การผลิตไฮโดรเจน Sonoelectrolytic จากกรดซัลฟิวริกเจือจาง

อิเล็กโทรไลซิสของกรดซัลฟิวริกเจือจางผลิตก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจน Ultrasonication ช่วยลดความหนาของชั้นกระจายที่พื้นผิวอิเล็กโทรดและปรับปรุงการถ่ายโอนมวลในระหว่างการอิเล็กโทรไลซิส Ultrasonication สามารถเพิ่มอัตราการผลิตก๊าซไฮโดรเจนในเซลล์อิเล็กโทรไลต์อย่างมีนัยสําคัญ

การตั้งค่าการทดลองสองแบบที่มีขั้วบวกคาร์บอนและแคโทดไทเทเนียมอธิบายไว้ด้านล่าง เพื่อแสดงให้เห็นถึงผลบวกของ ultrasonication บนอิเล็กโทรไลซิสแคโทดไทเทเนียมเป็น sonoelectrode นี้เพิ่มการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกและโพรงอากาศในการผลิตอิเล็กโทรไลต์ของไฮโดรเจนและออกซิเจนจากการเจือจางกรดกํามะถัน การรวมกันของ ultrasonics กับไฟฟ้าที่ใช้ใน sonoelectrochemistry, sonoelectrolysis และ sonoelectrosynthesis
Hielscher homogenizer ล้ํา UP100H (100 วัตต์ 30kHz) มีการติดตั้งการอัพเกรด sonoelectrochemical สิ่งนี้อนุญาตให้ใช้ sonotrode เป็นแคโทดหรือขั้วบวกในกระบวนการอิเล็กโทรไลต์ สําหรับการตั้งค่า sonoelectrolytic อุตสาหกรรมโปรดคลิกที่นี่!

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

โซโนอิเล็กทริคแคโทดบนโปรเซสเซอร์ล้ําเสียง UP100H

การตั้งค่า Sonoelectrolysis 1 – เซลล์ที่ไม่แบ่งประเภท H

การตั้งค่าใช้กรดซัลฟิวริกเจือจาง (H2SO4, 1.0M) เซลล์ที่ไม่แบ่งประเภท H เต็มไปด้วยอิเล็กโทรไลต์ เซลล์นี้เรียกว่า Hofmann Voltameter มันมีสามเข้าร่วมถังแก้วตรงของ กระบอกสูบด้านในเปิดที่ด้านบนเพื่อให้สามารถเติมอิเล็กโทรไลต์ได้ การเปิดวาล์วที่ด้านบนของท่อด้านนอกช่วยให้ก๊าซใด ๆ ที่จะหลบหนีในระหว่างการเติม ในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ขั้วไฟฟ้าจะถูกปิดผนึกด้วยวงแหวนยางและแช่คว่ําลงในสารละลายน้ําที่เป็นกรด ขั้วบวกขั้วบวกที่ทําจากคาร์บอน( 8mm) ของ แคโทดเชิงลบเป็น sonoelectrode อัลตราโซนิกไทเทเนียม (10 มม., sonotrode พื้นที่ผิวสูงพิเศษ, Hielscher UP100H, 100 วัตต์, 30kHz) โซโนอิเล็กทรอดไทเทเนียมและอิเล็กโทรดคาร์บอนเฉื่อย อิเล็กโทรไลซิสจะเกิดขึ้นเมื่อไฟฟ้าผ่านสารละลายกรดกํามะถันเจือจาง ดังนั้นขั้วบวกคาร์บอนและแคโทดไทเทเนียมจึงเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟแรงดันคงที่ (กระแสตรง)
ก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจนที่ผลิตในอิเล็กโทรไลซิสของกรดซัลฟิวริกเจือจางจะถูกเก็บรวบรวมในท่อด้านนอกที่จบการศึกษาเหนืออิเล็กโทรดแต่ละตัว ปริมาณก๊าซจะแทนที่อิเล็กโทรไลต์ในท่อด้านนอกและสามารถวัดปริมาตรของก๊าซเพิ่มเติมได้ อัตราส่วนทางทฤษฎีของปริมาณก๊าซคือ 2:1 ในระหว่างการอิเล็กโทรไลซิสน้ําเท่านั้นจะถูกลบออกจากอิเล็กโทรไลต์เป็นก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจน ดังนั้นความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกเจือจางเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในระหว่างการอิเล็กโทรไลซิส
วิดีโอด้านล่างแสดง sonoelectrolysis ของกรดซัลฟิวริกเจือจางโดยใช้ ultrasonication พัลส์ (แอมพลิจูด 100%, โหมดวงจร, 0.2 วินาทีบน, ปิด 0.8 วินาที) การทดสอบทั้งสองดําเนินการที่ 2.1V (DC แรงดันไฟฟ้าคงที่)

