Thiết lập Sonoelectrolysis 2 – Lô đơn giản

Một bình thủy tinh chứa đầy chất điện ly axit sulfuric pha loãng (H2SO4, 1.0M). Trong tế bào điện phân đơn giản này, các điện cực được ngâm vào dung dịch nước axit hóa. Điện cực cực dương được làm bằng carbon (8mm). Cực âm là một sonoelectrode siêu âm titan (10mm, MS10, Hielscher UP100H, 100 watt, 30kHz). Điện phân sẽ chỉ diễn ra khi điện được truyền qua dung dịch axit sulfuric loãng. Do đó, cực dương carbon và cực âm titan được kết nối với nguồn điện áp không đổi (dòng điện trực tiếp). Điện cực titan và điện cực carbon trơ. Khí hydro và khí oxy được sản xuất trong quá trình điện phân axit sulfuric pha loãng không được thu thập trong thiết lập này. Video dưới đây cho thấy thiết lập rất đơn giản này đang hoạt động.

Điều gì xảy ra trong quá trình điện phân?

Các ion hydro bị thu hút bởi cực âm. Ở đó, ion hydro hoặc các phân tử nước được giảm xuống các phân tử khí hydro bằng cách tăng electron. Kết quả là các phân tử khí hydro được thải ra dưới dạng khí hydro. Điện phân của nhiều muối kim loại phản ứng hoặc các giải pháp axit tạo ra hydro ở điện cực cực âm.
Các ion sunfat âm hoặc dấu vết của các ion hydroxit bị thu hút bởi cực dương dương. Bản thân ion sunfat quá ổn định, do đó không có gì xảy ra. Các ion hydroxit hoặc các phân tử nước được thải ra và oxy hóa ở cực dương để tạo thành oxy. Phản ứng cực dương này là phản ứng điện cực oxy hóa do mất điện tử.

Tại sao chúng ta sử dụng axit sulfuric loãng?

Nước chỉ chứa nồng độ nhỏ các ion hydro và ion hydroxit. Điều này hạn chế độ dẫn điện. Nồng độ cao của các ion hydro và ion sunfat từ axit sulfuric loãng cải thiện độ dẫn điện của chất điện ly. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng dung dịch điện giải kiềm như kali hydroxit (KOH) hoặc natri hydroxit (NAOH) và nước. Điện phân của nhiều giải pháp muối hoặc axit sulfuric tạo ra hydro ở cực âm và oxy ở cực dương dương. Điện phân axit clohydric hoặc muối clorua tạo ra clo ở cực dương.

Electrolyzer là gì?

Máy điện phân là một thiết bị tách nước thành hydro và oxy trong một quá trình được gọi là điện phân. Máy điện phân sử dụng điện để sản xuất khí hydro và khí oxy. Khí hydro có thể được lưu trữ dưới dạng khí nén hoặc hóa lỏng. Hydrogen là một tàu sân bay năng lượng để sử dụng trong pin nhiên liệu hydro trong ô tô, xe lửa, xe buýt hoặc xe tải.
Một máy điện phân cơ bản chứa một cực âm (điện tích âm) và một cực dương (điện tích dương) và các thành phần ngoại vi, chẳng hạn như máy bơm, lỗ thông hơi, bể chứa, nguồn điện, dấu tách và các thành phần khác. Điện phân nước là một phản ứng điện hóa xảy ra trong máy điện phân. Cực dương và cực âm được cung cấp bởi một dòng điện trực tiếp và nước (H20) được chia thành các thành phần hydro (H2) và oxy (O2).