Air dan bukannya petrol: elektrolisis adalah teknologi masa depan

Elektrolisis

Elektrolisis adalah fenomena kimia-fizikal penguraian bahan menjadi unsur menggunakan arus elektrik, yang digunakan di mana-mana untuk tujuan industri. Berdasarkan tindak balas ini, agregat dibuat untuk memperoleh, misalnya, logam klorin atau bukan ferus.

Loji elektrolisis, yang terdiri daripada plat

Pertumbuhan harga sumber tenaga yang berterusan telah membuat pemasangan ion untuk keperluan rumah dalam permintaan. Apakah struktur tersebut, dan bagaimana membuatnya di rumah?

Maklumat am mengenai elektrolyser

Loji elektrolisis adalah alat untuk elektrolisis yang memerlukan sumber tenaga luaran, yang secara struktural terdiri daripada beberapa elektrod, yang diletakkan di dalam bekas yang diisi dengan elektrolit. Juga, pemasangan ini boleh dipanggil alat pemisah air.

Dalam unit serupa, produktiviti dianggap sebagai parameter teknikal utama, yang bermaksud isipadu hidrogen yang dihasilkan setiap jam dan diukur dalam m3 / jam. Unit pegun membawa parameter sedemikian pada nama model, misalnya, unit membran SEU-40 membentuk 40 meter padu per jam. m hidrogen.

pandangan luaran unit industri pegun SEU-40

Ciri-ciri lain dari peranti tersebut bergantung sepenuhnya pada tujuan yang dimaksudkan dan jenis pemasangannya. Contohnya, semasa melakukan elektrolisis air, kecekapan unit bergantung pada petunjuk berikut:

1. Tahap potensi elektrod terendah (voltan). Untuk fungsi unit yang baik, ciri ini mestilah dalam lingkungan 1.8-2 V setiap plat. Sekiranya bekalan kuasa mempunyai voltan 14 V, maka kapasiti sel elektrolit dengan larutan elektrolit masuk akal untuk membahagikan kepingan menjadi 7 sel. Pemasangan serupa dipanggil sel kering. Nilai yang lebih kecil tidak akan memulakan elektrolisis, dan nilai yang lebih besar akan meningkatkan penggunaan tenaga;

Susunan plat di tempat mandi loji elektrolisis

1. Semakin kecil jarak antara unsur-unsur plat, semakin sedikit rintangan, yang apabila arus besar melintas, menyebabkan peningkatan pengeluaran bahan gas;
2. Luas permukaan plat secara langsung mempengaruhi produktiviti;
3. Imbangan haba dan tahap kepekatan elektrolit;
4. Bahan komponen elektrod. Emas dianggap sebagai bahan yang mahal tetapi indah untuk digunakan dalam sel elektrolit. Oleh kerana kosnya yang tinggi, keluli tahan karat kadang-kadang digunakan.

Perkara utama! Dalam pembinaan jenis yang berbeza, nilainya akan mempunyai parameter yang berbeza.

Loji elektrolisis air juga dapat digunakan untuk tujuan seperti dekontaminasi, pemurnian dan penilaian kualiti air.

Pengeluaran hidrogen dengan elektrolisis air.

Sebelumnya16Seterusnya

Elektrolisis air adalah salah satu kaedah yang paling terkenal dan dikaji dengan baik untuk menghasilkan hidrogen. Ia menyediakan produk tulen (99.6-99.9%H2) dalam satu tahap teknologi. Dalam kos pengeluaran untuk hidrogen, kos tenaga elektrik adalah sekitar 85%.

Elektrolisis air adalah salah satu kaedah yang paling terkenal dan dikaji dengan baik untuk menghasilkan hidrogen [433]. Ia menyediakan produk tulen (99.6-99.9% H2) dalam satu langkah proses. Ekonomi proses bergantung terutamanya pada kos elektrik. Dalam kos pengeluaran untuk hidrogen, kos tenaga elektrik adalah sekitar 85%.

Kaedah ini telah diterapkan di sejumlah negara dengan sumber tenaga air murah yang besar.Kompleks elektrokimia terbesar terletak di Kanada, India, Mesir, Norway, tetapi ribuan pemasangan yang lebih kecil telah dibuat dan beroperasi di banyak negara di dunia. Kaedah ini juga penting kerana kaedah yang paling serba boleh berkaitan dengan penggunaan sumber tenaga primer. Sehubungan dengan pengembangan tenaga nuklear, elektrolisis air berkembang baru mungkin dilakukan berdasarkan elektrik murah dari loji tenaga nuklear. Sumber industri tenaga elektrik moden tidak mencukupi untuk mendapatkan hidrogen sebagai produk untuk penggunaan tenaga selanjutnya. Sekiranya elektrik diperoleh dari tenaga atom yang paling murah, maka dengan kecekapan proses menghasilkan elektrik sama dengan 40% (dalam kes reaktor pembiakan cepat) dan kecekapan proses menghasilkan hidrogen dengan elektrolisis bahkan 80%, jumlahnya kecekapan proses elektrolisis akan 0.8-0.4 = 0.32, atau 32%. Selanjutnya, jika kita menganggap bahawa elektrik menyumbang 25% dari jumlah pengeluaran tenaga, dan 40% elektrik digunakan untuk elektrolisis, maka sumbangan sumber ini kepada jumlah bekalan tenaga adalah paling baik 0.25XX 0.4-0.32 = 0.032, atau 3, 2%. Oleh itu, elektrolisis air sebagai kaedah menghasilkan hidrogen untuk bekalan tenaga dapat dipertimbangkan dalam kerangka kerja yang sangat terhad. Namun, sebagai kaedah untuk menghasilkan hidrogen untuk industri kimia dan metalurgi, ia harus dipersenjatai secara teknologi, kerana dalam keadaan ekonomi tertentu dapat digunakan pada skala industri skala besar.

Elektrolisis dapat digunakan dengan jayanya di loji tenaga hidroelektrik atau dalam keadaan di mana loji tenaga termal dan nuklear mempunyai kapasiti berlebihan, dan pengeluaran hidrogen adalah alat untuk menggunakan, menyimpan dan menyimpan tenaga. Untuk tujuan ini, elektrolisis berkuasa dengan kapasiti hingga 1 juta m3 hidrogen setiap hari dapat digunakan. Di loji elektrolisis air besar dengan kapasiti 450 tan / hari atau lebih, penggunaan kuasa setiap 1 m3 hidrogen dapat ditingkatkan menjadi 4–4,5 kWh. Dengan penggunaan tenaga sedemikian dalam sejumlah situasi tenaga, elektrolisis air, bahkan dalam keadaan moden, dapat menjadi kaedah yang kompetitif untuk menghasilkan hidrogen [435].

Kaedah elektrokimia untuk menghasilkan hidrogen dari air mempunyai kualiti positif berikut: 1) kemurnian tinggi hidrogen yang dihasilkan - hingga 99.99% dan lebih tinggi; 2) kesederhanaan proses teknologi, kesinambungannya, kemungkinan automasi yang paling lengkap, ketiadaan bahagian yang bergerak dalam sel elektrolitik; 3) kemungkinan memperoleh produk sampingan yang paling berharga - air berat dan oksigen; 4) bahan mentah yang tersedia secara umum dan tidak habis-habisnya - air; 5) fleksibiliti proses dan kemungkinan menghasilkan hidrogen secara langsung di bawah tekanan; 6) pemisahan fizikal hidrogen dan oksigen dalam proses elektrolisis.

