Producción hidrógeno sonoelectrolítico a partir de ácido sulfúrico diluido
Ar electrólisis ar ácido sulfúrico diluido produce gas hidrógeno ne gas oxígeno. Ar ultrasonidos reduce ar grosor ar capa difusión jar superficie jar electrodo ne mejora ar transferencia masa Nxoge ar electrólisis. Ar ultrasonidos to aumentar significativamente ya tasas producción gas hidrógeno ja ar célula electrolítica.
Tso̲kwa continuación ar describen yoho configuraciones experimentales 'nar ánodo carbono ne 'nar cátodo titanio. Pa demostrar ya efectos positivos ar ultrasonidos ar electrólisis, ar cátodo titanio ge 'nar sonoelectrodo. 'Me̲hna añade vibraciones ultrasónicas ne cavitación ja ar producción electrolítica hidrógeno ne oxígeno a partir de ácido sulfúrico diluido. Combinación ultrasonidos ko ar tsibi ar gi japu̲'be̲fi jar sonoelectroquímica, ar sonoelectrolisis ne ar sonoelectrosíntesis.
Ar homogeneizador ultrasónico Hielscher UP100H (100 vatios, 30 ar kHz) xi equipado ko 'nar actualización sonoelectroquímica. 'Me̲hna permite utilizar sonotrodo komongu cátodo wa ánodo ja 'nar proceso electrolítico. Pa configuraciones sonoelectrolíticas industriales, Jaki 'yot'e clic nuwa!
Cátodo sonoeléctrico jar procesador ultrasónico UP100H
Configuración sonoelectrolisis 1 – H-tipo célula hinda gi
Ar configuración gi japu̲'be̲fi ácido sulfúrico diluido (H2SO4, 1, 0 M). 'Nar célula indivisa klase H bí llena ko ar electrolito. Nuna ar célula ar pädi komongu Hofmann Voltameter. Pe̲ts'i hñu cilindros ar vidrio verticales unidos. Ar cilindro mbo xi abierto ar xeni mäs xi ngu pa hegi nuna ar Hmunts'i llenado ko ya electrolito. Abrir ya válvulas ar xeni mäs xi ngu ya tubos exteriores permite ke 'na gas escape Nxoge ar llenado. Ar célula electrolítica, ja ya electrodos gi 'bu̲hu̲ sellados ya anillos goma ne sumergidos ne abajo jar ár njäts'i ya dehe acidificada. Electrodo ánodo positivo nt'ot'ihu̲ xí t'o̲t'e dega ar carbono (8 mm). Ar cátodo negativo ge 'nar sonoelectrodo ultrasónico titanio (10 mm, sonotrodo hontho ar superficie mextha, Hielscher UP100H, 100 vatios, 30 ar kHz). Ar sonoelectrodo ar titanio ne ar electrodo carbono ya inertes. Ar electrólisis ho̲ntho da mets'i lugar nu'bu̲ ar tsibi da thogi a través de ár njäts'i ya ácido sulfúrico diluido. Ir ánodo carbono ne 'nar cátodo titanio gi 'bu̲hu̲ conectados ja 'nar fuente alimentación voltaje nzäm'bu̲ (corriente directa).
Gas ar hidrógeno ne ar gas oxígeno producido ar electrólisis ar ácido sulfúrico diluido ar recogen ja ya tubos exteriores graduados por encima de ya electrodo. Volumen gas desplaza ar electrolito ja ya tubos exteriores, ne ar volumen ar gas adicional ar tsa̲ da medir. Ar nthe teórica volumen gas ge 2:1. Nxoge jar electrólisis, ho̲ntho bí extrae ar dehe electrolito komongu gas hidrógeno ne gas oxígeno. Ir concentración ar ácido sulfúrico diluido aumenta ligeramente Nxoge ar electrólisis.
Xtí video gi 'ñudi sonoelectrolisis ácido sulfúrico diluido usando ultrasonidos pulsados (100% amplitud, modo ciclo, 0,2 ya 'na̲te ya mfe̲ts'i encendidos, 0,8 ya 'na̲te ya mfe̲ts'i ar descuento). Ambas ar pruebas bí realizaron bí 2.1V (CC, voltaje nzäm'bu̲).
