Sonoelektrolytesch Waasserstoffproduktioun aus Verdënnter Schwefelsäure

Elektrolyse vu verdënnter Schwiewelsäure produzéiert Waasserstoffgas a Sauerstoffgas. Ultrasonikatioun reduzéiert d'Diffusiounsschichtdicke op der Elektrodeoberfläche a verbessert d'Massentransfer während der Elektrolyse. Ultrasonikatioun kann Waasserstoffgasproduktiounsraten an der elektrolytescher Zell, wesentlech erhéijen.

Zwee experimentell Opstellunge mat enger Kuelestoffanode an enger Titan-Kathode ginn hei ënnendrënner beschriwwen. Fir déi positiv Auswierkunge vun Ultraschall op der Elektrolyse ze demonstréieren, ass d'Titankathode eng Sonoelektrode. Dëst fügt Ultraschallvibratiounen a Kavitation un d'elektrolytesch Produktioun vu Waasserstoff a Sauerstoff aus verdënnter Schwefelsäure bäi. D'Kombinatioun vun Ultraschall mat Elektrizitéit gëtt an der Sonoelektrochemie, der Sonoelektrolyse an der Sonoelektrosynthese benotzt.
Den Hielscher Ultraschall Homogenisator UP100H (100 Watt, 30kHz) ass mat engem sonoelektrochemesche Upgrade ausgestatt. Dëst erlaabt d'Sonotrode als Kathode oder Anode an engem elektrolytesche Prozess ze benotzen. Fir industriell sonoelektrolytesch Opstellunge klickt w.e.g. hei!

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

Sonoelektresch Kathode op UP100H Ultraschallprozessor

Sonoelektrolyse Setup 1 – H-Typ Undivided Zell

De Setup benotzt verdënnter Schwefelsäure (H2SO4, 1.0M). Eng H-Typ onverdeelte Zell gëtt mat der Elektrolyt gefëllt. Dës Zell ass bekannt als Hofmann Voltameter. Et huet dräi verbonne oprecht Glaszylinder. Den banneschten Zylinder ass op uewen op fir mat Elektrolyt auszefëllen. D'Ventile op der Spëtzt vun de baussenzege Röhren opmaachen erlaabt datt all Gas beim Fëllen entgeet. An der elektrolytescher Zell ginn d'Elektroden duerch Gummirénger versiegelt an ënner dem Kapp an d'Léisung vum gesauerte Waasser gedaucht. Déi positiv Anodeelektrode ass aus Kuelestoff (8mm). Déi negativ Kathode ass eng Titan-Ultraschall-Sonoelektrode (10mm, speziell héich Uewerfläch Sonotrode, Hielscher UP100H, 100 Watt, 30kHz). D'Titan Sonoelektrode an d'Kuelestoffelektrode sinn inert. Elektrolyse fënnt nëmme statt wann Elektrizitéit duerch déi verdënnte Schwiewelsäureléisung geleet gëtt. Dofir sinn d'Kuelestoffanode an eng Titan-Kathode mat enger konstanter Spannungsversuergung (Gläichstroum) verbonnen.
De Waasserstoffgas an de Sauerstoffgas deen an der Elektrolyse vun der verdënnter Schwiewelsäure produzéiert gëtt an de gradéierte baussenzege Réier iwwer all Elektrode gesammelt. De Gasvolumen deplacéiert den Elektrolyt an de baussenzege Réier, an de Volume vum zousätzleche Gas ka gemooss ginn. Dat theoretescht Verhältnis vum Gasvolumen ass 2: 1. Wärend der Elektrolyse gëtt nëmme Waasser aus dem Elektrolyt als Waasserstoffgas a Sauerstoffgas erausgeholl. Dofir klëmmt d'Konzentratioun vun der verdënnter Schwefelsäure wärend der Elektrolyse liicht.
De Video hei ënnendrënner weist d'Sonoelektrolyse vu verdënnter Schwefelsäure mat gepulsterter Ultraschall (100% Amplitude, Zyklusmodus, 0,2 Sekonnen un, 0,8 Sekonnen aus). Béid Tester goufen op 2.1V (DC, konstante Spannung) gemaach.

Dëse Video weist d'Sonoelektrolytesch Produktioun vu Waasserstoff an engem Hofmann Voltameter

Sonoelektrolytesch Waasserstoffproduktioun am Hofmann Voltameter

Informatiounen ufroen




Notéiert eis Privatsphär Politik.