Dalam semua proses pengeluaran hidrogen, penguraian air akan menghasilkan sejumlah besar oksigen sebagai produk sampingan. Ini akan memberi insentif baru untuk penerapannya. Ia akan mendapat tempat bukan hanya sebagai pemecut proses teknologi, tetapi juga sebagai pembersih yang tidak dapat diganti dan lebih sihat takungan dan limbah industri. Skop penggunaan oksigen ini dapat diperluas ke atmosfer, tanah, air. Pembakaran sisa buangan bandar yang bertambah dalam oksigen dapat menyelesaikan masalah sisa pepejal di bandar-bandar besar.

Produk sampingan elektrolisis air yang lebih berharga ialah air berat, penyederhanaan neutron yang baik dalam reaktor nuklear. Selain itu, air berat digunakan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran deuterium, yang pada gilirannya adalah bahan mentah untuk kejuruteraan tenaga termonuklear.

Penguraian elektrolitik air.

2 H2O = 2 H2 + O2

Air tulen secara praktikal tidak mengalirkan arus, oleh itu elektrolit (biasanya KOH) ditambahkan ke dalamnya. Semasa elektrolisis, hidrogen dilepaskan di katod.Sejumlah oksigen yang setara dibebaskan di anod, yang merupakan produk sampingan dalam kaedah ini.

Hidrogen yang dihasilkan oleh elektrolisis sangat murni, selain daripada campuran sejumlah kecil oksigen, yang dapat dengan mudah dikeluarkan dengan menyebarkan gas ke atas pemangkin yang sesuai, misalnya, pada paladium-pada-asbestos yang sedikit dipanaskan. Oleh itu, ia digunakan untuk hidrogenasi lemak dan untuk proses hidrogenasi pemangkin yang lain. Hidrogen yang dihasilkan dengan kaedah ini agak mahal.

Sebelumnya16Seterusnya

Tarikh ditambahkan: 2016-10-26; pandangan: 13219; KERJA MENULIS PESANAN

Artikel serupa:

Prinsip kerja dan jenis elektrolisis

Peranti yang sangat mudah mempunyai elektrolisis yang membelah air menjadi oksigen dan hidrogen. Mereka terdiri daripada bekas dengan elektrolit, di mana elektrod diletakkan, disambungkan ke sumber tenaga.

Reka bentuk loji elektrolisis termudah

Prinsip kerja loji elektrolisis ialah arus elektrik yang melalui elektrolit mempunyai voltan yang mencukupi untuk menguraikan air menjadi molekul. Hasil dari proses tersebut ialah anoda melepaskan satu bahagian oksigen, dan katod menghasilkan dua bahagian hidrogen.

Pembasmian kuman air dengan elektrolisis langsung

Apa itu Elektrolisis Air Langsung?

Peralihan arus elektrik melalui air yang dirawat disertai dengan serangkaian tindak balas elektrokimia, akibatnya bahan-bahan baru terbentuk di dalam air, dan struktur interaksi molekul berubah. Semasa elektrolisis langsung air, oksidan disintesis - oksigen, ozon, hidrogen peroksida, dan lain-lain. Selain itu, sisa klorin terbentuk di dalam air walaupun dengan kandungan klorida yang sangat rendah semasa elektrolisis langsung, yang sangat penting untuk kesan lama pembasmian kuman. .

Teori proses elektrolisis air

Dalam bentuk ringkas, elektrolisis air secara langsung terdiri daripada beberapa proses.

1) Proses elektrokimia.

Di dalam air (H2O), dua plat (elektrod) terletak selari: anod dan katod. Voltan DC yang digunakan pada elektrod membawa kepada elektrolisis air.

Anod menghasilkan oksigen: 2H2O → O2 + 4H + + 4e− (air diasamkan).

Hidrogen terbentuk di katod: 2H2O + 2e− → H2 + 2OH− (air dibuat beralkali).

Jumlah hidrogen yang dihasilkan dapat diabaikan dan bukan masalah besar.

Penggunaan elektrod khas memungkinkan untuk menghasilkan ozon dan hidrogen peroksida dari air.

Anod menghasilkan ozon: 3H2O → O3 + 6e− + 6H + (air berasid).

Di katod - hidrogen peroksida: O2 + 2H2O + 2e− → H2O2 + 2OH− (air dialkali).

Air segar semula jadi (tidak disuling) selalu mengandungi garam mineral - sulfat, karbonat, klorida. Untuk mendapatkan klorin untuk kesan pembasmian kuman yang berpanjangan, hanya klorida yang menarik. Di dalam air, mereka terutama diwakili oleh natrium klorida (NaCl), kalsium klorida (CaCl) dan kalium klorida (KCl).

Dengan menggunakan contoh natrium klorida, tindak balas pembentukan klorin dengan elektrolisis akan seperti berikut.

Garam larut dalam air: 2NaCl + H2O → 2Na + + 2Cl– + 2H2O

Semasa elektrolisis, klorin terbentuk di anod: 2Cl– → Cl2+ 2e– (air berasid)

Dan pada katod, natrium hidroksida terbentuk: Na + + OH– → NaOH (air dibuat beralkali).

Tindak balas ini tidak lama, kerana klorin yang dihasilkan di anoda cepat habis untuk terbentuk natrium hipoklorit: Cl2 + 2NaOH → H2 + 2NaOCl.

Reaksi elektrolisis serupa berlaku dengan kalsium dan kalium klorida.

Oleh itu, hasil elektrolisis air tawar, campuran oksidan kuat dihasilkan: oksigen + ozon + hidrogen peroksida + natrium hipoklorit.

2) Proses elektromagnetik.

Molekul air adalah dipol kecil yang mengandungi cas positif (dari sisi hidrogen) dan negatif (dari sisi oksigen) di kutub.Dalam medan elektromagnetik, bahagian hidrogen molekul air tertarik ke katod, dan bahagian oksigen ke anod. Ini membawa kepada kelemahan dan pecahnya ikatan hidrogen dalam molekul air. Melemahnya ikatan hidrogen mendorong pembentukan oksigen atom. Kehadiran oksigen atom di dalam air membantu mengurangkan kekerasan air. Kalsium selalu terdapat di dalam air biasa. Ion Ca + dioksidakan oleh oksigen atom: Ca + + O → CaO. Kalsium oksida, bergabung dengan air, membentuk kalsium oksida hidrat: CaO + H2O → Ca (OH) 2. Kalsium oksida hidrat adalah asas kuat, mudah larut dalam air. Proses serupa berlaku dengan unsur kekerasan air yang lain.

3) Proses peronggaan.

Hasil daripada proses elektrokimia dan elektromagnetik, gelembung gas mikroskopik oksigen dan hidrogen terbentuk. Awan keputihan muncul di dekat permukaan elektrod, yang terdiri daripada gelembung yang muncul. Terbawa oleh aliran air, gelembung bergerak ke kawasan di mana halaju alirannya lebih rendah dan tekanannya lebih tinggi, dan mereka runtuh dengan kecepatan tinggi.

Keruntuhan gelembung seketika melepaskan tenaga yang luar biasa yang merosakkan dinding air gelembung, iaitu molekul air. Akibat pemusnahan molekul air adalah pembentukan ion hidrogen dan oksigen, zarah atom hidrogen dan oksigen, molekul hidrogen dan oksigen, hidroksil dan bahan lain.

Proses yang disenaraikan menyumbang kepada pembentukan oksidan utama - oksigen atom.

Apakah keunikan elektrolisis air langsung?