วิดีโอนี้แสดงการผลิตไฮโดรเจน sonoelectrolytic ใน Hofmann Voltameter

การผลิตไฮโดรเจน Sonoelectrolytic ใน Hofmann Voltameter

ขอข้อมูล





การตั้งค่า Sonoelectrolysis 2 – ชุดงานแบบง่าย

เรือแก้วเต็มไปด้วยอิเล็กโทรไลต์ของกรดซัลฟิวริกเจือจาง (H2SO4, 1.0M) ในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ที่เรียบง่ายนี้ขั้วไฟฟ้าจะถูกแช่ลงในสารละลายของน้ําที่เป็นกรด ขั้วบวกขั้วบวกที่ทําจากคาร์บอน( 8mm) ของ แคโทดเชิงลบเป็น sonoelectrode อัลตราโซนิกไทเทเนียม (10mm, MS10, Hielscher UP100H, 100 วัตต์, 30kHz) อิเล็กโทรไลซิสจะเกิดขึ้นเมื่อไฟฟ้าผ่านสารละลายกรดกํามะถันเจือจาง ดังนั้นขั้วบวกคาร์บอนและแคโทดไทเทเนียมจึงเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟแรงดันคงที่ (กระแสตรง) อิเล็กโทรดไทเทเนียมและอิเล็กโทรดคาร์บอนเฉื่อย ก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจนที่ผลิตในอิเล็กโทรไลซิสของกรดซัลฟิวริกเจือจางจะไม่ถูกรวบรวมในการตั้งค่านี้ วิดีโอด้านล่างแสดงการตั้งค่าที่ง่ายมากในการดําเนินงาน

วิดีโอนี้แสดง sonoelectrolysis ของน้ําในการผลิตไฮโดรเจนและออกซิเจน

Sonoelectrolysis ของน้ําไฮโดรเจนและออกซิเจน

ขอข้อมูลเพิ่มเติม!

กรุณาใช้แบบฟอร์มด้านล่างหากคุณต้องการขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้ sonoelectrochemistry เรายินดีที่จะให้คุณระบบอัลตราโซนิกตอบสนองความต้องการของคุณ










เกิดอะไรขึ้นระหว่างอิเล็กโทรไลซิส?

ไอออนไฮโดรเจนถูกดึงดูดไปยังแคโทดเชิงลบ ที่นั่นไอออนไฮโดรเจนหรือโมเลกุลของน้ําจะลดลงเป็นโมเลกุลของก๊าซไฮโดรเจนโดยได้รับอิเล็กตรอน เป็นผลให้โมเลกุลก๊าซไฮโดรเจนถูกปล่อยออกมาเป็นก๊าซไฮโดรเจน อิเล็กโทรไลซิสของเกลือโลหะปฏิกิริยาจํานวนมากหรือสารละลายกรดผลิตไฮโดรเจนที่ขั้วไฟฟ้าแคโทดเชิงลบ
ไอออนซัลเฟตเชิงลบหรือร่องรอยของไอออนไฮดรอกไซด์จะถูกดึงดูดไปยังขั้วบวก ไอออนซัลเฟตนั้นเสถียรเกินไปดังนั้นจึงไม่มีอะไรเกิดขึ้น ไอออนไฮดรอกไซด์หรือโมเลกุลของน้ําจะถูกปล่อยออกและออกซิไดซ์ที่ขั้วบวกเพื่อสร้างออกซิเจน ปฏิกิริยาขั้วบวกนี้เป็นปฏิกิริยาอิเล็กโทรดออกซิเดชันโดยการสูญเสียอิเล็กตรอน

ทําไมเราจึงใช้กรดซัลฟิวริกเจือจาง?

น้ํามีความเข้มข้นนาทีของไอออนไฮโดรเจนและไอออนไฮดรอกไซด์เท่านั้น สิ่งนี้ จํากัด การนําไฟฟ้า ความเข้มข้นสูงของไอออนไฮโดรเจนและไอออนซัลเฟตจากกรดซัลฟิวริกเจือจางช่วยเพิ่มการนําไฟฟ้าของอิเล็กโทรไลต์ หรือคุณสามารถใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์เช่นโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) หรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NAOH) และน้ํา อิเล็กโทรไลซิสของสารละลายเกลือหรือกรดซัลฟิวริกหลายชนิดผลิตไฮโดรเจนที่แคโทดลบและออกซิเจนที่ขั้วบวก อิเล็กโทรไลซิสของกรดไฮโดรคลอริกหรือเกลือคลอไรด์ผลิตคลอรีนที่ขั้วบวก

อิเล็กโทรไลเซอร์คืออะไร?

อิเล็กโทรไลเซอร์เป็นอุปกรณ์ในการแยกน้ําออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนในกระบวนการที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลซิส อิเล็กโทรไลเซอร์ใช้ไฟฟ้าในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจน ก๊าซไฮโดรเจนสามารถเก็บไว้เป็นก๊าซอัดหรือเหลว ไฮโดรเจนเป็นผู้ให้บริการพลังงานสําหรับใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในรถยนต์รถไฟรถประจําทางหรือรถบรรทุก
อิเล็กโทรไลเซอร์พื้นฐานประกอบด้วยแคโทด (ประจุลบ) และขั้วบวก (ประจุบวก) และส่วนประกอบต่อพ่วงเช่นปั๊มช่องระบายอากาศถังเก็บแหล่งจ่ายไฟตัวคั่นและส่วนประกอบอื่น ๆ อิเล็กโทรไลซิสน้ําเป็นปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าที่เกิดขึ้นภายในอิเล็กโทรไลเซอร์ ขั้วบวกและแคโทดใช้พลังงานจากกระแสตรงและน้ํา (H20) แบ่งออกเป็นส่วนประกอบไฮโดรเจน (H2) และออกซิเจน (O2)

วรรณกรรม / อ้างอิง