Configuración sonoelectrolisis 2 – Lote simple
'Nar recipiente vidrio xi lleno 'nar electrolito ácido sulfúrico diluido (H2SO4, 1, 0 M). Xí simple célula electrolítica, ja ya electrodos ar sumergen ja 'nar njäts'i ar dehe acidificada. Electrodo ánodo positivo nt'ot'ihu̲ xí t'o̲t'e dega ar carbono (8 mm). Ar cátodo negativo ge 'nar sonoelectrodo ultrasónico titanio (10 mm, MS10, Hielscher UP100H, 100 vatios, 30 ar kHz). Ar electrólisis ho̲ntho da mets'i lugar nu'bu̲ ar tsibi da thogi a través de ár njäts'i ya ácido sulfúrico diluido. Ir ánodo carbono ne 'nar cátodo titanio gi 'bu̲hu̲ conectados ja 'nar fuente alimentación voltaje nzäm'bu̲ (corriente directa). Ar electrodo ar titanio ne ar electrodo carbono ya inertes. Gas ar hidrógeno ne ar gas oxígeno producido ar electrólisis ar ácido sulfúrico diluido hingi ar recogen jar nuna ar configuración. Xtí vídeo gi 'ñudi xí configuración xi sencilla jar funcionamiento.
¿Temu̲ sucede Nxoge ar electrólisis?
Ya iones hidrógeno ar sienten atraídos ir nge ar cátodo negativo. Nu'bu̲, ya moléculas iones hidrógeno wa ar dehe bí reducen bí moléculas ar gas hidrógeno ja 'nar ganancia electrones. Komongu ar nt'uni, ya moléculas gas hidrógeno ar descargan komongu gas hidrógeno. Electrólisis xingu sales metálicas reactivas wa soluciones ácidas producen hidrógeno ja ar electrodo catódico negativo.
Ya iones negativos sulfato wa ya rastros iones hidróxido ar sienten atraídos ir nge ar ánodo positivo. Ión sulfato jar hä ar xki hingi mpa̲ti, nä'ä hingi thogi otho. Ya iones hidróxido wa moléculas ar dehe nda descargan ne oxidan ja ar ánodo pa formar oxígeno. Nuna ar reacción ar positiva ar ánodo ge 'nar reacción electroda oxidación ja 'nar pérdida electrones.
¿Yogo'ä japu̲ ácido sulfúrico diluido?
Ar dehe contiene concentraciones minuciosas iones hidrógeno ne iones hidróxido, ho̲ntho. 'Me̲hna limita ar conductividad eléctrica. Altas concentraciones iones hidrógeno ne iones sulfato ar ácido sulfúrico diluido mejoran conductividad eléctrica ar electrolito. Alternativamente, pe utilizar njäts'i ya electrolito alcalino komongu ar hidróxido potasio (KOH) wa hidróxido sodio (NAOH) ne ar dehe. Electrólisis xi soluciones sales wa ácido sulfúrico produce hidrógeno ar cátodo negativo ne oxígeno jar ánodo ar positivo. Electrólisis ácido clorhídrico wa sales cloruro produce cloro ja ar ánodo.
¿Ter 'me'ä 'nar Electrolyzer?
'Nar electrolículo ge 'nar dispositivo pa separar ar dehe jar hidrógeno ne oxígeno jar proceso conocido komongu ar electrólisis. Ar electrolíptico gi japu̲'be̲fi ñot'i da producir gas hidrógeno ne gas oxígeno. Gas hidrógeno ar tsa̲ da almacenar komongu gas comprimido wa licuado. Ar hidrógeno ge 'nar portador energía pa ár njapu'befi pilas combustible hidrógeno jar automóviles, trenes, bo̲jä ma 'me̲t'o wa camiones.
'Nar electrolículo básico contiene 'nar cátodo (carga negativa) ne 'nar ánodo (carga positiva) ne componentes periféricos, ngu bombas, respiraderos, tanques almacenamiento, 'nar fuente alimentación, 'nar separador ne ma'ra ya componentes. Ar electrólisis ar dehe ge 'nar reacción electroquímica da ocurre mbo jar electrolíptico. Ar ánodo ne ar cátodo ya alimentados ja 'nar corriente ar directa ne ar dehe (H20) bí divide ja yá componentes hidrógeno (H2) ne oxígeno (O2).
Ot'a yá Referencias
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