Pembasmian kuman air dengan elektrolisis langsung adalah sejenis rawatan oksidatif air, tetapi pada asasnya berbeza dengan kaedah pembasmian kuman biasa kerana oksidan dihasilkan dari air itu sendiri, dan tidak dibawa masuk dari luar dan, setelah memenuhi fungsinya, masuk keadaan sebelumnya. Kecekapan pembasmian kuman dengan elektrolisis langsung adalah beberapa kali lebih tinggi berbanding dengan kaedah kimia. Elektrolisis langsung air mendorong penyingkiran warna, hidrogen sulfida, ammonium air sumber. Elektrolisis langsung tidak memerlukan pam meteran atau reagen.

Klorin, yang diperlukan untuk mencegah pencemaran bakteria sekunder air di rangkaian pengedaran, diaktifkan dari garam mineral semula jadi di dalam air yang melalui elektrolisis dan larut di dalamnya. Elektrolisis langsung memecah kloramina, mengubahnya menjadi nitrogen dan garam.

Suatu punca

Kongsi di rangkaian sosial:

Kami juga mengesyorkan membaca:

Antioksidan Makanan dengan sifat antioksidan yang tinggi.

Perbandingan pengion air Panasonic TK-HS91 dan Fujiiryoki FWH-6000

Air hidrogen dan spesies oksigen reaktif

Artikel blog terkini

Alkaline Water Storage Technologies FUJIIRYOKI Water Ionizer Chamber Membersihkan Elektrolisis langsung adalah penting untuk diketahui! Pemahaman Lengkap Plat dalam Pengion Air Adakah bilangan plat dalam pengion air penting?

Jenis elektrolisis

Peranti untuk membelah air adalah dari jenis berikut:

Elektrolisis ini mempunyai reka bentuk yang paling primitif (gambar di atas). Mereka dicirikan oleh ciri bahawa manipulasi dengan jumlah sel akan memberi anda peluang untuk menghidupkan peranti dari sumber dengan voltan apa pun.

Pandangan yang mengalir

Pemasangan ini mempunyai reka bentuk sendiri tab mandi yang penuh dengan elektrolit dengan unsur elektrod dan takungan.

Peranti electrolyzer aliran-konvensional, di mana A adalah mandi dengan elektrod, D adalah tangki, B, E adalah tiub, C adalah injap keluar

Prinsip kerja loji elektrolisis aliran adalah seperti berikut (dari gambar di atas):

• semasa kebocoran elektrolisis, elektrolit diperah serentak dengan gas melalui paip "B" ke dalam tangki "D";
• dalam tangki "D" proses pemisahan gas dari aliran elektrolit;
• gas keluar melalui injap "C";
• larutan elektrolit mengalir kembali melalui tiub "E" untuk mandi "A".

Menarik untuk diketahui. Prinsip kerja ini dipasang pada mesin penyongsang tertentu - pembakaran gas yang dilepaskan membolehkan bahagian-bahagiannya dikimpal.

Pandangan membran

Loji elektrolisis membran mempunyai reka bentuk yang sama dengan elektrolisis lain, tetapi elektrolit adalah pepejal berasaskan polimer yang disebut tisu membran.

Reka bentuk elektrolisis membran

Tisu membran dalam agregat sedemikian mempunyai tujuan ganda - pemindahan ion dan proton, pengezonan elektrod dan produk elektrolisis.

Paparan diafragma

Apabila satu bahan tidak dapat menembusi dan mempengaruhi bahan lain, diafragma berliang digunakan, yang boleh dibuat dari kaca, serat polimer, seramik atau bahan asbes.

Peranti elektrolisis diafragma, di mana 1 adalah saluran keluar untuk oksigen, 2 adalah termos, 3 adalah saluran keluar untuk hidrogen, 4 adalah anoda, 5 adalah katod, 6 adalah diafragma

Beralkali

Elektrolisis tidak boleh berlaku dalam air suling. Dalam kes sedemikian, perlu menggunakan pemangkin, yang merupakan larutan alkali dengan kepekatan tinggi. Berdasarkan ini, sebahagian besar alat ion boleh disebut alkali.

Perkara utama! Perlu diingatkan bahawa penggunaan garam sebagai pemangkin adalah berbahaya, kerana gas klorin dilepaskan semasa tindak balas. Sebagai peraturan, natrium hidroksida bertindak sebagai pemangkin yang luar biasa, yang tidak menghakis elektrod logam dan tidak menyumbang kepada pembebasan bahan berbahaya.

Electrolyzer buatan sendiri

Sesiapa sahaja boleh membuat elektrolisis dengan tangan mereka sendiri. Untuk proses pemasangan reka bentuk yang paling biasa, bahan berikut akan diperlukan:

• kepingan keluli tahan karat (pilihan terbaik adalah AISI 316L asing atau 03X16H15M3 kami);
• selak М6х150;
• mesin basuh dan kekacang;
• tiub lutsinar - anda boleh menggunakan tahap semangat, yang digunakan untuk tujuan pembinaan;
• beberapa kelengkapan herringbone dengan diameter luar 8 mm;
• bekas plastik dengan isipadu 1.5 liter;
• penapis kecil air paip penapis, misalnya, penapis untuk mesin basuh;
• injap air tanpa pulangan.

Proses pemasangan

Kumpulkan electrolyzer dengan tangan anda sendiri mengikut arahan berikut:

1. Pertama sekali, anda perlu menandakan dan menggergaji keluli tahan karat seterusnya menjadi petak yang sama. Gergaji boleh dilakukan dengan penggiling sudut (penggiling sudut). Salah satu sudut di petak sedemikian mesti dipotong pada sudut untuk mengikat plat dengan betul;
2. Seterusnya, anda perlu membuat lubang untuk bolt di sisi plat bertentangan dengan potongan gergaji sudut;
3. Sambungan plat hendaklah dilakukan secara bergilir: satu plat pada "+", yang seterusnya pada "-" dan seterusnya;
4. Di antara plat bermuatan berbeza mesti ada penebat, yang berfungsi sebagai tiub dari tahap semangat. Ia harus dipotong menjadi cincin, yang harus dipotong memanjang untuk mendapatkan jalur ketebalan 1 mm. Jarak antara plat ini mencukupi untuk evolusi gas yang baik semasa elektrolisis;
5. Plat diikat bersama menggunakan mesin basuh seperti berikut: mesin basuh duduk di selak, kemudian pinggan, kemudian tiga mesin basuh, selepas pinggan, dan sebagainya. Plat yang diisi dengan baik, diletakkan pada gambar cermin kepingan bermuatan negatif. Ini memungkinkan untuk mengelakkan tepi gergaji menyentuh elektrod;

Plat loji elektrolisis dipasang bersama

1. Semasa memasang pinggan, anda harus mengasingkan serentak dan mengetatkan kacang;
2. Juga, setiap plat mesti dililit untuk memastikan bahawa tidak ada litar pintas;
3. Selanjutnya, keseluruhan pemasangan mesti diletakkan di dalam kotak plastik;
4. Selepas itu, perlu disoroti tempat-tempat di mana baut menyentuh dinding bekas, di mana anda menggerudi dua lubang. Sekiranya selak tidak masuk ke dalam bekas, maka perlu dipotong dengan gergaji besi;
5. Kemudian selak diketatkan dengan mur dan mesin basuh untuk keketatan struktur;

Pinggan diletakkan di dalam bekas plastik

1. Selepas langkah yang diambil, anda perlu membuat lubang di penutup bekas dan memasukkannya ke dalamnya. Kebolehtelapan dalam kes ini dapat dipastikan dengan menutup sendi dengan sealant berasaskan silikon;
2. Injap keselamatan dan penapis dalam struktur terletak di saluran keluar gas dan berfungsi sebagai alat untuk mengawal pengumpulan gas yang berlebihan, yang dapat menyebabkan hasil yang buruk;
3. Unit elektrolisis dipasang.

