Benzin yerine su: elektroliz geleceğin teknolojisidir

Elektrolizör

Elektroliz, her yerde endüstriyel amaçlarla kullanılan bir elektrik akımı kullanarak maddelerin elementlere ayrışmasının kimyasal-fiziksel bir olgusudur. Bu reaksiyona dayanarak, örneğin klor veya demir dışı metaller elde etmek için agregalar yapılır.

Plakalardan oluşan elektroliz tesisi

Enerji kaynaklarının fiyatlarının sürekli artması, ev kullanımı için iyonik kurulumları talep haline getirdi. Bu tür yapılar nelerdir ve evde nasıl yapılır?

Elektrolizör hakkında genel bilgiler

Bir elektroliz tesisi, yapısal olarak elektrolit ile dolu bir kaba yerleştirilen birkaç elektrottan oluşan harici bir enerji kaynağı gerektiren bir elektroliz cihazıdır. Ayrıca bu tesisata su ayırma cihazı da denilebilir.

Benzer birimlerde, üretkenlik anahtar teknik parametre olarak kabul edilir, bu da saatte üretilen hidrojen hacmi anlamına gelir ve m3 / sa cinsinden ölçülür. Sabit üniteler model adına böyle bir parametre taşır, örneğin SEU-40 membran ünitesi saatte 40 metreküp oluşturur. m hidrojen.

sabit endüstriyel ünite SEU-40'ın dış görünümü

Bu tür cihazların diğer özellikleri tamamen kullanım amacına ve kurulum türüne bağlıdır. Örneğin, suyun elektrolizi yapılırken, ünitenin verimliliği aşağıdaki göstergelere bağlıdır:

1. En düşük elektrot potansiyeli (voltaj) seviyesi. Ünitenin iyi çalışması için, bu özellik plaka başına 1,8-2 V aralığında olmalıdır. Güç kaynağının voltajı 14 V ise, elektrolitik hücrenin elektrolit çözeltisi ile kapasitesi, tabakaları 7 hücreye bölmek anlamlıdır. Benzer bir kuruluma kuru hücre denir. Daha küçük bir değer elektrolize başlamaz ve daha büyük bir değer enerji tüketimini büyük ölçüde artırır;

Bir elektroliz tesisinin banyosunda plakaların düzenlenmesi

1. Plaka elemanları arasındaki mesafe ne kadar küçükse, direnç o kadar az olacaktır, bu da büyük bir akım geçtiğinde gaz halindeki madde üretiminde bir artışa yol açar;
2. Plakaların yüzey alanı, verimliliği doğrudan etkiler;
3. Isı dengesi ve elektrolit konsantrasyonunun derecesi;
4. Elektrot bileşenlerinin malzemesi. Altın, elektrolitik hücrelerde kullanım için pahalı ama harika bir malzeme olarak kabul edilir. Yüksek maliyeti nedeniyle bazen paslanmaz çelik kullanılmaktadır.

Ana fikir! Farklı tipteki yapılarda, değerler farklı parametrelere sahip olacaktır.

Su elektroliz tesisleri ayrıca dekontaminasyon, arıtma ve su kalitesi değerlendirmesi gibi amaçlar için de kullanılabilir.

Suyun elektroliziyle hidrojen üretimi.

Önceki16Sonraki

Suyun elektrolizi, hidrojen üretmek için en iyi bilinen ve en iyi çalışılmış yöntemlerden biridir. Saf bir ürün sağlar (% 99.6-99.9H2) bir teknolojik aşamada. Hidrojen üretiminin üretim maliyetlerinde elektrik enerjisi maliyeti yaklaşık% 85'dir.

Su elektrolizi, hidrojen üretmek için en iyi bilinen ve en iyi çalışılmış yöntemlerden biridir [433]. Tek işlem adımında saf bir ürün (% 99.6-99.9 H2) sağlar. Sürecin ekonomisi esas olarak elektrik maliyetine bağlıdır. Hidrojen üretiminin üretim maliyetlerinde elektrik enerjisi maliyeti yaklaşık% 85'dir.

Bu yöntem, önemli miktarda ucuz hidroelektrik enerji kaynaklarına sahip birkaç ülkede uygulanmıştır.En büyük elektrokimyasal kompleksler Kanada, Hindistan, Mısır ve Norveç'te bulunmaktadır, ancak binlerce küçük tesis oluşturulmuş ve dünyanın birçok ülkesinde faaliyet göstermektedir. Bu yöntem aynı zamanda önemlidir çünkü birincil enerji kaynaklarının kullanımına göre çok yönlüdür. Nükleer enerjinin gelişmesiyle bağlantılı olarak, nükleer santrallerden ucuz elektrik elde edilmesi temelinde yeni bir su elektrolizinin gelişmesi mümkündür. Modern elektrik enerjisi endüstrisinin kaynakları, daha fazla enerji kullanımı için bir ürün olarak hidrojeni elde etmek için yetersizdir. En ucuz atom enerjisinden elektrik elde ediliyorsa, o zaman% 40'a eşit elektrik üretme işleminin verimliliği (hızlı ıslah reaktörleri durumunda) ve elektrolizle hidrojen elde etme işleminin verimliliği, hatta% 80, toplam elektroliz işleminin verimliliği 0.8-0.4 = 0.32 veya% 32 olacaktır. Ayrıca, elektriğin toplam enerji üretiminin% 25'ini oluşturduğunu ve elektriğin% 40'ının elektroliz için tüketildiğini varsayarsak, bu kaynağın toplam enerji arzına katkısı en iyi ihtimalle 0.25XX 0.4-0.32 = 0.032 olacaktır veya 3,% 2. Bu nedenle, enerji temini için hidrojen üretmenin bir yöntemi olarak suyun elektrolizi, kesinlikle sınırlı çerçeveler içinde düşünülebilir. Bununla birlikte, kimya ve metalurji endüstrileri için hidrojen üretme yöntemi olarak, teknolojik olarak silahlandırılmalıdır, çünkü belirli ekonomik koşullar altında büyük ölçekli endüstriyel ölçekte kullanılabilir.

Elektroliz, hidroelektrik santrallerde veya termik ve nükleer santrallerin aşırı kapasiteye sahip olduğu durumlarda başarıyla kullanılabilir ve hidrojen üretimi, enerjiyi kullanmak, depolamak ve depolamak için bir araçtır. Bu amaçla, günde 1 milyon m3'e kadar hidrojen kapasitesine sahip güçlü elektrolizörler kullanılabilir. 450 t / gün ve daha yüksek kapasiteli büyük bir su elektroliz tesisinde, 1 m3 hidrojen için güç tüketimi 4–4,5 kWh'ye çıkarılabilir. Bir dizi enerji durumunda böyle bir enerji tüketimi ile, modern koşullar altında bile su elektrolizi, hidrojen üretimi için rekabetçi bir yöntem haline gelebilir [435].

Sudan hidrojen üretmeye yönelik elektrokimyasal yöntem, aşağıdaki olumlu niteliklere sahiptir: 1) üretilen hidrojenin yüksek saflığı -% 99,99 ve üzeri; 2) teknolojik sürecin basitliği, sürekliliği, en eksiksiz otomasyon olasılığı, elektrolitik hücrede hareketli parçaların olmaması; 3) en değerli yan ürünleri - ağır su ve oksijen - elde etme olasılığı; 4) genel olarak bulunan ve tükenmeyen hammadde - su; 5) işlemin esnekliği ve doğrudan basınç altında hidrojen üretme olasılığı; 6) elektroliz sürecinde hidrojen ve oksijenin fiziksel olarak ayrılması.

