Sonoelektrolitička proizvodnja vodika iz razluđene sumporne kiseline

Elektroliza razluđene sumporne kiseline proizvodi gas vodika i gas kisika. Ultrasonication smanjuje debljinu difuzijskog sloja na površini elektroda i poboljšava prijenos mase tokom elektrolize. Ultrasonication može povećati stope proizvodnje vodikovih gasova u elektrolitičke ćelije, značajno.

Dvije eksperimentalne postave sa ugljikom anoda i titanijum katoda su opisane u nastavku. Da bi se demonstriralo pozitivno djelovanje ultrasonikacije na elektrolizu, titanijumska katoda je sonoelektroda. To dodaje ultrazvučne vibracije i kavitaciju elektrolitičke proizvodnje vodika i kisika iz razluđene sumporne kiseline. Kombinacija ultrazvučnika sa strujom se koristi u sonoelectrohemiji, sonoelectrolizi i sonoelectrosynthesis.
Hielscherov ultrazvučni homogenizator UP100H (100 vata, 30kHz) opremljen je sonoelectrohemijskim nadogradnjama. To omogućava korištenje sonotrode kao katode ili anode u elektrolitički proces. Za industrijske sonoelektolitske namještaljke, molimo kliknite ovdje!

Pokaži ultrazvučnu sondu titanija kao sonoelektrolitičnu katodu u proizvodnji vodika iz razluđene sumporne kiseline.

Sonoelektrična katoda na UP100H ultrazvučnom procesoru

Sonoelectrolysis Setup 1 – H-tip Nepodijelena ćelija

Podešavanje koristi razlučivu sumpornu kiselinu (H2SO4, 1.0M). Ćelija tipa H je ispunjena elektrolitima. Ova ćelija je poznata kao Hofmann Voltameter. Ima tri spojena uspravna staklena cilindra. Unutrašnji cilindar je otvoren na vrhu kako bi se omogućilo punjenje elektrolitom. Otvaranje ventila na vrhu cijevi omogućava da svaki plin pobjegne tokom punjenja. U elektrolitičke ćelije, elektrode su zatvorene gumenim prstenovima i uronjene naopako u rastvor zakiselene vode. Pozitivna anodna elektroda je napravljena od ugljika (8mm). Negativna katoda je titanijumska ultrazvučna sonoelektroda (10mm, specijalna sonotrode visoke površine, Hielscher UP100H, 100 vata, 30kHz). Titanijumska sonoelektroda i ugljikova elektroda su inerte. Elektroliza će se otezati samo kada se struja prođe kroz rastvor razrjeđene sumporne kiseline. Stoga su ugljikova anoda i titanijumska katoda povezani sa konstantnim napajanjem napona (direktna struja).
Gas vodika i gas kisika proizvedeni u elektrolizi razlučive sumporne kiseline prikupljaju se u diplomiranim cijevima iznad svake elektrode. Zapremina gasa pomjerila je elektrolit u cijevima, a volumen dodatnog gasa se može izmjeriti. Teoretski omjer volumena plina je 2:1. Tokom elektrolize, iz elektrolita se uklanja samo voda kao gas vodika i gas kiseonika. Dakle, koncentracija razrijeđene sumporne kiseline blago raste tokom elektrolize.
Video u nastavku prikazuje sonoelectrolizu razrijeđene sumporne kiseline pomoću pulsne ultrasonikacije (100% amplituda, režim ciklusa, 0,2 sekunde na, 0,8 sekundi isključeno). Oba testa su bila pokrenuti na 2.1V (DC, konstantni napon).

Ovaj video ilustruje pozitivan uticaj direktne elektrodne ultrasonicacije na električnu struju u postavljanju elektrolizatora H-ćelija. Koristi Hielscher UP100H (100 Watts, 30kHz) ultrazvučni homogenizator sa elektro-hemijskom nadogradnjom i titanijumskom elektrodom/sonotrodom. Elektroliza razblažene sumporne kiseline proizvodi gas vodonik i kiseonik. Ultrasonicacija smanjuje debljinu difuzijskog sloja na površini elektrode i poboljšava prenos mase tokom elektrolize. Ultrasonicacija može značajno povećati stopu proizvodnje vodikovih plinova u elektrolitskoj ćeliji.

