Hielscher Ultrasonics
Keskustelemme mielellämme prosessistasi.
Soita meille: +49 3328 437-420
Lähetä meille sähköpostia: info@hielscher.com

Sonoelektrolyyttisen vedyn tuotanto laimeasta rikkihaposta

Laimennetun rikkihapon elektrolyysi tuottaa vetykaasua ja happikaasua. Ultrasonication vähentää diffuusiokerroksen paksuutta elektrodin pinnalla ja parantaa massansiirtoa elektrolyysin aikana. Ultrasonication voi lisätä vetykaasun tuotantonopeuksia elektrolyyttisolussa merkittävästi.

Seuraavassa kuvataan kaksi kokeellista kokoonpanoa, joissa on hiilianodi ja titaanikatodi. Ultrasonicationin positiivisten vaikutusten osoittamiseksi elektrolyysiin titaanikatodi on sonoelektrodi. Tämä lisää ultraäänivärähtelyjä ja kavitaatiota vedyn ja hapen elektrolyyttiseen tuotantoon laimeasta rikkihaposta. Ultraäänien ja sähkön yhdistelmää käytetään sonoelectrokemiassa, sonoelectrolyysissä ja sonoelectrosynteesissä.
Hielscherin ultraäänihomogenisaattori UP100H (100 wattia, 30 kHz) on varustettu sonoelektrokemiallisella päivityksellä. Tämä mahdollistaa sonotrodin käytön katodina tai anodina elektrolyyttisessä prosessissa. Teollisia sonoelektrolyyttisiä asetuksia varten napsauta tätä!

Näytä ultraäänititaanianturi sonoelektrolyyttisenä katodina vedyn tuotannossa laimeasta rikkihaposta.

Sonoelektrinen katodi UP100H-ultraääniprosessorissa

Sonoelektrolyysin asetukset 1 – H-tyypin jakamaton solu

Asennuksessa käytetään laimeaa rikkihappoa (H2SO4, 1,0M). H-tyypin jakamaton kenno täytetään elektrolyytillä. Tämä kenno tunnetaan nimellä Hofmann Voltameter. Siinä on kolme yhdistettyä pystysuoraa lasisylinteriä. Sisempi sylinteri on yläosassa auki, jotta se voidaan täyttää elektrolyytillä. Ulkoputkien yläosassa olevien venttiilien avaaminen mahdollistaa kaasun poistumisen täytön aikana. Elektrolyyttikennossa elektrodit suljetaan kumirenkailla ja upotetaan ylösalaisin happaman veden liuokseen. Positiivinen anodielektrodi on valmistettu hiilestä (8 mm). Negatiivinen katodi on titaaninen ultraäänisonoelektrodi (10mm, erityinen korkea pinta-ala sonotrode, Hielscher UP100H, 100 wattia, 30 kHz). Titaani-sonoelektrodi ja hiilielektrodi ovat inerttejä. Elektrolyysi tapahtuu vain, kun sähkö johdetaan laimean rikkihappoliuoksen läpi. Siksi hiilianodi ja titaanikatodi on kytketty vakiojännitevirtalähteeseen (tasavirta).
Vetykaasu ja laimennetun rikkihapon elektrolyysissä tuotettu happikaasu kerätään kunkin elektrodin yläpuolella oleviin asteikkoputkiin. 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. Siten laimennetun rikkihapon pitoisuus nousee hieman elektrolyysin aikana.
Alla oleva video näyttää laimennetun rikkihapon sonoelektrolyysin pulssiultraäänellä (100% amplitudi, syklitila, 0,2 sekuntia päällä, 0,8 sekuntia pois päältä). Molemmat testit suoritettiin 2,1 V: n jännitteellä (DC, vakiojännite).

Tämä video kuvaa suoran elektrodin ultrasonicationin positiivista vaikutusta sähkövirtaan H-Cell-elektrolysaattoriasennuksessa. Se käyttää Hielscher UP100H (100 wattia, 30 kHz) ultraäänihomogenisaattoria, jossa on sähkökemian päivitys ja titaanielektrodi / sonotrode. Laimennetun rikkihapon elektrolyysi tuottaa vetykaasua ja happikaasua. Ultrasonication vähentää diffuusiokerroksen paksuutta elektrodin pinnalla ja parantaa massansiirtoa elektrolyysin aikana. Ultrasonication voi lisätä vetykaasun tuotantonopeuksia elektrolyyttisolussa merkittävästi.