Tüm hidrojen üretim süreçlerinde, suyun ayrışması bir yan ürün olarak önemli miktarlarda oksijen üretecektir. Bu, uygulaması için yeni teşvikler sağlayacaktır. Yerini yalnızca teknolojik süreçlerin hızlandırıcısı olarak değil, aynı zamanda rezervuarların ve endüstriyel atık suların yeri doldurulamaz bir arıtıcı ve daha sağlıklı olarak bulacaktır. Bu oksijen kullanım kapsamı atmosfere, toprağa, suya genişletilebilir. Artan miktarda belediye atığının oksijende yakılması, büyük şehirlerdeki katı atık sorununu çözebilir.

Su elektrolizinin daha da değerli bir yan ürünü, nükleer reaktörlerde iyi bir nötron moderatörü olan ağır sudur. Buna ek olarak, ağır su, termonükleer enerji mühendisliği için hammadde olan döteryum üretimi için hammadde olarak kullanılır.

Suyun elektrolitik ayrışması.

2 H2O = 2 H2 + O2

Saf su pratikte akım iletmez, bu nedenle ona elektrolitler (genellikle KOH) eklenir. Elektroliz sırasında, katotta hidrojen salınır.Anotta eşdeğer miktarda oksijen salınır ve bu nedenle bu yöntemde bir yan üründür.

Elektrolizle üretilen hidrojen, örneğin hafif ısıtılmış asbest üzerinde paladyum gibi uygun katalizörlerin üzerinden geçirilerek kolaylıkla uzaklaştırılabilen küçük miktarlardaki oksijen karışımının yanı sıra çok saftır. Bu nedenle, hem yağların hidrojenasyonu hem de diğer katalitik hidrojenasyon işlemleri için kullanılır. Bu yöntemle üretilen hidrojen oldukça pahalıdır.

Önceki16Sonraki

Eklenme tarihi: 2016-10-26; Görünümler: 13219; SİPARİŞ YAZMA İŞİ

Benzer makaleler:

Elektrolizörün çalışma prensibi ve çeşitleri

Çok basit bir cihaz, suyu oksijen ve hidrojene bölen elektrolizörlere sahiptir. Elektrotların yerleştirildiği, bir enerji kaynağına bağlı bir elektrolit içeren bir kaptan oluşurlar.

En basit elektroliz tesisinin tasarımı

Bir elektroliz tesisinin çalışma prensibi, elektrolitten geçen elektrik akımının, suyu moleküllere ayırmaya yetecek bir gerilime sahip olmasıdır. İşlemin sonucu, anotun bir parça oksijen salması ve katodun iki parça hidrojen oluşturmasıdır.

Direkt elektroliz ile su dezenfeksiyonu

Doğrudan Su Elektrolizi nedir?

Bir elektrik akımının arıtılmış sudan geçişine bir dizi elektrokimyasal reaksiyon eşlik eder, bunun bir sonucu olarak suda yeni maddeler oluşur ve moleküller arası etkileşimlerin yapısı değişir. Suyun doğrudan elektrolizi sırasında oksidanlar sentezlenir - oksijen, ozon, hidrojen peroksit vb. Ayrıca, doğrudan elektroliz sırasında çok düşük bir klorür içeriğiyle bile suda artık klor oluşur ve bu, su dezenfeksiyonunun uzun süreli etkisi için çok önemlidir. .

Su elektroliz süreci teorisi

Basitleştirilmiş bir biçimde, suyun doğrudan elektrolizi birkaç işlemden oluşur.

1) Elektrokimyasal süreç.

Suda (H2O), iki plaka (elektrotlar) paralel olarak yerleştirilmiştir: anot ve katot. Elektrotlara uygulanan bir DC voltajı, suyun elektrolizine yol açar.

Anot üretir oksijen: 2H2O → O2 + 4H + + 4e− (su asitlenir).

Katotta hidrojen oluşur: 2H2O + 2e− → H2 + 2OH− (su alkali hale getirilir).

Üretilen hidrojen miktarı önemsizdir ve büyük bir problem değildir.

Özel elektrotların kullanılması ozon ve hidrojen peroksitin sudan üretilmesine izin verir.

Anot üretir ozon: 3H2O → O3 + 6e− + 6H + (su asitlenir).

Katotta - hidrojen peroksit: O2 + 2H2O + 2e− → H2O2 + 2OH– (su alkalileştirilir).

Doğal taze (damıtılmamış) su her zaman mineral tuzlar içerir - sülfatlar, karbonatlar, klorürler. Su dezenfeksiyonunun uzun süreli etkisi için klor elde etmek için sadece klorürler söz konusudur. Suda, esas olarak sodyum klorür (NaCl), kalsiyum klorür (CaCl) ve potasyum klorür (KCl) ile temsil edilirler.

Sodyum klorür örneğini kullanarak, klor oluşumunun elektrolizle reaksiyonu aşağıdaki gibi olacaktır.

Suda çözünmüş tuz: 2NaCl + H2O → 2Na + + 2Cl– + 2H2O

Elektroliz sırasında anotta klor oluşur: 2Cl– → Cl2+ 2e– (su asitlenir).

Ve katotta sodyum hidroksit oluşur: Na + + OH– → NaOH (su alkali hale getirilir).

Anotta üretilen herhangi bir klorin oluşması için hızla tüketildiği için bu reaksiyon kısa ömürlüdür. sodyum hipoklorit: Cl2 + 2NaOH → H2 + 2NaOCl.

Kalsiyum ve potasyum klorürlerle benzer elektroliz reaksiyonları meydana gelir.

Böylece, tatlı suyun elektrolizinin bir sonucu olarak, güçlü oksitleyicilerden oluşan bir karışım oluşur: oksijen + ozon + hidrojen peroksit + sodyum hipoklorit.

2) Elektromanyetik süreç.

Bir su molekülü, kutuplarda pozitif (hidrojen tarafından) ve negatif (oksijen tarafından) yükler içeren küçük bir dipoldür.Elektromanyetik bir alanda, su molekülünün hidrojen kısmı katoda ve oksijen kısmı anoda çekilir. Bu, su molekülündeki hidrojen bağlarının zayıflamasına ve hatta kopmasına neden olur. Hidrojen bağlarının zayıflaması atomik oksijen oluşumunu teşvik eder. Sudaki atomik oksijenin varlığı, suyun sertliğini azaltmaya yardımcı olur. Sıradan suda her zaman kalsiyum bulunur. Ca + iyonları atomik oksijen ile oksitlenir: Ca + + O → CaO. Kalsiyum oksit, su ile birleşerek kalsiyum oksit hidrat oluşturur: CaO + H2O → Ca (OH) 2. Kalsiyum oksit hidrat, suda kolaylıkla çözünebilen güçlü bir bazdır. Diğer su sertliği unsurlarında da benzer işlemler meydana gelir.

3) Kavitasyon işlemleri.

