskrevet ovenfor, må du sette sammen en 81-cells elektrolysator. Tegningen for installasjon er vist i figur 10.
Ris. 10. Tegning av en elektrolysator for en hydrogenbrenner Merk at det ikke er vanskelig å betjene og administrere en slik enhet.
DIY-elektrolysator for en bil
På Internett kan du finne mange diagrammer over HHO-systemer, som ifølge forfatterne lar deg spare fra 30% til 50% drivstoff. Slike uttalelser er for optimistiske og støttes som regel ikke av bevis. Et forenklet diagram av et slikt system er vist i figur 11.
Forenklet diagram av en elektrolysator for en bil I teorien bør en slik enhet redusere drivstofforbruket på grunn av dens fullstendige utbrenthet. For å gjøre dette tilføres Browns blanding til drivstoffsystemets luftfilter. Dette er hydrogen og oksygen hentet fra en elektrolysator drevet fra bilens interne nettverk, noe som øker drivstofforbruket. Ond sirkel.
Selvfølgelig kan en PWM-strømregulatorkrets brukes, en mer effektiv byttestrømforsyning kan brukes, eller andre triks kan brukes for å redusere energiforbruket. Noen ganger på Internett kommer du over tilbud om å kjøpe en strømforsyning med lav ampere for en elektrolysator, som generelt er tull, siden ytelsen til prosessen direkte avhenger av gjeldende styrke.
Dette er som Kuznetsov-systemet, hvis vannaktivator er tapt, og patentet mangler, etc. I videoene ovenfor, der de snakker om de ubestridelige fordelene med slike systemer, er det praktisk talt ingen begrunnede argumenter. Dette betyr ikke at ideen ikke har rett til å eksistere, men de erklærte besparelsene er "litt" overdrevet.
DIY-elektrolysator for oppvarming av hjemmet
For øyeblikket gir det ingen mening å lage en hjemmelaget elektrolysator for oppvarming av et hus, siden kostnadene for hydrogen oppnådd ved elektrolyse er mye dyrere enn naturgass eller andre kjølevæsker.
Det bør også tas i betraktning at ingen metaller tåler forbrenningstemperaturen til hydrogen. Riktignok er det en løsning, patentert av Stan Martin, som lar deg omgå dette problemet. Det er nødvendig å ta hensyn til nøkkel øyeblikk, slik at du kan skille en verdig idé fra åpenbart tull. Forskjellen mellom dem er at den første er utstedt et patent, og den andre finner sine støttespillere på Internett.
Dette kan være slutten på artikkelen om husholdnings- og industrielle elektrolysører, men det er fornuftig å lage en kort oversikt over selskapene som produserer disse enhetene.
Oversikt over elektrolysatorprodusenter
Vi lister opp produsentene som produserer brenselsceller basert på elektrolysatorer produserer noen selskaper også husholdningsapparater: NEL Hydrogen (Norge, på markedet siden 1927), Hydrogenics (Belgia), Teledyne Inc (USA), Uralkhimmash (Russland), RusAl (Russland, betydelig forbedret Soderberg-teknologi), RutTech (Russland).