Tahap terakhir adalah ujian, yang dilakukan dengan cara yang serupa:

• mengisi bekas dengan air hingga tanda bolt untuk pengikat;
• menyambungkan kuasa ke peranti;
• sambungan ke pemasangan tiub, hujung yang berlawanan diturunkan ke dalam air.

Sekiranya arus yang lemah digunakan pada pemasangan, maka pelepasan gas melalui tiub hampir tidak dapat dilihat, tetapi mungkin untuk menontonnya dari dalam elektrolisis. Dengan meningkatkan arus bolak-balik, menambahkan pemangkin alkali ke dalam air, hasil zat gas dapat meningkat dengan ketara.

Electrolyzer yang dibuat, sebagai peraturan, adalah bahagian penting dari banyak peranti, misalnya, pembakar hidrogen.

kemunculan pembakar hidrogen, yang asasnya dianggap sebagai elektrolisis buatan sendiri

Dengan mengetahui jenis, ciri utama, peranti dan prinsip kerja pemasangan ion, anda dapat melakukan pemasangan struktur buatan sendiri yang betul, yang merupakan pembantu yang sangat baik dalam pelbagai situasi sehari-hari: mulai dari pengelasan dan penjimatan penggunaan bahan bakar kenderaan bermotor hingga fungsi sistem pemanasan.

Lakukan elektrolisis dengan tangan anda sendiri

Pasti, anda sudah biasa dengan proses elektrolisis dari kurikulum sekolah rendah. Ini adalah ketika 2 elektrod kutub diletakkan di dalam air di bawah arus untuk mendapatkan logam atau bukan logam dalam bentuk tulennya. Elektrolisis diperlukan untuk menguraikan molekul air menjadi oksigen dan hidrogen. Elektrolisis, sebagai sebahagian daripada mekanisme saintifik, membahagikan molekul menjadi ion.

Terdapat dua jenis peranti ini:

• Elektrolisis kering (ini adalah sel yang ditutup sepenuhnya);
• Electrolyzer basah (ini adalah dua plat logam yang diletakkan di dalam bekas air).

Peranti ini mudah dari segi peranti, yang memungkinkan gunakan walaupun di rumah... Elektrolisis membahagi caj elektrolisis atom molekul menjadi atom yang dikenakan.

Dalam kes kita, ia membahagikan air menjadi hidrogen positif dan oksigen negatif. Untuk melakukan ini, sejumlah besar tenaga diperlukan, dan untuk mengurangkan jumlah tenaga yang diperlukan, pemangkin digunakan.

Air dan bukannya petrol: elektrolisis adalah teknologi masa depan

Demonstrasi telah dilakukan oleh Prof Michael Laughton, Dekan Kejuruteraan di Queen Mary College, London, Laksamana Sir Anthony Griffin, bekas Komandan Tentera Laut Britain, dan Dr Keith Hindley, seorang ahli kimia penyelidikan Inggeris. Sel Mayer, yang dibuat di rumah oleh penemu di Grove City, Ohio, menghasilkan campuran hidrogen-oksigen lebih banyak daripada yang diharapkan daripada elektrolisis sederhana.

Walaupun elektrolisis air konvensional memerlukan arus, diukur dalam ampere, sel Mayer menghasilkan kesan yang sama pada miliamper. Lebih-lebih lagi, air paip biasa memerlukan penambahan elektrolit, seperti asid sulfurik, untuk meningkatkan kekonduksian, sel Mayer beroperasi pada kapasiti luar biasa dengan air tulen.

Menurut saksi mata, aspek yang paling mencolok di kandang Mayer adalah bahawa ia tetap sejuk walaupun setelah berjam-jam menghasilkan gas.

Eksperimen Mayer, yang dianggap layak untuk dipatenkan, memperoleh serangkaian paten AS, yang disajikan di bawah Seksyen 101. Penyerahan paten di bawah bahagian ini bergantung pada kejayaan demonstrasi penemuan ini kepada Jawatankuasa Kajian Paten.

Sel Mayer mempunyai banyak kesamaan dengan sel elektrolitik, kecuali ia berfungsi lebih baik pada potensi tinggi dan arus rendah daripada kaedah lain. Pembinaannya sederhana.Elektrod - merujuk kepada kepentingan Mayer - diperbuat daripada plat keluli tahan karat selari, membentuk reka bentuk rata atau sepusat. Saluran keluar gas berbanding terbalik dengan jarak di antara mereka, jarak 1.5 mm yang dicadangkan oleh paten memberikan hasil yang baik.

Perbezaan ketara dalam pemakanan sel. Mayer menggunakan aruhan luaran yang berayun dengan kapasitansi sel - air tulen nampaknya mempunyai pemalar dielektrik sekitar 5 - untuk membuat litar resonan selari.

Ia teruja dengan penjana denyut yang kuat, yang, bersama dengan kapasitansi sel dan diod penyearah, merupakan litar pengepaman. Frekuensi nadi yang tinggi menghasilkan potensi kenaikan bertahap pada elektrod sel sehingga titik tercapai di mana molekul air hancur dan nadi arus pendek berlaku. Litar pengukuran arus bekalan mengesan lonjakan ini dan mematikan sumber nadi selama beberapa kitaran, membolehkan air pulih.

Ahli kimia penyelidikan Keith Hindley memberikan gambaran berikut mengenai demonstrasi sel Mayer: “Setelah seharian membuat pembentangan, jawatankuasa Griffin menyaksikan sejumlah sifat penting WFC (sel bahan bakar air, sebagaimana yang disebut oleh penemu).

Kumpulan saksi mata dari pemerhati saintifik bebas di UK memberi kesaksian bahawa penemu Amerika, Stanley Mayer, berjaya menguraikan air paip biasa ke dalam unsur penyusunnya melalui kombinasi denyutan voltan tinggi, dengan penggunaan arus rata-rata hanya miliamper. Keluaran gas tetap cukup untuk menunjukkan api hidrogen-oksigen yang langsung mencairkan baja.

Berbanding dengan elektrolisis arus tinggi konvensional, saksi mata menyatakan bahawa tidak ada pemanasan sel. Mayer enggan mengulas mengenai perincian yang membolehkan para saintis menghasilkan semula dan menilai "sel airnya". Namun, dia menyerahkan keterangan yang cukup terperinci kepada Pejabat Paten AS untuk meyakinkan mereka bahawa dia dapat membuktikan permohonan penemuannya.

Satu sel demonstrasi dilengkapi dengan dua elektrod pengujaan selari. Setelah diisi dengan air paip, elektrod menghasilkan gas pada tahap arus yang sangat rendah - tidak lebih dari sepersepuluh ampere, dan bahkan miliamper, seperti yang dituntut oleh Mayer - output gas meningkat ketika elektrod bergerak lebih dekat dan menurun ketika mereka menjauh. Potensi nadi mencapai puluhan ribu volt.

Sel kedua mengandungi 9 sel keluli tahan karat dua tiub dan menghasilkan lebih banyak gas. Serangkaian foto diambil menunjukkan pengeluaran gas di miliamper. Semasa voltan didorong ke had, gas keluar dalam jumlah yang sangat mengagumkan.

"Kami melihat bahawa air di bahagian atas sel perlahan-lahan mulai berubah dari krim pucat menjadi warna coklat gelap, kami hampir pasti akan kesan klorin dalam air paip yang sangat berklorin pada tiub keluli tahan karat yang digunakan untuk pengujaan."

Dia menunjukkan pengeluaran gas pada milliamperes dan kilovolt.