Sonoelektrolyse Setup 2 – Einfach Batch

E Glasbehälter gëtt mat engem Elektrolyt aus verdënnter Schwiewelsäure gefëllt (H2SO4, 1.0M). An dëser einfacher elektrolytescher Zell ginn d'Elektroden an eng Léisung vum gesauerte Waasser gedaucht. Déi positiv Anodeelektrode ass aus Kuelestoff (8mm). Déi negativ Kathode ass eng Titan Ultraschall Sonoelektrode (10mm, MS10, Hielscher UP100H, 100 Watt, 30kHz). Elektrolyse fënnt nëmme statt wann Elektrizitéit duerch déi verdënnte Schwiewelsäureléisung geleet gëtt. Dofir sinn d'Kuelestoffanode an eng Titan-Kathode mat enger konstanter Spannungsversuergung (Gläichstroum) verbonnen. D'Titanelektrode an d'Kuelestoffelektrode sinn inert. De Waasserstoffgas an de Sauerstoffgas, deen an der Elektrolyse vun der verdënnter Schwiewelsäure produzéiert gëtt, gëtt an dësem Setup net gesammelt. De Video hei ënnen weist dës ganz einfache Setup a Betrib.

Dëse Video weist d'Sonoelektrolyse vu Waasser fir Waasserstoff a Sauerstoff ze produzéieren

Sonoelektrolyse vu Waasser op Waasserstoff a Sauerstoff

Méi Informatioun beantréit!

Benotzt w.e.g. de Formulaire hei ënnen, wann Dir zousätzlech Informatioun iwwer d'Benotzung vun der Sonoelektrochemie ufroe wëllt. Mir wäerte frou Iech en Ultraschallsystem unzebidden, deen Är Ufuerderungen entsprécht.










Wat geschitt während der Elektrolyse?

D'Wasserstoffione ginn zu der negativer Kathode ugezunn. Do ginn d'Wasserstoffionen oder d'Waassermoleküle reduzéiert op Waasserstoffgasmoleküle duerch en Elektronegewënn. Als Resultat Waasserstoffgasmoleküle ginn als Waasserstoffgas ofgefouert. D'Elektrolyse vu ville reaktive Metallsalze oder Säureléisunge produzéieren Waasserstoff bei der negativer Kathodeelektrode.
Déi negativ Sulfationen oder d'Spure vun Hydroxidionen ginn zu der positiver Anode ugezunn. De Sulfation selwer ass ze stabil, sou datt näischt geschitt. Hydroxidionen oder Waassermoleküle ginn entlooss an an der Anode oxidéiert fir Sauerstoff ze bilden. Dës positiv Anode Reaktioun ass eng Oxidatiounselektrodereaktioun duerch en Elektronenverloscht.

Firwat Benotze Mir Verdünnte Schwefelsäure?

Waasser enthält nëmme kleng Konzentratioune vu Waasserstoffionen an Hydroxidionen. Dëst limitéiert d'elektresch Leitung. Héich Konzentratioune vu Waasserstoffionen a Sulfationen aus der verdënnter Schwefelsäure verbesseren d'elektresch Leitung vun der Elektrolyt. Alternativ kënnt Dir alkalesch Elektrolytléisung wéi Kaliumhydroxid (KOH) oder Natriumhydroxid (NAOH) a Waasser benotzen. D'Elektrolyse vu ville Léisunge vu Salze oder Schwefelsäure produzéiert Waasserstoff bei der negativer Kathode a Sauerstoff bei der positiver Anode. D'Elektrolyse vu Salzsaier oder Chloridsalze produzéiert Chlor an der Anode.

Wat ass en Elektrolysator?

En Elektrolysator ass en Apparat fir Waasser a Waasserstoff a Sauerstoff ze trennen an engem Prozess bekannt als Elektrolyse. Den Elektrolysator benotzt Elektrizitéit fir Waasserstoffgas a Sauerstoffgas ze produzéieren. De Waasserstoffgas kann als kompriméierte oder flëssege Gas gelagert ginn. Waasserstoff ass en Energiedréier fir an Waasserstoff Brennstoffzell an Autoen, Zich, Bussen oder Camionen ze benotzen.
E Basis Elektrolysator enthält eng Kathode (negativ Ladung) an eng Anode (Positiv Ladung) a periphere Komponenten, wéi Pumpen, Ventilatiounen, Lagerbehälter, eng Energieversuergung, e Separator an aner Komponenten. Waasserelektrolyse ass eng elektrochemesch Reaktioun déi am Elektrolyser geschitt. D'Anode an d'Kathode gi vun engem Gläichstroum ugedriwwen an d'Waasser (H20) gëtt a seng Komponente Waasserstoff (H2) a Sauerstoff (O2) opgedeelt.

Literatur / Referenzen