Elektrokimyasal ve elektromanyetik işlemin bir sonucu olarak, oksijen ve hidrojenin mikroskobik gaz kabarcıkları oluşur. Elektrotların yüzeyinin yakınında, ortaya çıkan kabarcıklardan oluşan beyazımsı bir bulut belirir. Su akışı ile taşınan kabarcıklar, akış hızının daha düşük ve basıncın daha yüksek olduğu bölgeye hareket eder ve yüksek bir hızla çöker.

Kabarcığın aniden çökmesi, kabarcığın su duvarını yok eden muazzam bir enerji açığa çıkarır, yani. su molekülleri. Bir su molekülünün yok edilmesinin sonucu, hidrojen ve oksijen iyonlarının, hidrojen ve oksijenin atomik parçacıkları, hidrojen ve oksijen molekülleri, hidroksiller ve diğer maddelerin oluşmasıdır.

Listelenen işlemler, ana oksidan - atomik oksijenin oluşumuna katkıda bulunur.

Doğrudan su elektrolizinin benzersizliği nedir?

Suyun doğrudan elektroliz yoluyla dezenfeksiyonu, suyun bir tür oksidatif arıtımıdır, ancak temelde yaygın dezenfeksiyon yöntemlerinden farklıdır, çünkü oksidanların sudan üretilmesi ve dışarıdan getirilmemesi ve işlevlerini yerine getirdikten sonra önceki durum. Doğrudan elektroliz ile su dezenfeksiyonunun etkinliği, kimyasal yöntemlere kıyasla birkaç kat daha yüksektir. Doğrudan su elektrolizi teşvik eder renk, hidrojen sülfür, amonyum çıkarılması kaynak su. Doğrudan elektroliz, ölçüm pompaları veya reaktifler gerektirmez.

Dağıtım şebekelerinde suyun ikincil bakteriyel kirlenmesini önlemek için gerekli olan klor, elektrolizörden geçen sudaki doğal mineral tuzlarından aktif hale gelir ve içinde anında çözünür. Doğrudan elektroliz, kloraminleri parçalar ve onları nitrojen ve tuza dönüştürür.

Bir kaynak

Sosyal ağlarda paylaşın:

Ayrıca şunları da okumanızı öneririz:

Antioksidanlar Antioksidan özelliği yüksek yiyecekler.

Panasonic TK-HS91 ve Fujiiryoki FWH-6000 su iyonlaştırıcılarının karşılaştırması

Hidrojen su ve reaktif oksijen türleri

En son blog makaleleri

Alkali Su Depolama Teknolojileri FUJIIRYOKI Su İyonlaştırıcı Hazne Temizliği Doğrudan elektroliz bilmek önemlidir! Su İyonlaştırıcılardaki Plakaların Tam Olarak Anlaşılması Su iyonlaştırıcılardaki plakaların sayısı önemli mi?

Elektrolizör türleri

Suyu bölmek için cihazlar aşağıdaki tiplerdendir:

Bu tür elektrolizörler en ilkel tasarıma sahiptir (yukarıdaki resim). Hücre sayısıyla yapılan manipülasyonun, cihaza herhangi bir voltajla bir kaynaktan güç sağlama fırsatı vermesi ile karakterize edilirler.

Akan görünüm

Bu tesisatlar, kendi tasarımlarında, elektrot elemanlı elektrolit ile tamamen doldurulmuş bir küvete ve bir hazneye sahiptir.

A'nın elektrotlu bir banyo, D'nin bir tank, B, E'nin tüp, C'nin bir çıkış vanası olduğu geleneksel bir akış elektrolizör cihazı

Akış elektroliz tesisinin çalışma prensibi aşağıdaki gibidir (yukarıdaki resimden):

• elektroliz sızdığında, elektrolit gazla aynı anda "B" borusundan "D" tankına sıkıştırılır;
• "D" tankında elektrolit akışlarından gaz ayırma işlemi;
• gaz "C" vanasından çıkar;
• elektrolit çözeltisi "E" tüpünden "A" banyosuna geri akar.

Bilmek ilginç. Bu çalışma prensibi, belirli invertör makinelerinde oluşturulmuştur - açığa çıkan gazın yanması, parçaların kaynaklanmasına izin verir.

Membran görünümü

Bir membran elektroliz tesisi, diğer elektrolizörlerle aynı tasarıma sahiptir, ancak elektrolit, membran dokusu adı verilen polimer bazlı bir katıdır.

Membran elektrolizör tasarımı

Bu tür kümelerdeki zar dokusunun ikili bir amacı vardır - iyonların ve protonların transferi, elektrotların bölgelendirilmesi ve elektroliz ürünleri.

Diyafram görünümü

Bir madde diğerine nüfuz edemediğinde ve etkileyemediğinde, cam, polimer elyaf, seramik veya asbest malzemeden yapılabilen gözenekli bir diyafram kullanılır.

1'in oksijen çıkışı, 2'nin bir şişe, 3'ün hidrojen için bir çıkış, 4'ün bir anot, 5'in bir katot, 6'nın bir diyafram olduğu bir diyafram elektrolizör cihazı

Alkali

Damıtılmış suda elektroliz yapılamaz. Bu gibi durumlarda, yüksek konsantrasyonlu alkali çözeltiler olan katalizörlerin kullanılması gerekir. Buna dayanarak, iyonik cihazların önemli bir kısmı alkalin olarak adlandırılabilir.

Ana fikir! Bir katalizör olarak tuz kullanımının zararlı olduğu unutulmamalıdır, çünkü reaksiyon sırasında klor gazı açığa çıkmaktadır. Kural olarak, sodyum hidroksit, metal elektrotları aşındırmayan ve zararlı maddelerin salınmasına katkıda bulunmayan harika bir katalizör görevi görür.

Kendi kendine yapılan elektrolizör

Herkes kendi elleriyle elektrolizör yapabilir. En yaygın tasarımın montaj süreci için aşağıdaki malzemelere ihtiyaç duyulacaktır:

• paslanmaz çelik sac (en iyi seçenekler yabancı AISI 316L veya bizim 03X16H15M3'tür);
• cıvatalar М6х150;
• pullar ve somunlar;
• şeffaf tüp - inşaat amaçlı kullanılan bir su terazisi kullanabilirsiniz;
• dış çapı 8 mm olan birkaç balıksırtı bağlantı parçası;
• 1,5 litre hacimli plastik kap;
• musluk suyunu filtreleyen küçük bir filtre, örneğin çamaşır makineleri için bir filtre;
• geri dönüşsüz su vanası.