"Pemerhatian yang paling luar biasa adalah bahawa WFC dan semua tiub logamnya tetap sejuk semasa disentuh, walaupun setelah lebih dari 20 minit beroperasi. Mekanisme pemisahan molekul menghasilkan haba yang sangat sedikit berbanding elektrolisis, di mana elektrolit memanas dengan cepat. "

Hasilnya membolehkan seseorang mempertimbangkan pengeluaran gas yang cekap dan terkawal yang cepat muncul dan selamat dikendalikan. Kami telah melihat dengan jelas bagaimana peningkatan dan penurunan kapasiti digunakan untuk mendorong pengeluaran gas. Kami melihat bagaimana aliran gas berhenti dan dimulakan semula, masing-masing, apabila voltan input dimatikan dan dihidupkan semula. "

"Setelah berjam-jam perbincangan antara kami, kami menyimpulkan bahawa Steve Mayer telah datang untuk mencipta kaedah yang sama sekali baru untuk menguraikan air, yang menunjukkan beberapa ciri elektrolisis klasik. Ini disahkan oleh kenyataan bahawa alatnya, yang benar-benar berfungsi, diambil dari koleksinya, diperakui oleh paten AS untuk pelbagai bahagian sistem WFC. Oleh kerana mereka diserahkan di bawah Seksyen 101 Pejabat Paten AS, alat yang disertakan dalam paten tersebut telah diverifikasi secara eksperimen oleh para pakar dari Pejabat Paten AS, pemeriksa kedua mereka dan semua permohonan telah ditetapkan. "

"WFC utama diadili selama tiga tahun. Ini meningkatkan hak paten yang diberikan ke tahap bukti bebas, kritis, saintifik dan kejuruteraan bahawa peranti tersebut benar-benar berfungsi seperti yang dijelaskan.

Demonstrasi praktikal sel Mayer jauh lebih meyakinkan daripada jargon pseudoscientific yang digunakan untuk menjelaskannya. Pencipta secara peribadi bercakap mengenai distorsi dan polarisasi molekul air, yang menyebabkan putus ikatan bebas di bawah pengaruh kecerunan medan elektrik, resonans dalam molekul, yang meningkatkan kesannya.

Selain evolusi oksigen dan hidrogen yang banyak dan pemanasan sel yang minimum, saksi mata juga melaporkan bahawa air di dalam sel hilang dengan cepat, masuk ke bahagian penyusunnya dalam bentuk aerosol dari sebilangan besar gelembung kecil yang menutupi permukaan sel.

Mayer menyatakan bahawa dia telah mengendalikan penukar hidrogen-oksigen selama 4 tahun terakhir dengan menggunakan rantai 6 sel silinder.

Kami membuat peranti dengan tangan kami sendiri

Peranti untuk proses ini boleh dilakukan dengan tangan.

Untuk ini, anda memerlukan:

• Lembaran keluli tahan karat;
• Selak M6 x 150;
• Mesin basuh;
• Kacang;
• Tiub lutsinar;
• Menghubungkan elemen dengan benang di kedua sisi;
• Bekas plastik satu setengah liter;
• Penapis air;
• Periksa injap untuk air.

Pilihan yang sangat baik untuk keluli tahan karat adalah AISI 316L pengeluar asing atau 03X16H15M3 pengeluar dari negara kita. Tidak perlu membeli keluli tahan karat, anda boleh mengambil yang lama. 50 hingga 50 sentimeter sudah cukup untuk anda.

"Mengapa mengambil keluli tahan karat itu sendiri?" - anda bertanya. Oleh kerana logam yang paling biasa akan menghakis. Keluli tahan karat bertolak ansur dengan alkali dengan lebih baik. Sekiranya gariskan helaian sedemikian rupa sehingga membahagikannya kepada 16 petak serupa... Anda boleh memotongnya dengan penggiling sudut. Di setiap petak, potong salah satu sudut.

Di sudut lain dan sudut yang berlawanan, dari sudut gergaji, gerudi lubang untuk bolt yang akan membantu menahan plat bersama-sama. Electrolyzer tidak berhenti berfungsi seperti ini:elektrik t plat mengalir ke plat - dan air terurai menjadi oksigen dan hidrogen. Berkat ini, kami memerlukan plat yang baik dan negatif.

Plat mesti disambungkan secara bergantian: tambah-tolak-tambah-tolak, dengan kaedah yang serupa, akan ada arus yang kuat. Untuk melindungi plat satu dari satu, tiub digunakan. Sebentuk cincin dipotong dari aras. Dengan memotongnya, kita mendapat jalur dengan ketebalan milimeter. Jarak ini lebih tepat untuk membuat gas.

Platnya saling berkaitan dengan mesin basuh: kami meletakkan mesin basuh pada bolt, kemudian pinggan dan tiga mesin basuh, kemudian pinggan lagi, dan seterusnya. Pada nilai tambah dan tolak, lapan pinggan mesti ditanam. Sekiranya semuanya dilakukan dengan betul, maka potongan plat tidak akan menyentuh elektrod.

Kemudian anda perlu mengetatkan kacang dan mengasingkan pinggan. Kemudian kami meletakkan struktur di dalam bekas plastik.

Pengeluaran hidrogen isi rumah

Kaedah pengeluaran hidrogen suhu tinggi di rumah tidak boleh digunakan. Elektrolisis air paling kerap digunakan di sini.

Pemilihan elektrolisis

Untuk mendapatkan elemen rumah, anda memerlukan alat khas - elektrolisis.Terdapat banyak pilihan untuk peralatan tersebut di pasaran, peranti ditawarkan oleh syarikat teknologi terkenal dan pengeluar kecil. Unit berjenama lebih mahal, tetapi kualiti binaannya lebih tinggi.

Perkakas rumah kecil dan senang digunakan. Perincian utamanya adalah:

Electrolyzer - apa itu

• pembaharu;
• sistem pembersihan;
• sel bahan api;
• peralatan pemampat;
• bekas untuk menyimpan hidrogen.

Air paip sederhana diambil sebagai bahan mentah, dan elektrik datang dari saluran biasa. Unit berkuasa solar menjimatkan elektrik.

Hidrogen rumah digunakan dalam sistem pemanasan atau memasak. Dan juga memperkaya campuran bahan bakar-udara untuk meningkatkan kekuatan enjin kereta.

Membuat radas dengan tangan anda sendiri

Lebih murah untuk membuat peranti anda sendiri di rumah. Sel kering kelihatan seperti bekas tertutup, yang terdiri daripada dua plat elektrod dalam bekas dengan larutan elektrolit. World Wide Web menawarkan pelbagai skema pemasangan untuk peranti dengan model yang berbeza:

• dengan dua penapis;
• dengan susunan kontena atas atau bawah;
• dengan dua atau tiga injap;
• dengan papan tergalvani;
• pada elektrod.

Gambarajah peranti elektrolisis

Tidak sukar untuk membuat alat mudah untuk menghasilkan hidrogen. Ia memerlukan:

• keluli tahan karat lembaran;
• tiub telus;
• kelengkapan;
• bekas plastik (1.5 l);
• penapis air dan injap tidak balik.

Peranti alat ringkas untuk menghasilkan hidrogen

Di samping itu, pelbagai perkakasan akan diperlukan: mur, mesin basuh, selak. Langkah pertama adalah memotong kepingan menjadi 16 petak persegi, memotong sudut dari masing-masing. Di sudut bertentangan daripadanya, anda perlu menggerudi lubang untuk mengunci plat. Untuk memastikan arus tetap, plat mesti disambungkan mengikut skema tambah - tolak - tambah - tolak. Bahagian-bahagian ini diasingkan antara satu sama lain dengan tiub, dan pada sambungan dengan selak dan mesin basuh (tiga keping di antara plat). 8 pinggan diletakkan di tambah dan tolak.

