희석황산의 소노전용수소 생산

희석 황산의 전기 분해는 수소 가스와 산소 가스를 생성합니다. 초음파는 전극 표면의 확산 층 두께를 감소시키고 전해 중에 질량 전달을 향상시킵니다. 초음파는 전해질 세포의 수소 가스 생산 속도를 크게 증가시킬 수 있습니다.

탄소 양극과 티타늄 음극을 가진 두 개의 실험적인 설정은 아래에 설명되어 있습니다. 전해질에 대한 초음파의 긍정적인 효과를 입증하기 위해 티타늄 음극은 초음파 전극입니다. 이것은 희석 황산에서 수소와 산소의 전해질 생산에 초음파 진동과 캐비테이션을 추가합니다. 초음파와 전기의 조합은 초음파 화학, 초음파 분해 및 초음파 합성에 사용됩니다.
Hielscher 초음파 균질화 UP100H (100 와트, 30kHz)에는 초음파 화학 적 업그레이드가 장착되어 있습니다. 이를 통해 소노로드를 전해질 과정에서 음극이나 양극으로 사용할 수 있습니다. 산업용 용전성 설정의 경우 여기를 클릭하십시오!

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

UP100H 초음파 프로세서에 소노 일렉트릭 음극

소노전분해 설정 1 – H형 분할되지 않은 셀

설정은 희석 황산 (H2SO4, 1.0M)을 사용합니다. H형 분할되지 않은 셀은 전해질로 채워져 있습니다. 이 세포는 호프만 볼타미터라고 합니다. 3개의 업라이트 유리 실린더가 결합되어 있습니다. 내부 실린더는 상단에 열리면 전해질을 채울 수 있습니다. 외부 튜브 의 상단에 밸브를 열면 충전 하는 동안 모든 가스탈출 을 허용 합니다. 전해질 세포에서 전극은 고무 고리에 의해 밀봉되어 산성 수액에 거꾸로 침지됩니다. 양극 전극은 탄소(8mm)로 만들어집니다. 음극은 티타늄 초음파 초음파 초음파 전자 (10mm, 특수 높은 표면 적 소노로드, Hielscher UP100H, 100 와트, 30kHz)입니다. 티타늄 소노전극과 탄소 전극은 불활성입니다. 전기 분해는 희석된 황산 용액을 통해 전기가 전달될 때만 수행됩니다. 따라서 탄소 양극과 티타늄 음극은 일정한 전압 전원 공급 장치(direct current)에 연결됩니다.
희석황산의 전해에서 생산되는 수소 가스 및 산소 가스는 각 전극 위의 졸업된 외관에서 채취된다. 가스 부피는 외부 튜브의 전해질을 변위시키고 추가 가스의 부피를 측정할 수 있습니다. 가스 부피의 이론적 비율은 2:1입니다. 전기 분해 중에 수소 가스와 산소 가스로서 전해질에서 물만 제거됩니다. 따라서, 희석 황산의 농도는 전해 동안 약간 상승한다.
아래 비디오는 펄스 초음파를 사용하여 희석 황산의 초음파 분해 (100 % 진폭, 사이클 모드, 0.2 초, 0.8 초 끄기)를 보여줍니다. 두 테스트 모두 2.1V(DC, 일정한 전압)에서 실행되었습니다.

이 비디오는 호프만 볼타미터에서 수소의 수전적 생산을 보여줍니다.

호프만 볼타미터의 소노전수수소 생산

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소노전분해 설정 2 – 간단한 배치

유리 용기는 희석 황산 (H2SO4, 1.0M)의 전해질로 채워져 있습니다. 이 간단한 전해질 세포에서 전극은 산성수의 용액에 침지됩니다. 양극 전극은 탄소(8mm)로 만들어집니다. 음극은 티타늄 초음파 초음파 초음파 전극 (10mm, MS10, Hielscher UP100H, 100 와트, 30kHz)입니다. 전기 분해는 희석된 황산 용액을 통해 전기가 전달될 때만 수행됩니다. 따라서 탄소 양극과 티타늄 음극은 일정한 전압 전원 공급 장치(direct current)에 연결됩니다. 티타늄 전극과 탄소 전극은 불활성입니다. 희석황산의 전해에서 생산되는 수소가스 및 산소가스는 이 설정에서 수집되지 않는다. 아래 비디오는 작동 중인 매우 간단한 설정을 보여줍니다.

이 비디오는 수소와 산소를 생산하는 물의 sonoelectrosis를 보여줍니다

수소와 산소에 물의 소염

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소노전기화학의 사용에 관한 추가 정보를 요청하려면 아래 양식을 사용하십시오. 우리는 당신에게 당신의 요구 사항을 충족 초음파 시스템을 제공 하게 되어 기쁩니다.









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전기 분해 시 어떤 일이 발생합니까?

수소 이온은 음극에 끌립니다. 그곳에서, 수소 이온 또는 물 분자는 전자 이득에 의해 수소 가스 분자로 감소됩니다. 그 결과 수소 가스 분자는 수소 가스로 배출됩니다. 많은 반응성 금속 염 또는 산 용액의 전분해는 음극 전극에서 수소를 생성합니다.
음의 황산염 이온 또는 수산화 이온의 흔적은 양극에 끌린다. 황산이온 자체는 너무 안정적이기 때문에 아무 일도 일어나지 않습니다. 수산화 이온 또는 물 분자는 산소를 형성하기 위해 양극에서 배출및 산화된다. 이러한 양극 반응은 전자 손실에 의한 산화 전극 반응이다.

희석황산을 사용하는 이유는 무엇입니까?

물에는 수소 이온과 수산화 이온의 분 농도가 포함되어 있습니다. 이렇게 하면 전기 전도도가 제한됩니다. 희석된 황산으로부터 의 높은 농도의 수소 이온및 황산 이온은 전해질의 전기 전도도를 향상시킵니다. 또는 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화나트륨(NAOH) 및 물과 같은 알칼리성 전해질 용액을 사용할 수 있습니다. 염 또는 황산의 많은 용액의 전분해는 양극에서 음극과 산소에서 수소를 생성합니다. 염산 또는 염화물염의 전분해는 양극에서 염소를 생성합니다.

전해질기란?

전해질기는 전기 분해로 알려진 공정에서 물을 수소와 산소로 분리하는 장치입니다. 전해질기는 전기를 사용하여 수소 가스와 산소 가스를 생산합니다. 수소 가스는 압축 또는 액화 가스로 저장할 수 있습니다. 수소는 자동차, 기차, 버스 또는 트럭의 수소 연료 전지에서 사용하기위한 에너지 캐리어입니다.
기본 전해질기에는 음극(음전하)과 양극(양전하) 및 펌프, 통풍구, 저장 탱크, 전원 공급 장치, 분리기 및 기타 구성 요소와 같은 주변 부품이 포함되어 있습니다. 수중 전기 분해는 전해질기 내에서 발생하는 전기화학적 반응입니다. 양극과 음극은 직접 전류에 의해 구동되고 물 (H20)은 구성 요소 수소 (H2) 및 산소 (O2)로 분할된다.

문학 / 참고 문헌