Montaj süreci

Elektrolizörü aşağıdaki talimatlara göre kendi ellerinizle toplayın:

1. Her şeyden önce, paslanmaz çelik sacın işaretlenmesi ve ardından aynı kareler halinde kesilmesi gerekir. Kesme, açılı taşlama makinesi (açılı taşlama) ile yapılabilir. Plakaları doğru şekilde sabitlemek için bu tür karelerdeki köşelerden biri açılı olarak kesilmelidir;
2. Daha sonra, köşe testere kesiminin karşısındaki plakanın tarafındaki cıvata için bir delik açmanız gerekir;
3. Plakaların bağlantısı sırayla yapılmalıdır: bir plaka "+", diğeri "-" vb.
4. Farklı yüklü plakalar arasında, su terazisinden bir tüp görevi gören bir yalıtkan bulunmalıdır. 1 mm kalınlığında şeritler elde etmek için uzunlamasına kesilmesi gereken halkalar halinde kesilmelidir. Plakalar arasındaki bu mesafe, elektroliz sırasında iyi bir gaz çıkışı için yeterlidir;
5. Plakalar, aşağıdaki gibi rondelalar kullanılarak birbirine sabitlenir: cıvata üzerine bir rondela, ardından bir plaka, ardından üç rondela, bir plakadan sonra vb. Uygun şekilde yüklenmiş plakalar, negatif yüklü sayfaların ayna görüntüsüne yerleştirilir. Bu, kesilmiş kenarların elektrotlara temas etmesini önlemeyi mümkün kılar;

Elektroliz tesisinin plakaları bir araya getirildi

1. Plakaları monte ederken, aynı anda onları izole etmeli ve somunları sıkmalısınız;
2. Ayrıca, kısa devre olmadığından emin olmak için her bir plakanın halkalanması gerekir;
3. Ayrıca, tüm tertibat plastik bir kutuya yerleştirilmelidir;
4. Bundan sonra, cıvataların konteynır duvarlarına temas ettiği, iki delik açtığınız yerleri vurgulamakta fayda var. Cıvatalar kaba sığmazsa, demir testeresi ile kesilmeleri gerekir;
5. Daha sonra cıvatalar, yapının sıkılığı için somun ve rondelalarla sıkılır;

Plastik bir kaba yerleştirilmiş plakalar

1. Atılan adımlardan sonra, kap kapağında delikler açmanız ve bağlantı parçaları bunlara yerleştirmeniz gerekecektir. Bu durumda sızdırmazlık, derzlerin silikon bazlı sızdırmazlık maddeleri ile kapatılmasıyla sağlanabilir;
2. Yapıdaki bir emniyet valfi ve filtre, gazın çıkışına yerleştirilmiştir ve aşırı gaz birikimini kontrol etmek için bir araç olarak hizmet eder, bu da kötü sonuçlara yol açabilir;
3. Elektroliz ünitesi monte edildi.

Son aşama, benzer şekilde gerçekleştirilen bir testtir:

• kabın bağlantı elemanları için cıvataların işaretine kadar suyla doldurulması;
• cihaza güç bağlamak;
• karşı ucu suya indirilmiş olan borunun bağlantı parçasına bağlantı.

Tesisata zayıf bir akım uygulanırsa, gazın tüpten salınması neredeyse farkedilemez, ancak onu elektrolizörün içinden izlemek mümkün olacaktır. Alternatif akımı artırarak, suya bir alkali katalizör ekleyerek, gaz halindeki maddenin verimini önemli ölçüde artırmak mümkündür.

Yapılan elektrolizör genellikle birçok cihazın, örneğin bir hidrojen brülörünün önemli bir parçasıdır.

temeli kendi kendine yapılan bir elektrolizör olarak kabul edilen bir hidrojen brülörünün görünümü

İyonik tesisatların tiplerini, temel özelliklerini, cihazını ve çalışma prensibini bilerek, çeşitli günlük durumlarda mükemmel bir yardımcı olan ev yapımı bir yapının doğru montajını gerçekleştirebilirsiniz: kaynak yapmaktan ve motorlu araçların yakıt tüketimini azaltmak ısıtma sistemlerinin işleyişi.

Elektrolizörü kendi ellerinizle yapın

Elbette, ilkokul müfredatından elektroliz sürecine aşinasınız. Bu, saf hallerinde metaller veya metal olmayanlar elde etmek için 2 kutuplu elektrotun akım altında suya yerleştirildiği zamandır. Su moleküllerini oksijen ve hidrojene ayrıştırmak için bir elektrolizöre ihtiyaç vardır. Elektrolizör, bilimsel mekanizmaların bir parçası olarak molekülleri iyonlara ayırır.

Bu cihazın iki türü vardır:

• Kuru elektrolizör (bu tamamen kapalı bir hücredir);
• Islak elektrolizör (bunlar bir su kabına yerleştirilmiş iki metal plakadır).

Bu cihaz, cihaz açısından basittir, bu da bunu mümkün kılar evde bile kullan... Elektrolizörler, moleküllerin atomlarının elektroliz yüklerini yüklü atomlara böler.

Bizim durumumuzda suyu pozitif hidrojen ve negatif oksijene böler. Bunu yapmak için büyük miktarda enerji gerekir ve gerekli miktarda enerjiden daha azını yapmak için bir katalizör kullanılır.

Benzin yerine su: elektroliz geleceğin teknolojisidir

Gösteriler Londra'daki Queen Mary College Mühendislik Dekanı Prof. Michael Laughton, İngiliz Donanması Eski Komutanı Amiral Sir Anthony Griffin ve İngiliz araştırma kimyacısı Dr. Keith Hindley tarafından gerçekleştirildi. Mucit tarafından Grove City, Ohio'da evde yapılan Mayer hücresi, basit elektrolizden beklenenden çok daha fazla hidrojen-oksijen karışımı üretti.

Geleneksel su elektrolizi, amper cinsinden ölçülen bir akım gerektirirken, bir Mayer hücresi aynı etkiyi miliamperde üretir. Dahası, sıradan musluk suyu iletkenliği artırmak için sülfürik asit gibi bir elektrolit eklenmesini gerektirir, Mayer hücresi saf su ile muazzam bir kapasitede çalışır.

Görgü tanıklarının ifadelerine göre, Mayer'in kafesinin en çarpıcı yanı, saatler süren gaz üretiminden sonra bile soğuk kalmasıydı.

Mayer'in patent için sunmayı uygun bulduğu deneyleri, Bölüm 101'de sunulan bir dizi ABD patentini kazandı. Bu bölüm kapsamında bir patentin sunulması, buluşun Patent İnceleme Komitesine başarılı bir şekilde gösterilmesine bağlıdır.

Mayer'in hücresinin bir elektrolitik hücre ile pek çok ortak yanı vardır, ancak yüksek potansiyelde ve düşük akımda diğer yöntemlerden daha iyi çalışır. İnşaat basittir.Mayer’in elektrotları, paralel paslanmaz çelik plakalardan yapılmıştır ve düz veya eşmerkezli bir tasarım oluşturur. Gaz çıkışı aralarındaki mesafe ile ters orantılıdır, patent tarafından önerilen 1,5 mm mesafe iyi bir sonuç verir.

Hücrenin beslenmesinde önemli farklılıklar vardır. Mayer, paralel bir rezonans devresi oluşturmak için hücrenin kapasitansı ile salınan harici bir endüktans kullanır - saf su, yaklaşık 5 dielektrik sabitine sahip gibi görünür -.

Hücre kapasitansı ve doğrultucu diyot ile birlikte pompalama devresini oluşturan güçlü bir puls üreteci tarafından uyarılır. Yüksek darbe frekansı, su molekülünün parçalandığı ve kısa bir akım darbesinin meydana geldiği noktaya ulaşılana kadar hücre elektrotlarında kademeli bir yükselme potansiyeli üretir. Besleme akımı ölçüm devresi, bu dalgalanmayı algılar ve darbe kaynağını birkaç döngü boyunca kapatarak suyun geri kazanılmasını sağlar.

