Παραγωγή sonoelectrolytic υδρογόνου από το αραιό θειικό οξύ

Η ηλεκτρόλυση αραιωρού θειικού οξέος παράγει αέριο υδρογόνου και αέριο οξυγόνου. Υπερήχους μειώνει το πάχος στρώμα διάχυσης στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου και βελτιώνει τη μεταφορά μάζας κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης. Υπερήχους μπορεί να αυξήσει τα ποσοστά παραγωγής αερίου υδρογόνου στο ηλεκτρολυτικό κύτταρο, σημαντικά.

Δύο πειραματικές ρυθμίσεις με άνοδο άνθρακα και κάθοδο τιτανίου περιγράφονται παρακάτω. Για να καταδείξει τις θετικές επιδράσεις της υπερήχους στην ηλεκτρόλυση, η κάθοδος τιτανίου είναι ένα sonoelectrode. Αυτό προσθέτει υπερηχητικές δονήσεις και σπηλαίωση στην ηλεκτρολυτική παραγωγή υδρογόνου και οξυγόνου από αραιό θειικό οξύ. Ο συνδυασμός των υπερήχων με την ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται στην sonoelectrochemistry, sonoelectrolysis και sonoelectrosynthesis.
Ο υπερηχητικός ομογενοποιητής Hielscher UP100H (100 Watt, 30kHz) είναι εξοπλισμένος με μια sonoelectrochemical βελτίωση. Αυτό επιτρέπει τη χρήση του sonotrode ως κάθοδος ή άνοδος σε ηλεκτρολυτική διαδικασία. Για βιομηχανικές sonoelectrolytic ρυθμίσεις, κάντε κλικ εδώ!

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

Sonoelectric Κάθοδος σε UP100H υπερήχων επεξεργαστή

Εγκατάσταση sonoelectrolysis 1 – Αδιαίρετο κελί τύπου H

Η εγκατάσταση χρησιμοποιεί αραιό θειικό οξύ (H2SO4, 1.0M). Ένα αδιαίρετο κύτταρο τύπου H γεμίζει με τον ηλεκτρολύτη. Αυτό το κύτταρο είναι γνωστό ως Χόφμαν Βολταμέτερ. Έχει τρεις ενωμένους όρθιους κυλίνδρους γυαλιού. Ο εσωτερικός κύλινδρος είναι ανοιχτός στην κορυφή για να επιτρέπει την πλήρωση με ηλεκτρολύτη. Το άνοιγμα των βαλβίδων στην κορυφή των εξωτερικόι σωλήνων επιτρέπει σε οποιοδήποτε αέριο να διαφύγει κατά τη διάρκεια της πλήρωσης. Στο ηλεκτρολυτικό κύτταρο, τα ηλεκτρόδια σφραγίζονται με λαστιχένιους δακτυλίους και βυθίζονται ανάποδα στο διάλυμα οξινισμένου νερού. Το θετικό ηλεκτρόδιο ανόδου είναι κατασκευασμένο από άνθρακα (8mm). Η αρνητική κάθοδος είναι ένα τιτάνιο υπερήχων sonoelectrode (10mm, ειδική υψηλή επιφάνεια sonotrode, Hielscher UP100H, 100 Watt, 30kHz). Το sonoelectrode τιτανίου και το ηλεκτρόδιο άνθρακα είναι αδρανή. Η ηλεκτρόλυση θα πραγματοποιηθεί μόνο όταν η ηλεκτρική ενέργεια περάσει μέσω του αραιωμένου διαλύματος θειικού οξέος. Ως εκ τούτου, η άνοδος του άνθρακα και μια κάθοδος τιτανίου συνδέονται με μια σταθερή παροχή ρεύματος τάσης (συνεχές ρεύμα).
Το αέριο υδρογόνου και το αέριο οξυγόνου που παράγεται στην ηλεκτρόλυση του αραιωρού θειικού οξέος συλλέγονται στους διαβαθμισμένους εξωτερικόυς σωλήνες πάνω από κάθε ηλεκτρόδιο. Ο όγκος αερίου μετατοπίζει τον ηλεκτρολύτη στους εξωτερικόυς σωλήνες και μπορεί να μετρηθεί ο όγκος του πρόσθετου αερίου. Η θεωρητική αναλογία του όγκου αερίου είναι 2:1. Κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης, αφαιρείται μόνο νερό από τον ηλεκτρολύτη ως αέριο υδρογόνου και αέριο οξυγόνου. Ως εκ τούτου, η συγκέντρωση του αραιού θειικού οξέος αυξάνεται ελαφρώς κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης.
Το παρακάτω βίντεο δείχνει τη sonoelectrolysis του αραιωρού θειικού οξέος χρησιμοποιώντας παλμική υπερήχους (100% πλάτος, λειτουργία κύκλου, 0,2 δευτερόλεπτα σε, 0,8 δευτερόλεπτα μακριά). Και οι δύο δοκιμές έγιναν στα 2,1V (DC, σταθερή τάση).

Αυτό το βίντεο δείχνει την υπερηλεκτρολυτική παραγωγή υδρογόνου σε ένα Hofmann Voltameter

Παραγωγή sonoelectrolytic υδρογόνου στο Χόφμαν Βολταμέτερ

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.