Sono-elektrohemija - ilustracija uticaja ultrasonicacije na elektrolizu H-ćelija

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Sonoelectrolysis Setup 2 – Jednostavna secka

Staklena posuda je ispunjena elektrolitom razluđene sumporne kiseline (H2SO4, 1,0M). U ovu jednostavnu elektrolitičnu ćeliju, elektrode se uranjaju u rastvor zakisele vode. Pozitivna anodna elektroda je napravljena od ugljika (8mm). Negativna katoda je titanijumska ultrazvučna sonoelektroda (10mm, MS10, Hielscher UP100H, 100 vata, 30kHz). Elektroliza će se otezati samo kada se struja prođe kroz rastvor razrjeđene sumporne kiseline. Stoga su ugljikova anoda i titanijumska katoda povezani sa konstantnim napajanjem napona (direktna struja). Titanijumska elektroda i ugljikova elektroda su inerte. Gas vodika i gas kiseonika proizvedeni u elektrolizi razlučive sumporne kiseline se ne prikupljaju u ovoj postavci. Video u nastavku prikazuje ovo vrlo jednostavno podešavanje u funkciji.

Ovaj video ilustruje pozitivan uticaj direktne elektrode ultrasonicacije na električnu struju. Koristi Hielscher UP100H (100 Watts, 30kHz) ultrazvučni homogenizator sa elektro-hemijskom nadogradnjom i titanijumskom elektrodom/sonotrodom. Elektroliza razblažene sumporne kiseline proizvodi gas vodonik i kiseonik. Ultrasonicacija smanjuje debljinu difuzijskog sloja na površini elektrode i poboljšava prenos mase tokom elektrolize. Ultrasonicacija može značajno povećati stopu proizvodnje vodikovih plinova u elektrolitskoj ćeliji.

Sono-elektrohemija - ilustracija uticaja ultrazvuka na serijske elektrolize

Zatražite više informacija!

Molimo vas da koristite obrazac ispod, ako želite zatražiti dodatne informacije u vezi sa korištenjem sonoelectrochemistry. Biće nam drago da vam ponudimo ultrazvučni sistem koji će vam utisati na zahteve.









Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.


Šta se dešava tokom elektrolize?

Ioni vodika privlače negativnu katodu. Tu se molekule vodonika iona ili vode reduciraju na molekule vodikovog gasa elektronom. Kao rezultat toga molekule vodikovog gasa se otpuštaju kao gas vodika. Elektroliza mnogih reaktivnih metalnih soli ili kiselih rastvora proizvodi vodik na negativnoj katodnoj elektrodi.
Negativni ioni sulfata ili tragovi hidroksidnog iona privlače pozitivnu anodu. Sam sulfatni ion je previše stabilno, tako da se ništa ne dogodi. Hidroksidni ioni ili molekule vode se otpuštaju i oksidiraju na anodi kako bi se formirao kisik. Ova pozitivna reakcija anoda je oksidacijska reakcija elektrode gubitkom elektrona.

Zašto koristimo razlučivu sumpornu kiselinu?

Voda sadrži minutne koncentracije iona vodika i hidroksidnih iona, samo. Ovo ograničava električnu provodljivost. Visoke koncentracije iona vodika i sulfatnih iona iz razrijeđene sumporne kiseline poboljšavaju električnu provodljivost elektrolita. Alternativno, možete koristiti alkalnu otopinu elektrolita kao što su kalij hidroksid (KOH) ili natrijev hidroksid (NAOH), i voda. Elektroliza mnogih rastvora soli ili sumporne kiseline proizvodi vodik na negativnoj katodi i kisiku na pozitivnoj anodi. Elektroliza soli hlorovodikove kiseline ili hlorida proizvodi hlor na anodi.

Šta je elektrolizer?

Elektrolizator je uređaj za razdvajanje vode u vodik i kisik u procesu poznatom kao elektroliza. Elektrolizer koristi struju za proizvodnju vodikovog gasa i gasa kiseonika. Gas vodika se može čuvati kao komprimiran ili ukapljiv plin. Vodik je energetski nosač za upotrebu u vodikovim gorivima u automobilima, vlakovima, autobusima ili kamionima.
Osnovni elektrolizer sadrži katodu (negativno punjenje) i anodu (pozitivno punjenje) i periferne komponente, kao što su pumpe, ventilacije, spremnici za skladištenje, napajanje, separator i druge komponente. Elektroliza vode je elektrohemijska reakcija koja se javlja unutar elektrolizera. Anoda i katoda se napajaju direktnom strujom i voda (H20) se dijeli na njene komponente vodik (H2) i kisik (O2).

Književnost/reference

Povezane poruke