Araştırma kimyacısı Keith Hindley, Mayer'in hücre gösterisinin aşağıdaki açıklamasını sunuyor: “Bir günlük sunumdan sonra, Griffin komitesi WFC'nin (mucidin dediği gibi su-yakıt hücresi) bir dizi önemli özelliğine tanık oldu.

Birleşik Krallık'taki bağımsız bilimsel gözlemcilerden bir görgü tanığı grubu, Amerikalı mucit Stanley Mayer'in, sadece miliamper ortalama akım tüketimiyle, yüksek voltaj darbelerinin bir kombinasyonu yoluyla sıradan musluk suyunu başarılı bir şekilde kurucu unsurlarına ayrıştırdığını ifade etti. Sabit gaz çıkışı, çeliği anında eriten bir hidrojen-oksijen alevini göstermeye yeterliydi.

Görgü tanıkları, geleneksel yüksek akım elektroliziyle karşılaştırıldığında, hücrede ısınma olmadığını belirtti. Mayer, bilim adamlarının "su hücresini" yeniden üretmesine ve değerlendirmesine izin verecek ayrıntılar hakkında yorum yapmayı reddetti. Ancak, onları buluş başvurusunu kanıtlayabileceğine ikna etmek için ABD Patent Ofisine yeterince ayrıntılı bir açıklama sundu.

Bir gösteri hücresi, iki paralel uyarma elektrotu ile donatıldı. Musluk suyuyla doldurulduktan sonra, elektrotlar çok düşük akım seviyelerinde gaz üretti - Mayer'in iddia ettiği gibi bir amperin onda biri ve hatta miliamperden fazla değil - elektrotlar yaklaştıkça ve uzaklaştıkça azaldıkça gaz çıkışı arttı. Darbedeki potansiyel on binlerce volta ulaştı.

İkinci hücre, çift paslanmaz çelik borulu 9 hücre içeriyordu ve çok daha fazla gaz üretti. Miliamperde gaz üretimini gösteren bir dizi fotoğraf çekildi. Voltaj sınırına itildiğinde, gaz çok etkileyici bir miktarda çıktı.

"Hücrenin tepesindeki suyun yavaşça soluk kremden koyu kahverengiye dönmeye başladığını fark ettik, yüksek klorlu musluk suyundaki klorun uyarım için kullanılan paslanmaz çelik borular üzerindeki etkisinden neredeyse eminiz."

Miliyamper ve kilovoltlarda gaz üretimini gösterdi.

“En dikkat çekici gözlem, WFC'nin ve tüm metal borularının, 20 dakikadan fazla çalıştıktan sonra bile dokunulamayacak kadar tamamen soğuk kalmasıdır. Molekül bölme mekanizması, elektrolitin hızla ısındığı elektrolize kıyasla son derece az ısı geliştirir. "

Sonuç, hızlı ortaya çıkan ve çalıştırılması güvenli olan verimli ve kontrol edilebilir gaz üretiminin dikkate alınmasını sağlar. Gaz üretimini yönlendirmek için kapasite artışlarının ve azalmalarının nasıl kullanıldığını açıkça gördük. Giriş voltajı kapatılıp tekrar açıldığında sırasıyla gaz akışının nasıl durduğunu ve tekrar başladığını gördük. "

“Aramızda saatlerce süren tartışmalardan sonra, Steve Mayer'ın suyu ayrıştırmak için klasik elektrolizin bazı özelliklerini gösteren tamamen yeni bir yöntem icat ettiği sonucuna vardık. Bu, koleksiyonundan alınan, gerçekte çalışan cihazlarının WFC sisteminin çeşitli bölümleri için ABD patentleri tarafından onaylandığı gerçeğiyle doğrulanmaktadır. ABD Patent Ofisinin 101. Bölümü kapsamında sunulduğundan, patentlerde yer alan aparat, ABD Patent Ofisi'nden uzmanlar, ikinci incelemeciler tarafından deneysel olarak doğrulandı ve tüm başvurular oluşturuldu. "

“Ana WFC, üç yıllık bir deneme sürecinden geçti. Bu, verilen patentleri, cihazların gerçekte tarif edildiği gibi çalıştığına dair bağımsız, kritik, bilimsel ve mühendislik kanıtı seviyesine yükseltti.

Mayer'in hücresinin pratik gösterimi, onu açıklamak için kullanılan sözde bilimsel jargondan önemli ölçüde daha ikna edicidir. Mucit şahsen su molekülünün bozulması ve polarizasyonu hakkında konuştu ve elektrik alan gradyanı, molekül içindeki rezonans etkisi altında bağın bağımsız bir şekilde parçalanmasına yol açtı ve bu da etkiyi arttırdı.

Görgü tanıkları, bol oksijen ve hidrojenin evrimi ve hücrenin minimum ısınmasının yanı sıra, hücrenin içindeki suyun hızla kaybolduğunu ve hücre yüzeyini kaplayan çok sayıda küçük kabarcıklardan aerosol şeklinde bir aerosol şeklinde geçtiğini bildirdi hücre.

Mayer, son 4 yıldır 6 silindirik hücreli bir zincir kullanarak bir hidrojen-oksijen dönüştürücü çalıştırdığını belirtti.

Kendi ellerimizle bir cihaz yaratıyoruz

Bu işlem için cihaz elle yapılabilir.

Bunun için ihtiyacınız olacak:

• Paslanmaz çelik sac;
• Cıvatalar M6 x 150;
• Yıkayıcılar;
• Fındık;
• Şeffaf tüp;
• Her iki tarafta dişli bağlantı elemanları;
• Bir buçuk litrelik plastik kap;
• Su filtresi;
• Su için çek valf.

Paslanmaz çelik için mükemmel bir seçenek, yabancı bir üreticiden AISI 316L veya ülkemizden bir üreticiden 03X16H15M3'tür. Kesinlikle paslanmaz çelik satın almaya gerek yoktur, eskisini alabilirsiniz. 50 ila 50 santimetre sizin için yeterli.

"Neden paslanmaz çeliği kendisi alalım?" - sen sor. En yaygın metal paslanacağından. Paslanmaz çelik, alkalileri daha iyi tolere eder. Meli Sayfayı 16 benzer kareye bölecek şekilde ana hatlarıyla belirtin... Taşlama makinesi ile kesebilirsiniz. Her karede köşelerden birini kesin.

Diğer tarafta ve karşı köşede, kesilmiş köşeden, plakaları bir arada tutmaya yardımcı olacak bir cıvata için bir delik açın. Elektrolizör şu şekilde çalışmayı durdurmaz:t plaka elektriği plakaya akar - ve su, oksijen ve hidrojene ayrışır. Bu sayede iyi ve negatif bir plakaya ihtiyacımız var.

Plakalar dönüşümlü olarak bağlanmalıdır: artı-eksi-artı-eksibenzer bir yöntemle güçlü bir akım oluşacaktır. Plakaları birebir yalıtmak için bir tüp kullanılır. Seviyeden bir yüzük kesilir. Keserek milimetre kalınlığında bir şerit elde ederiz. Bu mesafe gaz yapmak için daha doğrudur.

Plakalar rondelalarla birbirine bağlanır: cıvataya bir rondela, ardından bir plaka ve üç rondela, sonra tekrar bir plaka vb. Artı ve eksi üzerine sekiz tabak ekilmelidir. Her şey doğru yapılırsa, plakaların kesikleri elektrotlara temas etmeyecektir.