Apabila dipasang dengan betul, tulang rusuk plat tidak akan menyentuh elektrod. Bahagian yang dipasang diturunkan ke dalam bekas plastik. Pada titik di mana dinding menyentuh, dua lubang pemasangan dibuat dengan bolt. Pasang injap keselamatan untuk mengeluarkan lebihan gas. Kelengkapan dipasang di penutup bekas dan jahitannya ditutup dengan silikon.

Menguji radas

Untuk menguji peranti, lakukan beberapa tindakan:

Skim pengeluaran hidrogen

1. Isi dengan cecair.
2. Tutup dengan penutup, sambungkan salah satu hujung tiub ke pemasangan.
3. Yang kedua direndam dalam air.
4. Sambungkan ke sumber kuasa.

Setelah menyambungkan peranti ke saluran keluar, setelah beberapa saat, proses dan pemendakan elektrolisis akan terasa.

Air tulen tidak mempunyai kekonduksian elektrik yang baik. Untuk meningkatkan penunjuk ini, anda perlu membuat penyelesaian elektrolitik dengan menambahkan alkali - natrium hidroksida. Ia terdapat dalam sebatian pembersih paip seperti tahi lalat.

Penyahpepijatan dan pengujian peranti

Maka perlu untuk menentukan di mana baut menyentuh dinding kotak dan, di tempat-tempat itu, gerudi dua lubang. Sekiranya tanpa alasan yang jelas ternyata baut tidak masuk ke dalam bekas, maka ia harus potong dan ketatkan agar sesak dengan kacang... Sekarang anda perlu membuka penutup dan memasukkan penyambung berulir di sana dari kedua sisi. Untuk memastikan ketelapan, sendi harus ditutup dengan sealant berasaskan silikon.

Setelah memasang elektrolisis anda sendiri dengan tangan anda sendiri, anda harus mengujinya. Untuk melakukan ini, sambungkan peranti ke sumber kuasa, isi dengan air ke selak, pasangkan penutup dengan menyambungkan tiub ke pas dan menurunkan hujung tiub yang bertentangan ke dalam air. Sekiranya arus lemah, arus akan kelihatan dari dalam elektrolisis.

Secara beransur-ansur meningkatkan arus di perkakas buatan sendiri. Air suling tidak mengalirkan elektrik dengan baik kerana tidak mengandungi garam atau kekotoran.Untuk menyediakan elektrolit, perlu menambahkan alkali ke dalam air. Untuk melakukan ini, anda perlu mengambil natrium hidroksida (terkandung dalam kaedah membersihkan paip seperti "Mole"). Injap keselamatan diperlukan untuk mengelakkan sejumlah besar gas terkumpul.

• Lebih baik menggunakan air suling dan soda sebagai pemangkin.
• Anda harus mencampurkan sebilangan baking soda dengan empat puluh bahagian air. Dinding di sisi terbuat dari kaca akrilik.
• Elektrod paling baik diperbuat daripada keluli tahan karat. Adalah masuk akal untuk menggunakan emas untuk pinggan.
• Gunakan PVC lut untuk sandaran. Mereka boleh berukuran 200 x 160 milimeter.
• Anda boleh menggunakan electrolyzer anda sendiri, yang dibuat sendiri, untuk memasak makanan, untuk pembakaran petrol sepenuhnya di dalam kereta dan dalam kebanyakan kes.

Elektrolisis kering terutamanya digunakan untuk mesin. Penjana meningkatkan kuasa enjin pembakaran. Hidrogen menyala lebih cepat daripada bahan bakar cair, meningkatkan daya omboh. Selain Mole, anda boleh mengambil Mister Muscle, soda kaustik, baking soda.

Penjana tidak berfungsi menggunakan air minuman. Lebih baik menyambungkan elektrik seperti ini: plat pertama dan terakhir - tolak, dan di plat di tengah - tambah. Semakin besar luas plat dan semakin kuat arus, semakin banyak gas dibebaskan.

Elektrolisis rumah sendiri

Semasa kecil, saya selalu mahu melakukan sesuatu dengan tangan saya sendiri. Tetapi ibu bapa (dan orang terdekat lain) tidak membenarkan perkara ini berlaku. Dan saya tidak melihat (dan sehingga sekarang saya tidak melihat) apa-apa yang buruk ketika anak-anak kecil ingin belajar ??

Sudah tentu, saya tidak menulis artikel ini untuk mengingat pengalaman zaman kanak-kanak dalam keinginan untuk memulakan pendidikan diri. Secara tidak sengaja, ketika saya mengembara di otvet.mail.ru, saya terjumpa soalan seperti ini. Beberapa budak pengebom kecil mengemukakan soalan mengenai bagaimana melakukan elektrolisis di rumah. Benar, saya tidak menjawabnya, kerana budak lelaki ini ingin mengolok-olokkan campuran mencurigakan yang menyakitkan itu ?? Saya memutuskan bahawa saya tidak akan mengatakan lebih jauh kerana dosa, biarkan dia melihat sendiri buku. Tetapi tidak lama dahulu, sekali lagi mengembara di forum, saya melihat soalan serupa dari seorang guru di sekolah kimia. Dilihat dari keterangannya, sekolahnya sangat miskin sehingga tidak dapat (tidak mahu) membeli mesin elektrolisis dengan harga 300 rubel. Guru (apa masalahnya!) Tidak dapat mencari jalan keluar dari situasi yang dihasilkan. Oleh itu, saya menolongnya. Bagi mereka yang ingin tahu mengenai produk buatan sendiri seperti ini, saya menyiarkan artikel ini di laman web.

Sebenarnya, proses pengeluaran dan penggunaan senjata api sendiri sangat primitif. Tetapi saya akan memberitahu anda mengenai keselamatan terlebih dahulu, dan mengenai pembuatan - pada yang kedua. Maksudnya ialah kita bercakap mengenai elektrolisis demonstrasi, dan bukan mengenai kilang industri. Terima kasih kepada ini, untuk keselamatan, baik untuk mengaktifkannya bukan dari rangkaian, tetapi dari bateri AA atau dari bateri. Secara semula jadi, semakin tinggi voltan, semakin cepat proses elektrolisis berjalan. Walau bagaimanapun, untuk pemerhatian visual gelembung gas, ia cukup cukup 6 V, tetapi 220 sudah berlebihan. dengan voltan seperti itu, air, contohnya, akan mendidih paling cepat, dan ini tidak begitu selamat ... Baiklah, saya rasa anda tahu ketegangan?

Sekarang mari kita bincangkan tentang di mana dan dalam keadaan apa kita akan bereksperimen. Perkara pertama, ruang kosong atau bilik berventilasi baik. Walaupun saya melakukan semuanya di sebuah apartmen dengan tingkap tertutup dan tidak seperti itu? Kedua, percubaan paling baik dilakukan di atas meja yang bagus. Perkataan "baik" bermaksud bahawa meja mesti stabil, dan lebih baik berat, kaku dan melekat pada permukaan lantai. Dalam kes ini, penutup meja mestilah tahan terhadap bahan yang agresif. By the way, jubin dari jubin sangat sesuai untuk ini (walaupun tidak setiap, sayangnya). Jadual seperti ini akan berguna bukan hanya untuk pengalaman ini.Namun, saya melakukan semuanya dengan najis biasa ?? Ketiga, semasa percubaan, anda tidak perlu mengalihkan sumber kuasa (dalam kes saya, bateri). Berkat ini, untuk kebolehpercayaan, sebaiknya segera meletakkannya di atas meja dan membetulkannya agar tidak berganjak. Percayalah, ini lebih senang daripada memegangnya dengan tangan dengan kerap. Saya hanya mengikat bateri saya sendiri dengan pita elektrik ke objek keras pertama yang saya lihat. Keempat, hidangan di mana kita akan bereksperimen, biarkan ia kecil. Kaca sederhana sesuai atau kaca tembakan. By the way, ini adalah kaedah paling optimum untuk menggunakan gelas di rumah, berbanding dengan menuangkan alkohol ke dalamnya dengan penggunaan selanjutnya ...

