Prodhimi i hidrogjenit Sonoelektrolitik nga Acidi Sulfurik i Holluar

Elektroliza e acidit sulfurik të holluar prodhon gaz hidrogjeni dhe gaz oksigjeni. Ultrasonication zvogëlon trashësinë e shtresës së difuzionit në sipërfaqen e elektrodës dhe përmirëson transferimin e masës gjatë elektrolizës. Ultrasonikimi mund të rrisë ndjeshëm shkallët e prodhimit të gazit hidrogjen në qelizën elektrolitike.

Dy konfigurime eksperimentale me një anodë karboni dhe një katodë titani përshkruhen më poshtë. Për të demonstruar efektet pozitive të ultrasonikacionit në elektrolizë, katoda e titanit është një sonoelektrodë. Kjo shton dridhje tejzanor dhe kavitim në prodhimin elektrolitik të hidrogjenit dhe oksigjenit nga acidi i holluar sulfurik. Kombinimi i ultrasonikës me energjinë elektrike përdoret në sonoelektrokimi, sonoelektrolizë dhe sonoelektrosintezë.
Homogjenizuesi tejzanor Hielscher UP100H (100 vat, 30 kHz) është i pajisur me një azhurnim sonoelektrokimik. Kjo lejon përdorimin e sonotrodës si katodë ose anodë në një proces elektrolitik. Për instalime industriale sonoelektrolitike, ju lutemi klikoni këtu!

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

Katodë sonoelektrike në procesorin tejzanor UP100H

Konfigurimi i Sonoelektrolizës 1 – Qeliza e pandarë e tipit H

Konfigurimi përdor acid sulfurik të holluar (H2SO4, 1.0M). Një qelizë e pandarë e tipit H është e mbushur me elektrolit. Kjo qelizë njihet si Voltametër Hofmann. Ka tre cilindra qelqi të bashkuar në këmbë. Cilindri i brendshëm është i hapur në pjesën e sipërme për të lejuar mbushjen me elektrolit. Hapja e valvulave në pjesën e sipërme të tubave të jashtëm lejon që çdo gaz të dalë gjatë mbushjes. Në qelizën elektrolitike, elektrodat vulosen me unaza gome dhe zhyten kokëposhtë në tretësirën e ujit të acidifikuar. Elektroda pozitive anode është bërë nga karboni (8 mm). Katoda negative është një sonoelektrodë tejzanor titaniumi (10 mm, sonotrodë speciale me sipërfaqe të lartë, Hielscher UP100H, 100 vat, 30kHz). Sonoelektroda e titanit dhe elektroda e karbonit janë inerte. Elektroliza do të bëhet vetëm kur energjia elektrike kalon përmes tretësirës së holluar të acidit sulfurik. Prandaj, anoda e karbonit dhe një katodë titaniumi janë të lidhura me një furnizim me energji të tensionit të vazhdueshëm (rryma e drejtpërdrejtë).
Gazi i hidrogjenit dhe gazi i oksigjenit të prodhuar në elektrolizën e acidit sulfurik të holluar mblidhen në tubat e jashtëm të graduar mbi secilën elektrodë. Vëllimi i gazit zhvendos elektrolitin në tubat e jashtëm, dhe vëllimi i gazit shtesë mund të matet. Raporti teorik i vëllimit të gazit është 2: 1. Gjatë elektrolizës, vetëm uji hiqet nga elektroliti si gaz hidrogjeni dhe gaz oksigjeni. Prandaj, përqendrimi i acidit sulfurik të holluar rritet pak gjatë elektrolizës.
Videoja më poshtë tregon sonoelektrolizën e acidit sulfurik të holluar duke përdorur ultrasonikimin impulsiv (100% amplituda, modaliteti i ciklit, 0,2 sekonda në, 0,8 sekonda off). Të dy provat u ekzekutuan në 2.1V (DC, tension i vazhdueshëm).