O zaman somunları sıkmanız ve plakaları izole etmeniz gerekir. Ardından yapıyı plastik bir kaba yerleştiriyoruz.

Ev hidrojen üretimi

Evde yüksek sıcaklıkta hidrojen üretimi yöntemleri uygulanamaz. Suyun elektrolizi en çok burada kullanılır.

Elektrolizör seçimi

Evin bir elemanını elde etmek için özel bir aparata ihtiyacınız var - bir elektrolizör.Piyasada bu tür ekipmanlar için birçok seçenek vardır, cihazlar hem tanınmış teknoloji şirketleri hem de küçük üreticiler tarafından sunulmaktadır. Markalı birimler daha pahalıdır, ancak yapım kalitesi daha yüksektir.

Ev aleti küçüktür ve kullanımı kolaydır. Ana detayları:

Elektrolizör - nedir

• reformcu;
• temizleme sistemi;
• yakıt hücreleri;
• kompresör ekipmanı;
• hidrojeni depolamak için bir kap.

Hammadde olarak basit musluk suyu alınır ve elektrik normal bir prizden gelir. Güneş enerjisiyle çalışan üniteler elektrikten tasarruf sağlar.

Evde hidrojen, ısıtma veya pişirme sistemlerinde kullanılır. Ayrıca otomobilin motorlarının gücünü artırmak için yakıt-hava karışımını zenginleştiriyorlar.

Kendi elinizle bir aparat yapmak

Cihazı evde kendiniz yapmak daha da ucuzdur. Kuru bir hücre, elektrolitik solüsyon içeren bir kap içinde iki elektrot plakasından oluşan kapalı bir kap gibi görünür. World Wide Web, farklı modellerde cihazlar için çeşitli montaj şemaları sunar:

• iki filtreli;
• kabın üst veya alt düzenlemesi ile;
• iki veya üç valfli;
• galvanizli levha ile;
• elektrotlarda.

Elektroliz cihazı diyagramı

Hidrojen üretmek için basit bir cihaz yaratmak zor değil. Şunları gerektirecektir:

• paslanmaz çelik sac;
• şeffaf tüp;
• bağlantı parçaları;
• plastik kap (1,5 l);
• su filtresi ve çek valf.

Hidrojen üretmek için basit bir cihazın cihazı

Ek olarak, çeşitli donanımlara ihtiyaç duyulacaktır: somunlar, rondelalar, cıvatalar. İlk adım, levhayı 16 kare bölmeye kesmek, her birinden bir köşe kesmek. Karşı köşede, plakaları cıvatalamak için bir delik açmanız gerekir. Sabit akımı sağlamak için, plakalar artı - eksi - artı - eksi şemaya göre bağlanmalıdır. Bu parçalar birbirinden bir boru ile ve bir cıvata ve rondela ile bağlantıda (plakalar arasında üç adet) izole edilir. Artı ve eksi üzerine 8 tabak yerleştirilir.

Düzgün bir şekilde monte edildiğinde, plakaların nervürleri elektrotlara temas etmeyecektir. Birleştirilen parçalar plastik bir kaba indirilir. Duvarların temas ettiği noktada civatalarla iki adet montaj deliği açılır. Fazla gazı çıkarmak için bir emniyet valfi takın. Bağlantı parçaları kap kapağına monte edilir ve dikişler silikon ile kapatılır.

Aparatın test edilmesi

Cihazı test etmek için birkaç eylem gerçekleştirin:

Hidrojen üretim şeması

1. Sıvı ile doldurun.
2. Bir kapakla örtün, borunun bir ucunu bağlantı parçasına bağlayın.
3. İkincisi suya batırılır.
4. Bir güç kaynağına bağlayın.

Cihazı prize taktıktan birkaç saniye sonra elektroliz işlemi ve çökelme farkedilir hale gelecektir.

Saf su iyi elektrik iletkenliğine sahip değildir. Bu göstergeyi iyileştirmek için, bir alkali - sodyum hidroksit ekleyerek bir elektrolitik çözelti oluşturmanız gerekir. Mole gibi boru temizleme bileşiklerinde bulunur.

Cihazın hata ayıklaması ve test edilmesi

Daha sonra cıvataların kutunun duvarlarına nerede dokunduğunu belirlemek ve bu yerlerde iki delik açmak gerekir. Belirgin bir sebep olmadan cıvataların kaba sığmadığı ortaya çıkarsa, o zaman yapmaları gerekir. somunlarla sıkılık için kesin ve sıkın... Şimdi kapağı delmeniz ve dişli konektörleri her iki taraftan oraya yerleştirmeniz gerekiyor. Sızdırmazlığı sağlamak için, derz silikon esaslı bir dolgu macunu ile kapatılmalıdır.

Kendi elektrolizörünüzü kendi ellerinizle monte ettikten sonra test etmelisiniz. Bunu yapmak için cihazı bir güç kaynağına bağlayın, cıvatalara su ile doldurun, armatüre bir tüp bağlayarak ve tüpün karşı ucunu suya indirerek kapağı kapatın. Akım zayıfsa, akım elektrolizörün içinden görünecektir.

Ev yapımı cihazınızdaki akımı kademeli olarak artırın. Damıtılmış su, tuz veya safsızlık içermediğinden elektriği iyi iletmez.Elektroliti hazırlamak için suya alkali eklemek gerekir. Bunu yapmak için, sodyum hidroksit almanız gerekir ("Mole" gibi boruları temizlemek için araçlarda bulunur). Yeterli miktarda gazın birikmesini önlemek için bir emniyet valfine ihtiyaç vardır.

• Katalizör olarak damıtılmış su ve soda kullanmak daha iyidir.
• Biraz karbonat kırk ölçü su ile karıştırmalısınız. Yanlardaki duvarlar en iyi akrilik camdan yapılmıştır.
• Elektrotlar en iyi şekilde paslanmaz çelikten yapılır. Tabaklar için altın kullanmak mantıklı.
• Destek için yarı saydam PVC kullanın. 200 x 160 milimetre boyutlarında olabilirler.
• Benzinin arabalarda ve çoğu durumda tamamen yanması için yemek pişirmek için kendi yaptığınız kendi elektrolizörünüzü kullanabilirsiniz.

Kuru elektrolizörler genellikle makinelerde kullanılır. Jeneratör yanmalı motorun gücünü arttırır. Hidrojen, sıvı yakıttan çok daha hızlı tutuşarak pistonun gücünü artırır. Mole'a ek olarak, Mister Muscle, kostik soda, kabartma tozu alabilirsiniz.

Jeneratör içme suyu üzerinde çalışmaz. Elektriği şu şekilde bağlamak daha iyidir: ilk ve son plaka - eksi ve ortadaki plaka üzerinde - artı. Plakaların alanı ne kadar büyükse ve akım ne kadar güçlü olursa, o kadar fazla gaz salınır.

Kendin yap evde elektrolizi

Küçükken her zaman kendi ellerimle bir şeyler yapmak isterdim. Ancak çoğu durumda ebeveynler (ve diğer yakın insanlar) buna izin vermedi. Küçük çocuklar öğrenmek istediğinde o zaman (ve şimdiye kadar görmüyorum) kötü bir şey görmedim ??