Baiklah, sekarang mari beralih secara khusus ke peranti. Ia disediakan dalam gambar, tetapi buat masa ini saya akan menerangkan secara ringkas apa dan apa.

Kita perlu mengambil pensil sederhana dan mengeluarkan pokok itu dengan pisau biasa dan mengeluarkan keseluruhan pensil. Anda boleh mengambil pensil mekanikal. Tetapi ada dua kesukaran sekaligus. Yang pertama adalah yang biasa. Plumbum dari pensil mekanikal terlalu nipis, bagi kita ini tidak sesuai untuk percubaan visual. Kesukaran kedua adalah sebilangan komposisi yang tidak dapat difahami dari papan tulis semasa. Rasanya seperti itu tidak dibuat dari grafit, tetapi dari yang lain. Secara umum, pengalaman saya dengan "plumbum" seperti itu sama sekali tidak berjaya, walaupun pada voltan 24 V. Berkat ini, saya perlu memilih pensil sederhana berkayu yang bagus. Batang grafit yang dihasilkan akan berfungsi sebagai elektrod bagi kita. Seperti yang anda bayangkan, kita memerlukan dua elektrod. Berkat ini, kita memilih pensil kedua, atau hanya mematahkan batang yang ada menjadi dua. Saya sebenarnya melakukan ini.

Dengan wayar yang ada di tangan, kami membungkus elektrod plumbum pertama (dengan satu hujung wayar), dan kami menyambungkan wayar ini ke tolak sumber kuasa (dengan hujung yang lain). Kemudian kami mendahului kedua dan melakukan perkara yang sama dengannya. Untuk ini, berdasarkan ini, kita memerlukan wayar kedua. Tetapi dalam kes ini, kami menyambungkan wayar ini dengan kelebihan bekalan kuasa. Sekiranya anda menghadapi masalah memasang batang grafit rapuh ke wayar, anda boleh menggunakan alat yang ada di tangan, seperti pita atau pita saluran. Sekiranya tidak berjaya membungkus hujung grafit dengan wayar itu sendiri, dan pita atau pita penebat tidak memberikan sentuhan yang ketat, maka cubalah merekatkan plumbum dengan gam konduktif. Sekiranya anda tidak mempunyai ini, sekurang-kurangnya ikatkan kabel ke wayar dengan benang. Tidak perlu takut, benang tidak akan terbakar dari ketegangan seperti itu ??

Bagi mereka yang tidak mengetahui apa-apa mengenai bateri dan peraturan mudah untuk menyambungkannya, saya akan menerangkan sedikit. Bateri jenis jari menghasilkan voltan 1.5 V. Dalam gambar saya mempunyai dua bateri yang serupa. Lebih-lebih lagi, mereka berhubung secara beransur-ansur - satu demi satu, tidak selari. Dengan sambungan yang sama (bersiri), voltan akhir akan dijumlahkan dari voltan setiap bateri, iaitu bagi saya ia adalah 1.5 + 1.5 = 3.0 V. Ini kurang daripada 6 volt yang dinyatakan sebelumnya. Tetapi saya terlalu malas untuk membeli beberapa bateri lagi. Prinsip anda dan begitu mesti jelas ??

Mari mulakan percubaan. Sebagai contoh, kita akan mengehadkan elektrolisis air. Pertama, sangat mudah diakses (saya harap pembaca artikel ini tidak tinggal di Sahara), dan kedua, ia tidak berbahaya. Lebih-lebih lagi, saya akan menunjukkan bagaimana dengan alat yang sama (electrolyzer) dengan bahan yang sama (air) untuk melakukan dua pelbagai pengalaman. Saya berpendapat bahawa anda mempunyai imaginasi yang cukup untuk menghasilkan banyak eksperimen serupa dengan bahan lain ?? Secara amnya, air paip sesuai untuk kita. Tetapi saya mengesyorkan agar anda menambahkan sedikit lagi dan garamnya. Sedikit - ini bermaksud secubit kecil, bukan keseluruhan sudu pencuci mulut. Ini sangat penting! Kacau garam hingga larut. Jadi air, sebagai dielektrik dalam keadaan tulen, akan mengalirkan elektrik dengan sempurna.pada awal eksperimen, lap meja dari kelembapan yang berpotensi, dan kemudian letakkan sumber kuasa dan segelas air di atasnya.

Kami menurunkan kedua elektrod, yang terdapat di bawah voltan, ke dalam air. Pada masa yang sama, pastikan bahawa hanya grafit yang direndam di dalam air, dan wayar itu sendiri tidak boleh menyentuh air. Permulaan percubaan mungkin ditangguhkan. Masa bergantung pada banyak faktor: komposisi air, kualiti wayar, kualiti grafit dan, tentu saja, voltan sumber kuasa. Permulaan reaksi saya ditangguhkan selama beberapa saat. Oksigen mula berkembang pada elektrod yang disambungkan ke tambah bateri. Hidrogen akan dilepaskan pada elektrod yang disambungkan ke tolak. Harus diingat bahawa terdapat lebih banyak gelembung hidrogen. Gelembung yang sangat kecil melekat di bahagian grafit yang terendam di dalam air. Kemudian beberapa gelembung mula melayang.

Elektrod pada awal eksperimen. Masih belum ada gelembung gas. Gelembung hidrogen terbentuk pada elektrod yang disambungkan ke kutub negatif bateri

Apa eksperimen lain yang boleh dilakukan? Sekiranya anda sudah cukup bermain dengan hidrogen dan oksigen, mari teruskan ke percubaan lain. Ia lebih menarik, terutama bagi penyelidik di rumah. Menarik kerana bukan sahaja dapat melihatnya, tetapi juga dapat menciumnya. Pada pengalaman lalu, kami menerima oksigen dan hidrogen, yang, pada pendapat saya, tidak begitu hebat. Dan dalam eksperimen lain, kita mendapat dua bahan (berguna dalam kehidupan seharian, dengan cara itu) pada awal eksperimen, hentikan eksperimen sebelumnya dan keringkan elektrod. Sekarang ambil garam meja (yang biasanya anda gunakan di ruang dapur) dan larutkan dalam jisim air. Dalam kes ini, bukan sedikit. Sebenarnya, jumlah garam yang baik adalah satu-satunya perkara yang menjadikan pengalaman kedua berbeza daripada yang pertama. Setelah melarutkan garam, anda boleh mengulangi percubaan dengan segera. Sekarang reaksi yang berbeza sedang berlaku. Pada elektrod yang baik, bukan oksigen yang dibebaskan sekarang, tetapi klorin. Dan pada negatifnya, hidrogen juga dilepaskan. Adapun kaca di mana larutan garam berada, natrium hidroksida kekal di dalamnya setelah elektrolisis berpanjangan. Ini adalah soda kaustik, alkali.

