Sonoelektrolyyttisen vedyn tuotanto laimennetusta rikkihaposta

Laimennetun rikkihapon elektrolyysi tuottaa vetykaasua ja happikaasua. Ultrasonication vähentää difuusiokerroksen paksuutta elektrodin pinnalla ja parantaa massansiirtoa elektrolyysin aikana. Ultrasonication voi lisätä vetykaasun tuotantotapoja elektrolyyttisessa solussa merkittävästi.

Alla kuvataan kaksi kokeellista määritystä, joissa on hiilianodi ja titaanikatodi. Ultrasonicationin positiivisten vaikutusten osoittamiseksi elektrolyysiin titaanikatodi on sonoelectrodi. Tämä lisää ultraäänivärähtelyjä ja kavitaatiota vedyn ja hapen elektrolyyttiseen tuotantoon laimennetusta rikkihaposta. Ultraäänien ja sähkön yhdistelmää käytetään sonoelectrokemiassa, sonoelectrolyysissä ja sonoeectrosynteesissä.
Hielscher ultra ääni homogenizer UP100H (100 wattia, 30kHz) on varustettu sonoelectrokemiallinen päivitys. Tämä mahdollistaa sonotrodin käytön katodina tai anodina elektrolyyttisessa prosessissa. Jos haluat teolliset sonoelectrolytic-asetukset, napsauta tätä!

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

Sonosähköinen katodi UP100H ultraääniprosessorissa

Sonoelectrolysis-asennus 1 – H-tyyppinen jakamaton solu

Asennuksessa käytetään laimennettua rikkihappoa (H2SO4, 1,0M). H-tyyppinen jakamaton solu täytetään elektrolyytilla. Tätä solua kutsutaan Hofmann Voltameteriksi. Siinä on kolme liitettyä pystylasisylinteriä. Sisäsylinteri on auki yläosassa, jotta se voidaan täyttää elektrolyytillä. Ulkoputkien yläosassa olevan venttiilin avaaminen mahdollistaa kaasun karkaamisen täytön aikana. Elektrolyyttisessa solussa elektrodit sinetöidään kumirenkailla ja upotetaan ylösalaisin happaman veden liuokseen. Positiivinen anodielektrodi on valmistettu hiilestä (8mm). Negatiivinen katodi on titaani ultraääni sonoelectrode (10mm, erityinen korkean pinta-ala sonotrode, Hielscher UP100H, 100 wattia, 30kHz). Titaanisonolektrodi ja hiilielektrodi ovat inerttiä. Elektrolyysi tapahtuu vasta, kun sähkö kulkee laimennetun rikkihappoliuoksen läpi. Siksi hiilianodi ja titaanikatodi on kytketty vakiojännitteen virtalähteeseen (suoravirtaan).
Laimennetun rikkihapon elektrolyysissä tuotettu vetykaasu ja happikaasu kerätään kunkin elektrodin yläpuolella oleviin porrastetuissa ulkoputkissa. Kaasun tilavuus syrjäyttää elektrolyytin ulkoputkissa, ja lisäkaasun tilavuus voidaan mitata. Kaasun tilavuuden teoreettinen suhde on 2:1. Elektrolyysin aikana elektrolyytistä poistetaan vain vettä vetykaasuna ja happikaasuna. Näin ollen laimennetun rikkihapon pitoisuus nousee hieman elektrolyysin aikana.
Alla oleva video näyttää laimennetun rikkihapon sonoelectrolyysin pulssi ultrasonicationilla (100% amplitudi, syklitila, 0,2 sekuntia päällä, 0,8 sekuntia pois). Molemmat testit ajattiin 2,1 V:n (DC, vakiojännite) jännitteellä.

