Hielscher Ultrasonics
Будемо раді обговорити Ваш процес.
Зателефонуйте нам: +49 3328 437-420
Напишіть нам: info@hielscher.com

Виробництво соноелектролітичного водню з розбавленої сірчаної кислоти

При електролізі розбавленої сірчаної кислоти утворюється газоподібний водень і газоподібний кисень. Ультразвук зменшує товщину дифузійного шару на поверхні електрода і покращує масообмін при електролізі. Ультразвук може значно збільшити швидкість утворення газоподібного водню в електролітичній елементі.

Нижче описані дві експериментальні установки з вугільним анодом і титановим катодом. Для демонстрації позитивного впливу ультразвуку на електроліз титановий катод є соноелектродом. Це додає ультразвукові коливання та кавітацію до електролітичного виробництва водню та кисню з розбавленої сірчаної кислоти. Поєднання ультразвуку з електрикою використовується в соноелектрохімії, соноелектролізі та соноелектросинтезі.
Ультразвуковий гомогенізатор Hielscher UP100H (100 Вт, 30 кГц) оснащений соноелектрохімічним оновленням. Це дозволяє використовувати сонотрод в якості катода або анода в електролітичному процесі. Для промислових соноелектролітичних установок, будь ласка, натисніть тут!

Покажіть ультразвуковий титановий зонд як соноелектролітичний катод при виробництві водню з розбавленої сірчаної кислоти.

Соноелектричний катод на ультразвуковому процесорі UP100H

Установка соноелектролізу 1 – Нерозділена клітина Н-типу

В установці використовується розбавлена сірчана кислота (H2SO4, 1,0M). Нерозділена клітина Н-типу заповнена електролітом. Цей елемент відомий як вольтаметр Гофмана. Він має три з'єднані вертикальні скляні циліндри. Внутрішній циліндр відкритий у верхній частині, що дозволяє наповнити його електролітом. Відкриття клапанів у верхній частині зовнішніх трубок дозволяє будь-якому газу виходити під час наповнення. В електролітичній камері електроди ущільнюються гумовими кільцями і занурюються догори дном в розчин підкисленої води. Позитивний анодний електрод виготовлений з вуглецю (8 мм). Негативним катодом є титановий ультразвуковий соноелектрод (10 мм, спеціальний сонотрод з великою площею поверхні, Hielscher UP100H, 100 Вт, 30 кГц). Титановий соноелектрод і вугільний електрод інертні. Електроліз буде відбуватися тільки при пропущенні електрики через розбавлений розчин сірчаної кислоти. Тому вугільний анод і титановий катод підключаються до джерела живлення постійної напруги (постійного струму).
Газоподібний водень і газоподібний кисень, що утворюються при електролізі розбавленої сірчаної кислоти, збираються в градуйованих зовнішніх трубках над кожним електродом. Об'єм газу витісняє електроліт у зовнішніх трубках, і можна виміряти об'єм додаткового газу. Теоретичне співвідношення об'єму газу становить 2:1. Під час електролізу з електроліту видаляється тільки вода у вигляді газоподібного водню і газоподібного кисню. Отже, концентрація розбавленої сірчаної кислоти під час електролізу дещо підвищується.
На відео нижче показаний соноелектроліз розбавленої сірчаної кислоти за допомогою імпульсного ультразвуку (амплітуда 100%, режим циклу, 0,2 секунди включено, 0,8 секунди вимкнено). Обидва тести проводилися при напрузі 2,1 В (постійний струм, постійна напруга).

Це відео ілюструє позитивний вплив прямого ультразвуку електродів на електричний струм в установці електролізера H-Cell. У ньому використовується ультразвуковий гомогенізатор Hielscher UP100H (100 Вт, 30 кГц) з електрохімічним оновленням і титановий електрод/сонотрод. При електролізі розбавленої сірчаної кислоти утворюється газоподібний водень і газоподібний кисень. Ультразвук зменшує товщину дифузійного шару на поверхні електрода і покращує масообмін при електролізі. Ультразвук може значно збільшити швидкість утворення газоподібного водню в електролітичній елементі.

Соно-електрохімія - ілюстрація впливу ультразвуку на електроліз Н-клітин

Мініатюра відео

Інформаційний запит




Зверніть увагу на наш Політика конфіденційності.