Elbette bu makaleyi kendi kendine eğitime başlama arzusundaki çocukluk deneyimlerini hatırlamak için yazmadım. Sadece tesadüfen, otvet.mail.ru'da dolaşırken, bu tür bir soruyla karşılaştım. Küçük bir bombacı çocuk evde elektrolizin nasıl yapılacağına dair sorular sordu. Doğru, ona cevap vermedim, çünkü bu çocuk acı verici şüpheli karışımı elektrolize etmek istedi ?? Günahtan daha fazlasını söylememeye karar verdim, kitaplara kendim bakayım. Ancak çok uzun zaman önce, forumlarda tekrar dolaşırken, bir kimya okulundaki bir öğretmenden benzer bir soru gördüm. Açıklamasına bakılırsa, okulu o kadar zayıf ki 300 ruble için bir elektrolizör satın alamıyor (istemiyor) Öğretmen (ne sorun!) Ortaya çıkan durumdan bir çıkış yolu bulamadı. Ben de ona yardım ettim. Bu tür ev yapımı ürünleri merak edenler için bu yazıyı sitede yayınlıyorum.

Aslında, üretim süreci ve kendi paletimizin kullanımı çok ilkel. Ama size önce güvenlikten, ikincisinde ise üretimden bahsedeceğim. Ve asıl mesele şu ki, bir endüstriyel tesis hakkında değil, bir gösteri elektrolizöründen bahsediyoruz. Bu sayede, güvenlik için ağdan değil, güç sağlamak iyi olacaktır. AA pillerden veya bir pilden. Doğal olarak, voltaj ne kadar yüksekse, elektroliz süreci o kadar hızlı ilerleyecektir. Bununla birlikte, gaz kabarcıklarının görsel olarak gözlemlenmesi için oldukça yeterli 6 Vama 220 zaten aşırı. Böyle bir voltajla, örneğin su en hızlı kaynar ve bu çok güvenli değil ... Sanırım gerilimi anladınız mı?

Şimdi nerede ve hangi koşullarda deneyeceğimizi konuşalım. İlk şey, ya boş alan ya da iyi havalandırılan bir oda olmalıdır. Her şeyi kapalı pencereli bir apartman dairesinde yapmama rağmen? İkincisi, deney en iyi şekilde iyi bir masada yapılır. "İyi" kelimesi, masanın sabit ve daha ağır, sert ve zemin yüzeyine tutturulmuş olması gerektiği anlamına gelir. Bu durumda masa örtüsü agresif maddelere dayanıklı olmalıdır. Bu arada, bir karodan bir karo bunun için mükemmeldir (maalesef her olmasa da). Bunun gibi bir masa sadece bu deneyim için kullanışlı olmayacak.Ancak, her şeyi sıradan bir tabure üzerinde yaptım ?? Üçüncüsü, deney sırasında güç kaynağını (benim durumumda piller) hareket ettirmenize gerek yoktur. Bu nedenle, güvenilirlik için, onları hemen masaya yatırmak ve bükülmemeleri için düzeltmek en iyisidir. İnan bana, bu onları düzenli olarak ellerinle tutmaktan daha uygun. Gördüğüm ilk sert nesneye kendi pillerimi bantla bağladım. Dördüncüsü, deneyeceğimiz yemekler küçük olsun. Basit bir bardak veya bir shot bardağı. Bu arada, gözlükleri daha fazla kullanımda içlerine alkol dökmek yerine evde kullanmanın en uygun yolu budur ...

Şimdi özellikle cihaza geçelim. Şekilde verilmiştir, ancak şimdilik kısaca neyi neyi açıklayacağım.

Basit bir kalem almalı ve ağacı sıradan bir bıçakla ondan çıkarmalı ve kurşun kalemden bütün bir ipucu almalıyız. Bununla birlikte, mekanik bir kurşun kalemden bir ipucu alabilirsiniz. Ama aynı anda iki zorluk var. İlki olağan olanıdır. Mekanik bir kalemin ucu çok ince, bizim için bu görsel bir deney için uygun değil. İkinci zorluk, mevcut listelerin bazı anlaşılmaz kompozisyonlarıdır. Grafitten değil, başka bir şeyden yapılmış gibi geliyor. Genel olarak, böyle bir "kurşun" ile olan deneyimim, 24 V'luk bir voltajda bile hiç başarılı olmadı. Bu sayede, iyi bir odunsu basit kalem seçmem gerekti. Ortaya çıkan grafit çubuk bizim için bir elektrot görevi görecek. Tahmin edebileceğiniz gibi iki elektrota ihtiyacımız var. Bu sayede ikinci kalemi seçmeye veya mevcut çubuğu ikiye ayırmaya gidiyoruz. Aslında bunu yaptım.

Elimize gelen herhangi bir telle, ilk kurşun elektrodu (telin bir ucu ile) sararız ve bu teli güç kaynağının eksi kısmına (diğer ucuyla) bağlarız. Sonra ikinci ipucunu alırız ve onunla aynısını yaparız. Bunun için buna dayanarak ikinci bir kabloya ihtiyacımız var. Ancak bu durumda, bu kabloyu güç kaynağının artı noktasına bağlarız. Kırılgan grafit çubuğu tele takmakta sorun yaşıyorsanız, bant veya koli bandı gibi eldeki aletleri kullanabilirsiniz. Grafitin ucunu telin kendisiyle sarmak işe yaramadıysa ve bant veya yalıtım bandı sıkı bir temas sağlamadıysa, o zaman ucu iletken tutkalla yapıştırmayı deneyin. Buna sahip değilseniz, en azından ucu bir iplikle tele bağlayın. Korkmanıza gerek yok, iplik bu kadar gerginlikten yanmayacak mı?

Piller ve bunları bağlamanın basit kuralları hakkında hiçbir şey bilmeyenler için biraz açıklayacağım. Parmak tipi pil 1,5 V voltaj üretir. Resimde benzer iki pilim var. Üstelik birbirine bağlılar yavaş yavaş - birbiri ardına, paralel değil. Benzer (seri) bir bağlantıyla, son voltaj her bir pilin voltajından toplanacak, yani benim için 1.5 + 1.5 = 3.0 V. Bu, daha önce belirtilen 6 volttan daha az. Ama birkaç pil daha alamayacak kadar tembeldim. İlke siz ve bu yüzden açık olmalısınız ??

Deneye başlayalım. Örneğin, kendimizi suyun elektroliziyle sınırlayacağız. Birincisi, çok erişilebilir (umarım bu makalenin okuyucusu Sahra'da yaşamaz) ve ikincisi, zararsızdır. Ayrıca, aynı cihazla (elektrolizör) aynı maddeyle (su) iki kez nasıl yapıldığını göstereceğim. çeşitli deneyim. Diğer maddelerle bir dizi benzer deney yapmak için yeterli hayal gücünüz olduğunu düşünüyorum. Genelde musluk suyu bizim için uygundur. Ama biraz daha eklemenizi ve tuzlamanızı tavsiye ederim. Birazcık - bu küçük bir tutam anlamına gelir, bütün bir tatlı kaşığı değil. Bu önemli! Çözünmesi için tuzu iyice karıştırın. Dolayısıyla saf halde bir dielektrik olan su, elektriği mükemmel bir şekilde iletecektir.deneyin başında, masayı olası nemden silin ve ardından güç kaynağını ve üzerine bir bardak su koyun.