Tämä video näyttää vedyn sonoelektrolyyttisen tuotannon Hofmann voltametrissä

Sonoelektrolyyttisen vedyn tuotanto Hofmann voltametrissä

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


Sonoelectrolysis-asennus 2 – Yksinkertainen erä

Lasiastia täytetään laimennetun rikkihapon elektrolyytilla (H2SO4, 1,0M). Tässä yksinkertaisessa elektrolyyttisessa solussa elektrodit upotetaan happaman veden liuokseen. Positiivinen anodielektrodi on valmistettu hiilestä (8mm). Negatiivinen katodi on titaani ultraääni ultraääni sonoelectrode (10mm, MS10, Hielscher UP100H, 100 wattia, 30kHz). Elektrolyysi tapahtuu vasta, kun sähkö kulkee laimennetun rikkihappoliuoksen läpi. Siksi hiilianodi ja titaanikatodi on kytketty vakiojännitteen virtalähteeseen (suoravirtaan). Titaanielektrodi ja hiilielektrodi ovat inerttiä. Tässä asetelmassa ei kerätä vetykaasua eikä laimennetun rikkihapon elektrolyysissä tuotettua happikaasua. Alla oleva video näyttää tämän erittäin yksinkertaisen käytössä olevien asetusten.

Tämä video näyttää veden sonoelectrolyysin vedyn ja hapen tuottamiseksi

Veden sonoelektrolyysi vedylle ja hapelle

Pyydä lisätietoja!

Käytä alla olevaa lomaketta, jos haluat pyytää lisätietoja sonoelectrokemian käytöstä. Tarjoamme mielellämme sinulle ultraäänijärjestelmän, joka täyttää vaatimukset.









Huomaathan, että Tietosuojakäytäntö.


Mitä elektrolyysin aikana tapahtuu?

Vetyionit houkuttelevat negatiivista katodia. Siellä vetyioni tai vesimolekyylit pelkistyvät vetykaasumolekyyleihin elektroninnousun vuoksi. Tämän seurauksena vetykaasumolekyylit purkautuvat vetykaasuna. Monien reaktiivisten metallisuolojen tai happoliuosten elektrolyysi tuottaa vetyä negatiivisessa katodielektrodissa.
Positiiviseen anodiin houkuttelevat negatiiviset sulfaatti-ionit tai hydroksi-ionit. Itse sulfaatti-ioni on liian vakaa, joten mitään ei tapahdu. Hydroksidionit tai vesimolekyylit purkautuvat ja hapettuvat anodissa hapen muodostamiseksi. Tämä positiivinen anodireaktio on hapettumiselektrodireaktio, joka johtuu elektronihäviöstä.

Miksi käytämme laimennettua rikkihappoa?

Vesi sisältää vain vetyioneja ja hydroksidioneja. Tämä rajoittaa sähkönjohtavuutta. Laimennetun rikkihapon korkeat vetyioni- ja sulfaatti-ionipitoisuudet parantavat elektrolyytin sähkönjohtavuutta. Vaihtoehtoisesti voit käyttää emäksistä elektrolyyttiliuosta, kuten kaliumhydroksidia (KOH) tai natriumhydroksidia (NAOH) ja vettä. Monien suolojen tai rikkihappojen liuosten elektrolyysi tuottaa vetyä negatiivisessa katodissa ja happea positiivisessa anodissa. Suolahapon tai kloridisuolojen elektrolyysi tuottaa anodissa klooria.

Mikä on elektrolysaattori?

Elektrolysaattori on laite, joka erottaa veden vedystä ja hapesta prosessissa, jota kutsutaan elektrolyysiksi. Elektrolysaattori käyttää sähköä vetykaasun ja happikaasun tuottamiseen. Vetykaasu voidaan varastoida paineistettuna tai nesteytettynä kaasuna. Vety on energiankantaja, jota käytetään vetypolttokennona autoissa, junissa, linja-autoissa tai kuorma-autoissa.
Peruselektrolysaattori sisältää katodin (negatiivinen lataus) ja anodin (positiivinen lataus) ja oheiskomponentit, kuten pumput, tuuletusaukot, varastosäiliöt, virtalähteen, erottimen ja muut komponentit. Vesielektrolyysi on elektrokemiallinen reaktio, joka tapahtuu elektrolysaattorissa. Anodin ja katodin voimanlähteenä on suora virta ja vesi (H20) jaetaan sen komponenteiksi vety (H2) ja happi (O2).

Kirjallisuus / Referenssit