Соноэлектролитическое производство водорода из разбавленной серной кислоты

Электролиз разбавленной серной кислоты производит водородный газ и кислородный газ. Ультразвук уменьшает толщину диффузионной поверхности электрода и улучшает передачу массы во время электролиза. Ультразвук может значительно увеличить темпы производства водородного газа в электролитных элементах.

Ниже описаны две экспериментальные установки с углеродным анодом и титановым катодом. Чтобы продемонстрировать положительное влияние ультразвука на электролиз, титановый катод является sonoelectrode. Это добавляет ультразвуковые вибрации и кавитации к электролитическому производству водорода и кислорода из разбавленной серной кислоты. Сочетание ультразвука с электричеством используется в соноэлектрохимии, соноэлектролизе и соноэлектросинтезе.
Ультразвуковой гомогенизатор Hielscher UP100H (100 Вт, 30 кГц) оснащен соноэлектрохимической модернизацией. Это позволяет использовать сонотрод в качестве катода или анода в электролитическом процессе. Для промышленных sonoelectrolytic установок, пожалуйста, нажмите здесь!

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

Sonoelectric Cathode на ультразвуковом процессоре UP100H

Sonoelectrolysis Настройка 1 – H-тип неразделенной ячейки

Установка использует разбавленную серную кислоту (H2SO4, 1.0M). Неразделаемая ячейка H-типа заполнена электролитом. Эта клетка известна как Вольтаметр Хофмана. Он имеет три компанных вертикальных стеклянных цилиндра. Внутренний цилиндр открыт в верхней части, чтобы позволить заполнить с электролитом. Открытие клапанов в верхней части наружных труб позволяет любому газу убежать во время заполнения. В электролитной клетке электроды запечатываются резиновыми кольцами и погружаются вверх ногами в раствор подкисленной воды. Положительный электрод анода изготовлен из углерода (8 мм). Негативным катодом является титановый ультразвуковой соноэлектрод (10 мм, специальный высокоповерхный сонотрод, Hielscher UP100H, 100 Вт, 30 кГц). Титановый соноэлектрод и углеродный электрод инертны. Электролиз будет происходить только тогда, когда электричество проходит через раствор разбавленной серной кислоты. Поэтому углеродный анод и титановый катод соединены с постоянным напряжением питания (прямой ток).
Водородный газ и кислородный газ, вырабатываемый в электролизе разбавленной серной кислоты, собираются в градуированных наружных трубах над каждым электродом. Объем газа вытесняет электролит во внешних трубах, и объем дополнительного газа может быть измерен. Теоретическое соотношение объема газа 2:1. Во время электролиза, только вода удаляется из электролита, как водородный газ и кислородный газ. Таким образом, концентрация разбавленной серной кислоты немного возрастает во время электролиза.
На видео ниже показан соноэлектролиз разбавленной серной кислоты с использованием импульсной ультразвуковой (100% амплитуды, режим цикла, 0,2 секунды, 0,8 секунды). Оба теста были запущены на 2.1V (DC, постоянное напряжение).

Это видео показывает соноэлектролитическое производство водорода в вольтометре Хофмана

Соноэлектролитическое производство водорода в Вольтометре Хофмана

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Sonoelectrolysis Настройка 2 – Простой пакет

Стеклянный сосуд наполнен электролитом разбавленной серной кислоты (H2SO4, 1.0M). В этой простой электролитической клетке электроды погружаются в раствор подкисленной воды. Положительный электрод анода изготовлен из углерода (8 мм). Негативным катодом является титановый ультразвуковой соноэлектрод (10 мм, MS10, Hielscher UP100H, 100 Вт, 30 кГц). Электролиз будет происходить только тогда, когда электричество проходит через раствор разбавленной серной кислоты. Поэтому углеродный анод и титановый катод соединены с постоянным напряжением питания (прямой ток). Титановый электрод и углеродный электрод инертны. Водородный газ и кислородный газ, вырабатываемый в электролизе разбавленной серной кислоты, не собираются в этой установке. Видео ниже показывает эту очень простую установку в эксплуатации.

Это видео показывает sonoelectrolysis воды для производства водорода и кислорода

Соноэлектролиз воды на водород и кислород

Запросить дополнительную информацию!

Пожалуйста, вспользуйте форму ниже, если вы хотите запросить дополнительную информацию об использовании sonoelectrochemistry. Мы будем рады предложить Вам ультразвуковую систему, отвечая Вашим требованиям.









Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Что происходит во время электролиза?

Ионы водорода притягиваются к отрицательному катоду. Там молекулы иона водорода или воды сведены к молекулам водородного газа за счет увеличения электрона. В результате молекулы водородного газа сбрасываются в качестве водородного газа. Электролиз многих реактивных металлических солей или кислотных растворов производит водород при отрицательном катодном электроде.
Отрицательные ионы сульфата или следы ионов гидроксида притягиваются к положительному аноду. Сам ион сульфата слишком стабилен, так что ничего не происходит. Ионы гидроксида или молекулы воды сбрасываются и окисляются в аноде для формирования кислорода. Эта положительная анодная реакция является реакцией электрода окисления в результате потери электрона.

Почему мы используем разбавленную серную кислоту?

Вода содержит мельчайшие концентрации ионов водорода и ионов гидроксида, только. Это ограничивает электрическую проводимость. Высокие концентрации ионов водорода и сульфатов из разбавленной серной кислоты улучшают электрическую проводимость электролита. Кроме того, можно использовать щелочный электролитный раствор, такой как гидроксид калия (KOH) или гидроксид натрия (NAOH) и воду. Электролиз многих растворов солей или серной кислоты производит водород при отрицательном катоде и кислороде при положительном аноде. Электролиз соляной кислоты или хлоридных солей производит хлор в аноде.

Что такое электролизер?

Электролизер является устройством для размесить воду на водород и кислород в процессе, известном как электролиз. Электролизер использует электричество для производства водородного газа и кислородного газа. Водородный газ может храниться в виде сжатого или сжиженного газа. Водород является энергоносителем для использования в водородных топливных элементах в автомобилях, поездах, автобусах или грузовиках.
Основной электролизер содержит катод (отрицательный заряд) и анод (положительный заряд) и периферийные компоненты, такие как насосы, вентиляционные отверстия, резервуары для хранения, источник питания, сепаратор и другие компоненты. Водный электролиз является электрохимической реакцией, которая возникает в электролизере. Анод и катод питаются от прямого тока, а вода (H20) делится на компоненты водорода (H2) и кислорода (O2).

Литература / Ссылки