سونوليكتدروليك إنتاج الهيدروجين من حمض الكبريتيك المخفف

التحليل الكهربائي لحمض الكبريتيك المخفف ينتج غاز الهيدروجين وغاز الأكسجين. Ultrasonication يقلل من سمك طبقة الانتشار على سطح القطب ويحسن نقل الكتلة أثناء التحليل الكهربائي. Ultrasonication يمكن أن تزيد من معدلات إنتاج غاز الهيدروجين في الخلية المنحلة بالكهرباء، إلى حد كبير.

ويرد أدناه وصف اثنين من الاجهزة التجريبية مع أنود الكربون وكاثود التيتانيوم. لإثبات الآثار الإيجابية ل ultrasonication على التحليل الكهربائي ، فإن الكاثود الذيتانيوم هو سونوليكتروده. هذا يضيف الاهتزازات بالموجات فوق الصوتية والتجويف لإنتاج المنحل بالكهرباء من الهيدروجين والأكسجين من حمض الكبريتيك المخفف. يتم استخدام مزيج من الفوق صوتيات مع الكهرباء في سونوليكتروميكري، سونوليكترولسين وسونوليكتروجينيسيس.
وقد تم تجهيز الهيلوشير التجانس بالموجات فوق الصوتية UP100H (100 واط, 30 كيلوهرتز) مع ترقية سونوئيلكتروتشيميكال. وهذا يسمح لاستخدام سونوترودي ككاثود أو الأنود في عملية الكهالكية. للاجهزة سونوليكتريلليكية الصناعية، الرجاء انقر هنا!

Show an ultrasonic titanium probe as a sonoelectrolytic cathode in hydrogen production from dilute sulfuric acid.

سونوelectric كاثود على معالج الموجات فوق الصوتية UP100H

إعداد السونوليكتروبات 1 – خلية غير مقسمة من نوع H

يستخدم الإعداد حمض الكبريتيك المخفف (H2SO4، 1.0M). يتم تعبئة خلية غير مقسمة من نوع H مع المنحل بالكهرباء. وتعرف هذه الخلية باسم "هوفمان فولتميتر". لديها ثلاثة اسطوانات الزجاج تستقيم انضم. الاسطوانة الداخلية مفتوحة في الجزء العلوي للسماح بملء بالكهرباء. فتح الصمامات في الجزء العلوي من الأنابيب الخارجية يسمح لأي غاز للهروب أثناء الملء. في الخلية الكهربائية، يتم إغلاق الأقطاب بواسطة حلقات مطاطية ومغمرة رأسا على عقب في محلول المياه الحمضية. يتكون القطب الموجب الموجب من الكربون (8mm). الكاثود السلبي هو سونوليكتروده الموجات فوق الصوتية التيتانيوم (10mm، خاص ارتفاع مساحة سونوترودي، Hielscher UP100H، 100 واط، 30 كيلوهرتز). وسونيليكترود التيتانيوم وأقطاب الكربون هي خاملة. التحليل الكهربائي لن يحدث إلا عندما يتم تمرير الكهرباء من خلال محلول حمض الكبريتيك المخفف. لذلك، يتم توصيل أنود الكربون وكاثود التيتانيوم إلى التيار الكهربائي المستمر التيار الكهربائي المستمر.
يتم جمع غاز الهيدروجين وغاز الأكسجين المنتجة في التحليل الكهربائي من حمض الكبريتيك المخفف في الأنابيب الخارجية تخرج فوق كل قطب كهربائي. يُزاح حجم الغاز الكهارل في الأنابيب الخارجية، ويمكن قياس حجم الغاز الإضافي. النسبة النظرية لحجم الغاز هي 2:1. أثناء التحليل الكهربائي، يتم إزالة الماء فقط من المنحل بالكهرباء مثل غاز الهيدروجين وغاز الأكسجين. وبالتالي ، فإن تركيز حمض الكبريتيك المخفف يرتفع قليلاً أثناء التحليل الكهربائي.
يظهر الفيديو أدناه الانحلال الكهربائي لحامض الكبريتيك المخفف باستخدام الموجات فوق الصوتية النبضية (سعة 100٪ ، وضع الدورة ، 0.2 ثانية ، 0.8 ثانية). تم تشغيل كلا الاختبارين في 2.1V (العاصمة، والجهد المستمر).