Εγκατάσταση sonoelectrolysis 2 – Απλή παρτίδα

Ένα γυάλινο δοχείο γεμίζεται με ηλεκτρολύτη αραιωρού θειικού οξέος (H2SO4, 1,0M). Σε αυτό το απλό ηλεκτρολυτικό κύτταρο, τα ηλεκτρόδια βυθίζονται σε διάλυμα οξινισμένου νερού. Το θετικό ηλεκτρόδιο ανόδου είναι κατασκευασμένο από άνθρακα (8mm). Η αρνητική κάθοδος είναι ένα τιτάνιο υπερήχων sonoelectrode (10mm, MS10, Hielscher UP100H, 100 Watt, 30kHz). Η ηλεκτρόλυση θα πραγματοποιηθεί μόνο όταν η ηλεκτρική ενέργεια περάσει μέσω του αραιωμένου διαλύματος θειικού οξέος. Ως εκ τούτου, η άνοδος του άνθρακα και μια κάθοδος τιτανίου συνδέονται με μια σταθερή παροχή ρεύματος τάσης (συνεχές ρεύμα). Το ηλεκτρόδιο τιτανίου και το ηλεκτρόδιο άνθρακα είναι αδρανή. Το αέριο υδρογόνου και το αέριο οξυγόνου που παράγεται στην ηλεκτρόλυση του αραιωρού θειικού οξέος δεν συλλέγονται σε αυτή τη ρύθμιση. Το παρακάτω βίντεο δείχνει αυτή την πολύ απλή ρύθμιση σε λειτουργία.

Αυτό το βίντεο δείχνει τη sonoelectrolysis του νερού για να παραγάγει το υδρογόνο και το οξυγόνο

Sonoelectrolysis του νερού στο υδρογόνο και το οξυγόνο

Ζητήστε περισσότερες πληροφορίες!

Παρακαλούμε χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα, εάν επιθυμείτε να ζητήσετε πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με τη χρήση της sonoelectrochemistry. Θα χαρούμε να σας προσφέρουμε ένα υπερηχητικό σύστημα που πληροί τις απαιτήσεις σας.









Παρακαλείστε να σημειώσετε ότι η Πολιτική Απορρήτου.


Τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης;

Τα ιόντα υδρογόνου προσελκύονται από την αρνητική κάθοδο. Εκεί, τα μόρια ιόν υδρογόνου ή νερού μειώνονται σε μόρια αερίου υδρογόνου με κέρδος ηλεκτρονίων. Ως αποτέλεσμα, τα μόρια αερίου υδρογόνου απορρίπτονται ως αέριο υδρογόνου. Η ηλεκτρόλυση πολλών αντιδραστικών μεταλλικών αλάτων ή όξινων διαλυμάτων παράγει υδρογόνο στο αρνητικό ηλεκτρόδιο καθόδου.
Τα αρνητικά θειικά ιόντα ή τα ίχνη των ιόντων υδροξειδίου προσελκύονται από τη θετική άνοδο. Το ίδιο το θειικό ιόν είναι πολύ σταθερό, έτσι ώστε να μην συμβεί τίποτα. Τα ιόντα υδροξειδίου ή τα μόρια νερού απορρίπτονται και οξειδώνονται στην άνοδο για να σχηματίσουν οξυγόνο. Αυτή η θετική αντίδραση ανόδων είναι μια αντίδραση ηλεκτροδίων οξείδωσης από μια απώλεια ηλεκτρονίων.

Γιατί χρησιμοποιούμε αραιό θειικό οξύ;

Το νερό περιέχει μικρές συγκεντρώσεις ιόντων υδρογόνου και ιόντων υδροξειδίου, μόνο. Αυτό περιορίζει την ηλεκτρική αγωγιμότητα. Οι υψηλές συγκεντρώσεις ιόντων υδρογόνου και θειικών ιόντων από το αραιό θειικό οξύ βελτιώνουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα του ηλεκτρολύτη. Εναλλακτικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αλκαλικό διάλυμα ηλεκτρολυτών όπως υδροξείδιο του καλίου (KOH) ή υδροξείδιο του νατρίου (NAOH) και νερό. Η ηλεκτρόλυση πολλών διαλυμάτων αλάτων ή θειικού οξέος παράγει υδρογόνο στην αρνητική κάθοδο και οξυγόνο στη θετική άνοδο. Η ηλεκτρόλυση του υδροχλωρικού οξέος ή των αλάτων χλωρίου παράγει χλώριο στην άνοδο.

Τι είναι ο Ηλεκτρολύτης;

Ένα ηλεκτρολύτης είναι μια συσκευή για το διαχωρισμό του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο σε μια διαδικασία γνωστή ως ηλεκτρόλυση. Ο ηλεκτρολύτης χρησιμοποιεί ηλεκτρισμό για την παραγωγή αερίου υδρογόνου και αερίου οξυγόνου. Το αέριο υδρογόνου μπορεί να αποθηκευτεί ως συμπιεσμένο ή υγροποιημένο αέριο. Το υδρογόνο είναι ένας φορέας ενέργειας για χρήση σε κυψέλες καυσίμου υδρογόνου σε αυτοκίνητα, τρένα, λεωφορεία ή φορτηγά.
Ένας βασικός ηλεκτρολύτης περιέχει μια κάθοδο (αρνητικό φορτίο) και μια άνοδο (θετικό φορτίο) και περιφερειακά εξαρτήματα, όπως αντλίες, αεραγωγούς, δεξαμενές αποθήκευσης, τροφοδοτικό, διαχωριστή και άλλα εξαρτήματα. Η ηλεκτρόλυση νερού είναι μια ηλεκτροχημική αντίδραση που συμβαίνει μέσα στον ηλεκτρολύτη. Η άνοδος και η κάθοδος τροφοδοτούνται από ένα συνεχές ρεύμα και το νερό (H20) χωρίζεται στα συστατικά του υδρογόνο (H2) και οξυγόνο (O2).

Λογοτεχνία / Αναφορές