Kjo video tregon prodhimin sonoelektrolitik të hidrogjenit në një Volfametër Hofmann

Prodhimi hidrogjen Sonoelektrolitik në Hofmann Voltameter

Kërkesë informacioni





Konfigurimi i Sonoelektrolizës 2 – Tufë e thjeshtë

Një enë qelqi është e mbushur me një elektrolit të acidit sulfurik të holluar (H2SO4, 1.0M). Në këtë qelizë të thjeshtë elektrolitike, elektrodat janë zhytur në një tretësirë të ujit të acidifikuar. Elektroda pozitive anode është bërë nga karboni (8 mm). Katoda negative është një sonoelektrodë tejzanor e titanit (10 mm, MS10, Hielscher UP100H, 100 vat, 30kHz). Elektroliza do të bëhet vetëm kur energjia elektrike kalon përmes tretësirës së holluar të acidit sulfurik. Prandaj, anoda e karbonit dhe një katodë titaniumi janë të lidhura me një furnizim me energji të tensionit të vazhdueshëm (rryma e drejtpërdrejtë). Elektroda e titanit dhe elektroda e karbonit janë inerte. Gazi i hidrogjenit dhe gazi i oksigjenit të prodhuar në elektrolizën e acidit sulfurik të holluar nuk mblidhen në këtë instalim. Videoja më poshtë tregon këtë konfigurim shumë të thjeshtë në veprim.

Kjo video tregon sonoelektrolizën e ujit për të prodhuar hidrogjen dhe oksigjen

Sonoelektroliza e ujit në hidrogjen dhe oksigjen

Kërkoni më shumë informacion!

Ju lutemi përdorni formularin më poshtë, nëse dëshironi të kërkoni informacion shtesë në lidhje me përdorimin e sonoelektrokimisë. Ne do të jemi të lumtur t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që plotëson kërkesat tuaja.









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


Çfarë ndodh gjatë elektrolizës?

Jonet e hidrogjenit tërhiqen nga katoda negative. Atje, joni i hidrogjenit ose molekulat e ujit reduktohen në molekula të gazit hidrogjen nga një fitim i elektronit. Si rezultat molekulat e gazit të hidrogjenit shkarkohen si gaz hidrogjeni. Elektroliza e shumë kripërave reaktive të metaleve ose tretësirave të acidit prodhon hidrogjen në elektrodën e katodës negative.
Jonet e sulfatit negativ ose gjurmët e joneve hidrokside tërhiqen nga anoda pozitive. Vetë joni sulfat është shumë i qëndrueshëm, në mënyrë që asgjë të mos ndodhë. Jonet hidroksid ose molekulat e ujit shkarkohen dhe oksidohen në anodë për të formuar oksigjen. Ky reagim pozitiv i anodës është një reaksion i elektrodës së oksidimit nga një humbje e elektronit.

Pse Përdorim Acid Sulfurik të Holluar?

Uji përmban vetëm përqendrime të imta të joneve të hidrogjenit dhe hidroksidit. Kjo kufizon përçueshmërinë elektrike. Përqendrime të larta të joneve hidrogjen dhe joneve sulfate nga acidi sulfurik i holluar përmirësojnë përçueshmërinë elektrike të elektrolitit. Përndryshe, ju mund të përdorni tretësirë alkaline të elektroliteve si hidroksid kaliumi (KOH) ose hidroksid natriumi (NAOH) dhe ujë. Elektroliza e shumë tretësirave të kripërave ose acidit sulfurik prodhon hidrogjen në katodën negative dhe oksigjen në anodën pozitive. Elektroliza e kripërave të acidit klorhidrik ose klorurit prodhon klor në anodë.

Çfarë është një elektrolizator?

Një elektrolizator është një pajisje për të ndarë ujin në hidrogjen dhe oksigjen në një proces të njohur si elektrolizë. Elektrolizuesi përdor energji elektrike për të prodhuar gaz hidrogjeni dhe gaz oksigjeni. Gazi i hidrogjenit mund të ruhet si gaz i kompresuar ose i lëngshëm. Hidrogjeni është një transportues energjie për përdorim në qelizat e karburantit të hidrogjenit në makina, trena, autobusë ose kamionë.
Një elektrolizues bazë përmban një katodë (ngarkesë negative) dhe një anodë (ngarkesë pozitive) dhe përbërës periferikë, të tilla si pompat, shfryn, rezervuarët e ruajtjes, një furnizim me energji elektrike, një ndarës dhe përbërës të tjerë. Elektroliza e ujit është një reaksion elektrokimik që ndodh brenda elektrolizuesit. Anoda dhe katoda ushqehen nga një rrymë e drejtpërdrejtë dhe uji (H20) ndahet në përbërësit e tij hidrogjen (H2) dhe oksigjen (O2).

Literatura / Referencat