يُظهر هذا الفيديو إنتاج الهيدروجين في مقياس هوفمان

سونوليكتتروليك إنتاج الهيدروجين في هوفمان فولتامتر

طلب معلومات





إعداد السونوليكتريلسيس 2 – دفعة بسيطة

يتم تعبئة وعاء زجاجي مع المنحل بالكهرباء من حمض الكبريتيك المخفف (H2SO4، 1.0M). في هذه الخلية الكهربائية البسيطة ، يتم غمر الأقطاب الكهربائية في محلول من المياه الحمضية. يتكون القطب الموجب الموجب من الكربون (8mm). الكاثود السلبي هو سونوليكتروده الموجات فوق الصوتية التيتانيوم (10mm، MS10، Hielscher UP100H، 100 واط، 30 كيلوهرتز). التحليل الكهربائي لن يحدث إلا عندما يتم تمرير الكهرباء من خلال محلول حمض الكبريتيك المخفف. لذلك، يتم توصيل أنود الكربون وكاثود التيتانيوم إلى التيار الكهربائي المستمر التيار الكهربائي المستمر. إن قطب التيتانيوم و قطب الكربون خامل. لا يتم جمع غاز الهيدروجين وغاز الأكسجين المنتجة في التحليل الكهربائي من حمض الكبريتيك المخفف في هذا الإعداد. الفيديو أدناه يظهر هذا الإعداد بسيطة جدا في العملية.

يُظهر هذا الفيديو تحلل الماء لإنتاج الهيدروجين والأكسجين

سونوليكترولس من الماء إلى الهيدروجين والأكسجين

طلب المزيد من المعلومات!

يرجى استخدام النموذج أدناه، إذا كنت ترغب في طلب معلومات إضافية بشأن استخدام سونوليكتروكيميستريا. سنكون سعداء أن نقدم لكم نظام بالموجات فوق الصوتية تلبية الاحتياجات الخاصة بك.









يرجى ملاحظة لدينا سياسة الخصوصية.


ماذا يحدث أثناء التحليل الكهربائي؟

تنجذب أيونات الهيدروجين إلى الكاثود السالب. هناك، يتم تقليل أيون الهيدروجين أو جزيئات الماء إلى جزيئات غاز الهيدروجين عن طريق كسب الإلكترون. ونتيجة لذلك يتم تصريف جزيئات غاز الهيدروجين كغاز الهيدروجين. التحليل الكهربائي للعديد من الأملاح المعدنية التفاعلية أو الحلول الحمضية تنتج الهيدروجين في القطب السالب الكاثود.
تنجذب أيونات الكبريتات السلبية أو آثار أيونات الهيدروكسيد إلى الأنود الإيجابي. السلفات أيون نفسها مستقرة جدا، بحيث لا يحدث شيء. يتم تفريغ أيونات هيدروكسيد أو جزيئات الماء وأكسدة في الأنود لتشكيل الأكسجين. هذا التفاعل الموجب هو رد فعل قطب أكسدة بواسطة فقدان الإلكترون.

لماذا نستخدم حمض الكبريتيك المخفف؟

يحتوي الماء على تركيزات دقيقة من أيونات الهيدروجين والأيونات الهيدروكسيد، فقط. وهذا يحد من التوصيلية الكهربائية. تركيزات عالية من أيونات الهيدروجين والكبريتات من حمض الكبريتيك المخفف تحسن الموصلية الكهربائية للالكتروليت. بدلا من ذلك، يمكنك استخدام محلول الكهارل القلوية مثل هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) أو هيدروكسيد الصوديوم (NAOH)، والماء. التحليل الكهربائي للعديد من المحاليل من الأملاح أو حمض الكبريتيك ينتج الهيدروجين في السالب السالب والأكسجين في الأنود الإيجابي. التحليل الكهربائي من حمض الهيدروكلوريك أو أملاح الكلوريد تنتج الكلور في الأنود.

ما هو الالكتروليكوزر؟

وكهربائي هو جهاز لفصل المياه إلى الهيدروجين والأكسجين في عملية تعرف باسم التحليل الكهربائي. يستخدم الكهربائي الكهرباء لإنتاج غاز الهيدروجين وغاز الأكسجين. ويمكن تخزين غاز الهيدروجين كغاز مضغوط أو سائل. الهيدروجين هو الناقل للطاقة لاستخدامها في خلايا وقود الهيدروجين في السيارات والقطارات والحافلات، أو الشاحنات.
يحتوي الالكتروليكوزر الأساسي على كاثود (شحنة سالبة) وأنود (شحنة موجبة) ومكونات محيطية، مثل المضخات والفتحات وخزانات التخزين وإمدادات الطاقة والفاصل والمكونات الأخرى. التحليل الكهربائي للماء هو تفاعل كهروكيميائي يحدث داخل الالكتروليكيوزر. يتم تشغيل الأنود والكونود بواسطة تيار مباشر ويتم تقسيم الماء (H20) إلى مكوناته الهيدروجين (H2) والأكسجين (O2).

الأدب / المراجع