Установка соноелектролізу 2 – Проста партія

Скляна посудина заповнюється електролітом розведеної сірчаної кислоти (H2SO4, 1,0М). У цьому простому електролітичному елементі електроди занурені в розчин підкисленої води. Позитивний анодний електрод виготовлений з вуглецю (8 мм). Негативним катодом є титановий ультразвуковий соноелектрод (10 мм, MS10, Hielscher UP100H, 100 Вт, 30 кГц). Електроліз буде відбуватися тільки при пропущенні електрики через розбавлений розчин сірчаної кислоти. Тому вугільний анод і титановий катод підключаються до джерела живлення постійної напруги (постійного струму). Титановий електрод і вугільний електрод інертні. Газоподібний водень і газоподібний кисень, що утворюються під час електролізу розбавленої сірчаної кислоти, не збираються в цій установці. На відео нижче показана ця дуже проста в експлуатації настройка.

Дане відео ілюструє позитивний вплив прямого ультразвуку електродів на електричний струм. У ньому використовується ультразвуковий гомогенізатор Hielscher UP100H (100 Вт, 30 кГц) з електрохімічним оновленням і титановий електрод/сонотрод. При електролізі розбавленої сірчаної кислоти утворюється газоподібний водень і газоподібний кисень. Ультразвук зменшує товщину дифузійного шару на поверхні електрода і покращує масообмін при електролізі. Ультразвук може значно збільшити швидкість утворення газоподібного водню в електролітичній елементі.

Соноелектрохімія - ілюстрація впливу ультразвуку на періодичний електроліз

Мініатюра відео

Запросіть більше інформації!

Будь ласка, скористайтеся формою нижче, якщо ви бажаєте отримати додаткову інформацію щодо використання соноелектрохімії. Ми будемо раді запропонувати Вам ультразвукову систему, що відповідає Вашим вимогам.









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.




Що відбувається під час електроепіляції?

Іони водню притягуються до негативного катода. Там іони водню або молекули води відновлюються до молекул газоподібного водню шляхом посилення електрона. В результаті молекули газоподібного водню розряджаються у вигляді газоподібного водню. В результаті електролізу багатьох активних солей металів або розчинів кислот на негативному катодному електроді утворюється водень.
Негативні сульфат-іони або сліди гідроксид-іонів притягуються до позитивного анода. Сам по собі сульфат-іон занадто стабільний, так що нічого не відбувається. Гідроксид-іони або молекули води розряджаються і окислюються на аноді з утворенням кисню. Ця позитивна анодна реакція є реакцією окислювального електрода шляхом втрати електронів.

Чому ми використовуємо розбавлену сірчану кислоту?

Вода містить лише незначні концентрації іонів водню та гідроксид-іонів. Це обмежує електропровідність. Високі концентрації іонів водню і сульфат-іонів з розбавленої сірчаної кислоти покращують електропровідність електроліту. Крім того, ви можете використовувати розчин лужного електроліту, такий як гідроксид калію (KOH) або гідроксид натрію (NAOH), і воду. В результаті електролізу багатьох розчинів солей або сірчаної кислоти на негативному катоді утворюється водень, а на позитивному аноді - кисень. В результаті електролізу соляної кислоти або хлоридних солей на аноді утворюється хлор.

Що таке електролізер?

Електролізер — це пристрій для розділення води на водень і кисень у процесі, відомому як електроліз. Електролізер використовує електроенергію для виробництва газоподібного водню та газоподібного кисню. Газоподібний водень можна зберігати у вигляді стисненого або зрідженого газу. Водень є енергоносієм для використання у водневих паливних елементах в автомобілях, поїздах, автобусах або вантажівках.
Основний електролізер містить катод (негативний заряд) і анод (позитивний заряд), а також периферійні компоненти, такі як насоси, вентиляційні отвори, резервуари для зберігання, блок живлення, сепаратор та інші компоненти. Електроліз води – це електрохімічна реакція, яка відбувається всередині електролізера. Анод і катод живляться постійним струмом, а вода (Н20) розщеплюється на складові водень (Н2) і кисень (О2).

Література / Список літератури


Будемо раді обговорити Ваш процес.

Let's get in contact.