Klorin, anda akan dapat menciumnya. Tetapi untuk kesan terbaik, saya cadangkan mengambil voltan sekurang-kurangnya 12 V. Jika tidak, anda mungkin tidak merasakan aromanya. Kehadiran alkali (setelah elektrolisis yang sangat lama) di dalam gelas dapat diperiksa dengan beberapa cara. Yang paling mudah dan ganas adalah meletakkan tangan anda di dalam gelas. Etnik etnik mengatakan bahawa jika sensasi terbakar bermula, terdapat alkali di dalam gelas. Cara yang lebih bijak dan berbeza adalah ujian litmus. Sekiranya sekolah anda sangat miskin sehingga tidak dapat memperoleh litmus, anda akan dibantu oleh petunjuk yang berguna. Salah satunya, seperti yang mereka katakan, boleh berfungsi sebagai setetes jus bit ?? Tetapi sangat mungkin untuk meneteskan sedikit lemak ke dalam penyelesaiannya. Setahu saya, penyapuan harus berlaku.

Untuk yang sangat ingin tahu, saya akan menerangkan apa yang sebenarnya berlaku semasa eksperimen. Dalam eksperimen pertama, di bawah pengaruh arus elektrik, reaksi serupa berlaku: 2 H2O >>> 2 H2 + O2 Kedua-dua gas secara semula jadi terapung dari air ke permukaan. By the way, gas terapung dapat terperangkap. Adakah anda akan dapat melakukannya sendiri?

Dalam eksperimen lain, tindak balasnya sama sekali berbeza. Ia juga dimulakan oleh arus elektrik, tetapi sekarang bukan hanya air, tetapi juga garam bertindak sebagai reagen: 4H2O + 4NaCl >>> 4NaOH + 2H2 + 2Cl2 Perlu diingat bahawa tindak balas mesti berlaku pada lebihan air. Untuk mengetahui jumlah garam yang dianggap paling besar, anda boleh mengiranya dari reaksi di atas. Anda juga boleh memikirkan cara memperbaiki peranti atau apa percubaan lain yang dapat dilakukan. Betul, natrium hipoklorit dapat diperoleh dengan elektrolisis. Dalam keadaan makmal, dalam kebanyakan kes, ia diperoleh dengan mengalirkan klorin gas melalui larutan natrium hidroksida.

Pembersihan air dengan elektrolisis langsung

Apabila air melewati elektrolisis, sebagai akibat tindakan arus elektrik, sebatian khas terbentuk.Dengan bantuan mereka, air dapat dibasmi kuman semasa alirannya. Teknologi pembasmian kuman air tanpa penggunaan reagen kini menjadi arah yang paling menjanjikan.

Latar belakang ilmiah.

Pembersihan air dengan elektrolisis langsung dengan mengalirkan arus elektrik menyebabkan reaksi elektrokimia. Oleh itu, bahan baru terbentuk di dalam air. Terdapat juga perubahan struktur interaksi antara molekul.

Prasyarat persekitaran.

Semasa elektrolisis, oksidan terbentuk secara langsung dari air, yang tidak memerlukan pengenalan tambahan mereka.

Prasyarat ekonomi.

Air semula jadi dapat diproses dengan elektrolisis langsung menggunakan unit bekalan kuasa dan elektrolisis. Pam dos, reagen tidak diperlukan dalam kes ini. Dengan elektrolisis langsung air semula jadi, penggunaan elektrik sekitar 0.2 kW / m³.

Prasyarat peraturan.

Pembasmian kuman air dengan elektrolisis langsung disarankan oleh SNiP 2.04.02-84 jika air mengandungi sekurang-kurangnya 20 mg / l klorida. Lebih-lebih lagi, kekerasannya dinyatakan dalam jumlah tidak lebih dari 7 mg-eq / l. Pemprosesan sedemikian dapat dilakukan oleh stesen dengan kapasiti 5.000 m³ sehari.

Pembersihan dan pembasmian kuman air dengan elektrolisis langsung

Elektrolisis langsung sangat sesuai untuk pemurnian air semula jadi. Semasa proses ini, beberapa oksidan terbentuk, seperti ozon dan oksigen. Mana-mana air semula jadi mengandungi klorida hingga tahap yang berbeza, jadi klorin bebas terbentuk semasa elektrolisis langsung.

Loji elektrolisis berdasarkan modulariti. Kapasiti peralatan elektrolisis dapat ditingkatkan dengan menambah bilangan modul. Modul dengan kapasiti 5 atau 12 kg klorin aktif setiap hari kini mendapat permintaan tinggi. Modul dengan kapasiti 20 hingga 50 kg klorin aktif setiap hari digunakan di kemudahan dengan kapasiti yang lebih tinggi.

Elektrolisis air disertai dengan serangkaian tindak balas elektrokimia, akibatnya oksidan disintesis dalam air. Tindak balas utama elektrolisis air adalah pembentukan oksigen O2 dan hidrogen H2, serta ion hidroksida OH:

pada anod 2H2O → O2 ↑ + 4H + + 4e− (1)

di katod 2H2O + 2e → H2 ↑ + 2OH ¯ (2)

Semasa elektrolisis air, ozon O3 dan hidrogen peroksida H2O2 juga terbentuk:

pada anod 3H2O → O3 ↑ + 6e− + 6H + (3)

pada katod 2H2O + O2 + 2e− → H2O2 + 2OH− (4)

Di hadapan klorida, klorin terlarut terbentuk semasa elektrolisis air:

di anod 2Cl– → Cl2 + 2e– (5)

Klorin Cl2 terlarut, bertindak balas dengan air dan ion hidroksida, membentuk HClO asid hipoklorus:

Cl2 + H2O → HClO + H + + Cl¯ (6)

Cl2 + OH ¯ → HClO + Cl¯ (7)

Penguraian HClO asid hipoklorus dalam air membawa kepada pembentukan ion hipoklorit:

HOCl ↔ H + + OCl ¯ (8)

Dari reaksi di atas, berikut bahawa semasa elektrolisis air, sejumlah oksidan terbentuk:

oksigen O2,

ozon O3,

hidrogen peroksida H2O2,

ion hipoklorit OCl ¯.

Kemunculan radikal OH, H2O2 dan O3 semasa elektrolisis air membawa kepada pembentukan oksidan kuat lain, seperti O3 ¯, O2 ¯, O¯, HO2, HO3, HO4, dll.

Krasnodar menghasilkan peralatan ini mengikut prinsip berikut:

• kefungsian. Semua peralatan dan setiap unit menjalankan tugas utama mendapatkan reagen;
• keselamatan persekitaran semasa menggunakan loji elektrolisis berbanding dengan klorin gas. Kerja kakitangan perkhidmatan yang selamat;
• kemudahan penggunaan, sehingga pegawai yang berpendidikan menengah dapat bekerja dengan peralatan ini;
• kebolehpercayaan. Sebilangan besar bahan plastik digunakan untuk pembuatan peralatan. Pam dan unit mekanikal lain tidak digunakan;
• keuntungan. Kos mendapatkan natrium hipoklorit dengan elektrolisis merangkumi kos elektrik, garam, air dalam pemasangan. Ia juga merangkumi kos penyelenggaraan pencegahan peralatan. Rawatan air khas, misalnya, penyahkaburannya tidak diperlukan.Bersama dengan hipoklorit, ia dikembalikan ke air yang menjalani rawatan. Ini membolehkan kos air diabaikan sama sekali. Oleh kerana proses ini menggunakan garam biasa dan tidak ditapis, ia juga memerlukan kos hampir tidak ada;
• kecekapan bermaksud kos paling rendah dalam memperoleh hasil akhir. Pemasangan ini membolehkan anda memperoleh natrium hipoklorit dengan kepekatan 5 g klorin aktif dalam 1 liter dalam 2 jam pertama;
• ketelusan. Plastik lutsinar memungkinkan untuk memerhatikan proses sintesis dan keadaan pakej elektrod. Untuk pembuatan komunikasi hidraulik penting, bahan dengan ketelusan tinggi juga digunakan.