Sono-sähkökemia - kuva ultrasonicationin vaikutuksesta H-soluelektrolyysiin

Videon pikkukuva

Tietopyyntö







Sonoelektrolyysin asetukset 2 – Yksinkertainen erä

Lasiastia täytetään laimennetun rikkihapon elektrolyytillä (H2SO4, 1,0M). Tässä yksinkertaisessa elektrolyyttikennossa elektrodit upotetaan happaman veden liuokseen. Positiivinen anodielektrodi on valmistettu hiilestä (8 mm). Negatiivinen katodi on titaaninen ultraäänisonoelektrodi (10mm, MS10, Hielscher UP100H, 100 wattia, 30 kHz). Elektrolyysi tapahtuu vain, kun sähkö johdetaan laimean rikkihappoliuoksen läpi. Siksi hiilianodi ja titaanikatodi on kytketty vakiojännitevirtalähteeseen (tasavirta). Titaanielektrodi ja hiilielektrodi ovat inerttejä. Vetykaasua ja laimennetun rikkihapon elektrolyysissä tuotettua happikaasua ei kerätä tässä kokoonpanossa. Alla oleva video näyttää tämän hyvin yksinkertaisen asennuksen toiminnassa.

Tämä video kuvaa suoran elektrodin ultrasonicationin positiivista vaikutusta sähkövirtaan. Se käyttää Hielscher UP100H (100 wattia, 30 kHz) ultraäänihomogenisaattoria, jossa on sähkökemian päivitys ja titaanielektrodi / sonotrode. Laimennetun rikkihapon elektrolyysi tuottaa vetykaasua ja happikaasua. Ultrasonication vähentää diffuusiokerroksen paksuutta elektrodin pinnalla ja parantaa massansiirtoa elektrolyysin aikana. Ultrasonication voi lisätä vetykaasun tuotantonopeuksia elektrolyyttisolussa merkittävästi.

Sono-sähkökemia - kuva ultrasonicsin vaikutuksesta eräelektrolyysiin

Videon pikkukuva

Pyydä lisätietoja!

Käytä alla olevaa lomaketta, jos haluat pyytää lisätietoja sonoelectrokemian käytöstä. Olemme iloisia voidessamme tarjota sinulle ultraäänijärjestelmän, joka täyttää vaatimuksesi.












Mitä tapahtuu elektrolyysin aikana?

Vetyionit houkuttelevat negatiivista katodia. Siellä vetyioni- tai vesimolekyylit pelkistetään vetykaasumolekyyleiksi elektronivahvistuksella. Tämän seurauksena vetykaasumolekyylit purkautuvat vetykaasuna. Monien reaktiivisten metallisuolojen tai happoliuosten elektrolyysi tuottaa vetyä negatiivisessa katodielektrodissa.
Negatiiviset sulfaatti-ionit tai hydroksidi-ionien jäljet houkuttelevat positiivista anodia. Itse sulfaatti-ioni on liian vakaa, joten mitään ei tapahdu. Hydroksidi-ionit tai vesimolekyylit poistetaan ja hapetetaan anodissa hapen muodostamiseksi. Tämä positiivinen anodireaktio on hapetuselektrodireaktio elektronihäviöllä.

Miksi käytämme laimeaa rikkihappoa?

Vesi sisältää vain pieniä pitoisuuksia vetyioneja ja hydroksidi-ioneja. Tämä rajoittaa sähkönjohtavuutta. Vetyionien ja sulfaatti-ionien suuret pitoisuudet laimeasta rikkihaposta parantavat elektrolyytin sähkönjohtavuutta. Vaihtoehtoisesti voit käyttää emäksistä elektrolyyttiliuosta, kuten kaliumhydroksidia (KOH) tai natriumhydroksidia (NAOH) ja vettä. Monien suolojen tai rikkihapon liuosten elektrolyysi tuottaa vetyä negatiivisessa katodista ja happea positiivisessa anodissa. Suolahapon tai kloridisuolojen elektrolyysi tuottaa klooria anodissa.

Mikä on elektrolysaattori?

Elektrolysaattori on laite, joka erottaa veden vedyksi ja hapeksi prosessissa, joka tunnetaan nimellä elektrolyysi. Elektrolysaattori käyttää sähköä vetykaasun ja happikaasun tuottamiseen. Vetykaasu voidaan varastoida paineistettuna tai nesteytettynä kaasuna. Vety on energiankantaja, jota käytetään vetypolttokennoissa autoissa, junissa, linja-autoissa tai kuorma-autoissa.
Peruselektrolysaattori sisältää katodin (negatiivinen varaus) ja anodin (positiivinen varaus) ja oheiskomponentit, kuten pumput, tuuletusaukot, varastosäiliöt, virtalähde, erotin ja muut komponentit. Veden elektrolyysi on elektrokemiallinen reaktio, joka tapahtuu elektrolysaattorissa. Anodi ja katodi saavat virtansa tasavirrasta ja vesi (H20) jaetaan komponentteihinsa vety (H2) ja happi (O2).

Kirjallisuus / Viitteet


Keskustelemme mielellämme prosessistasi.

Let's get in contact.