Gerilim altında bulunan her iki elektrodu da suya indiriyoruz. Aynı zamanda, sadece grafitin suya daldırıldığından ve telin suya temas etmemesi gerektiğinden emin olun. Deneyin başlangıcı gecikebilir. Zaman birçok göstergeye bağlıdır: suyun bileşimine, tellerin kalitesine, grafitin kalitesine ve tabii ki güç kaynağının voltajına. Tepkimin başlangıcı birkaç saniye gecikti. Pillerin artı kısmına bağlanan elektrotta oksijen gelişmeye başlar. Eksi bağlı elektrotta hidrojen açığa çıkacaktır. Daha fazla hidrojen kabarcığı olduğu unutulmamalıdır. Grafitin suya batmış kısmının etrafına çok küçük kabarcıklar yapışır. Sonra baloncukların bir kısmı yüzmeye başlar.

Deneyin başında elektrot. Henüz gaz kabarcığı yok. Pillerin eksi kutbuna bağlanan elektrotta oluşan hidrojen kabarcıkları

Başka hangi deneyler olabilir? Hidrojen ve oksijenle yeterince oynadıysanız, başka bir deneye geçiyoruz. Özellikle ev araştırmacıları için daha ilginç. Sadece görmenin değil, koklamanın da mümkün olması ilginçtir. Geçmiş deneyimlerde, bence çok da muhteşem olmayan oksijen ve hidrojen aldık. Ve başka bir deneyde, iki madde elde ediyoruz (bu arada, günlük yaşamda yararlıdır). deneyin başında önceki deneyi durdurun ve elektrotları kurutun. Şimdi (genellikle mutfak odasında kullandığınız) sofra tuzu alın ve su kütlesinde eritin. Bu durumda, küçük bir miktar değil. Aslında, ikinci deneyimi ilkinden farklı kılan tek şey yeterli miktarda tuzdur. Tuzu çözdükten sonra deneyi hemen tekrarlayabilirsiniz. Şimdi farklı bir tepki meydana geliyor. İyi bir elektrotta şimdi salınan oksijen değil klordur. Negatif olarak, hidrojen de açığa çıkar. Tuz çözeltisinin bulunduğu cama gelince, uzun süreli elektrolizden sonra sodyum hidroksit içinde kalır. Bu tanıdık kostik soda, alkali.

Klor, aromayı koklayabileceksiniz. Ancak en iyi etki için en az 12 V'luk bir voltaj almanızı tavsiye ederim.Aksi takdirde aromayı hissetmeyebilirsiniz. Camda alkali varlığı (çok uzun bir elektrolizden sonra) birkaç yolla kontrol edilebilir. En basit ve en şiddetlisi, elinizi bardağa koymaktır. Etnik bir alamet, yanma hissi başlarsa, camda alkali olduğunu söylüyor. Daha akıllı ve daha belirgin bir yol turnusol testidir. Okulunuz bir turnusol bile kazanamayacak kadar fakirse, kullanışlı göstergeler size yardımcı olacaktır. Bunlardan biri, dedikleri gibi, bir damla pancar suyu görevi görebilir mi? Ancak çözeltiye biraz yağ damlatmak oldukça mümkündür. Bildiğim kadarıyla sabunlaşma gerçekleşmeli.

Merak edenler için, deneyler sırasında gerçekte ne olduğunu anlatacağım. İlk deneyde, bir elektrik akımının etkisi altında, benzer bir reaksiyon gerçekleşti: 2 H2O >>> 2 H2 + O2 Her iki gaz da doğal olarak sudan yüzeye çıkar. Bu arada, yüzen gazlar sıkışabilir. Kendin yapabilecek misin?

Başka bir deneyde, reaksiyon tamamen farklıydı. Aynı zamanda bir elektrik akımı ile başlatıldı, ancak şimdi sadece su değil, aynı zamanda tuz da reaktif olarak işlev gördü: 4H2O + 4NaCl >>> 4NaOH + 2H2 + 2Cl2 Reaksiyonun fazla su içinde gerçekleşmesi gerektiğini unutmayın. Hangi tuz miktarının en büyük olarak kabul edildiğini bulmak için, onu yukarıdaki reaksiyondan sayabilirsiniz. Ayrıca cihazı nasıl iyileştireceğinizi veya başka hangi deneylerin yapılabileceğini de düşünebilirsiniz. Gerçekte, sodyum hipokloritin elektrolizle elde edilebilmesi mümkündür. Laboratuvar koşullarında, çoğu durumda, gaz halindeki klorun bir sodyum hidroksit çözeltisinden geçirilmesiyle elde edilir.

Doğrudan elektroliz ile su arıtma

Elektrolizörden su geçtiğinde, bir elektrik akımının etkisinin bir sonucu olarak, özel bileşikler oluşur.Onların yardımıyla su akışı sırasında dezenfekte edilebilir. Reaktifler kullanılmadan bu su dezenfeksiyon teknolojisi bugün en umut verici yöndür.

Bilimsel arka plan.

Elektrik akımı geçirilerek doğrudan elektroliz yoluyla suyun arıtılması, elektrokimyasal reaksiyonlara neden olur. Böylece suda yeni maddeler oluşur. Moleküller arası etkileşimlerin yapısında da bir değişiklik var.

Çevresel ön koşullar.

Elektroliz sırasında, oksidanlar doğrudan sudan oluşur ve bunların ek olarak eklenmesini gerektirmez.

Ekonomik ön koşullar.

Doğal su, bir güç kaynağı ünitesi ve bir elektrolizör kullanılarak doğrudan elektroliz ile arıtılabilir. Bu durumda dozaj pompaları, reaktifler gerekli değildir. Doğal suyun doğrudan elektrolizi ile elektrik tüketimi yaklaşık 0,2 kW / m³'tür.

Yasal ön koşullar.

Su en az 20 mg / l klorür içeriyorsa, suyun doğrudan elektroliz yoluyla dezenfeksiyonu SNiP 2.04.02-84 tarafından önerilir. Dahası, sertliği 7 mg-eq / l'den fazla olmayan bir şekilde ifade edilir. Bu tür işlemler günde 5.000 m³ kapasiteli istasyonlar tarafından gerçekleştirilebilir.

Doğrudan elektroliz ile su arıtma ve dezenfeksiyon

Doğrudan elektroliz, doğal su arıtımı için idealdir. Bu işlem sırasında ozon ve oksijen gibi birkaç oksidan oluşur. Herhangi bir doğal su, değişen derecelerde klorür içerir, bu nedenle doğrudan elektroliz sırasında serbest klor oluşur.

Elektroliz tesisleri modülerliğe dayanmaktadır. Elektroliz ekipmanının kapasitesi modül sayısı artırılarak artırılabilir. Günde 5 veya 12 kg aktif klor kapasitesine sahip modüller artık yüksek talep görüyor. Kapasitesi daha yüksek tesislerde günlük 20 ila 50 kg aktif klor kapasiteli modüller kullanılmaktadır.

Su elektrolizine, oksidanların suda sentezlendiği bir dizi elektrokimyasal reaksiyon eşlik eder. Su elektrolizinin ana reaksiyonları, oksijen O2 ve hidrojen H2'nin yanı sıra hidroksit iyonu OH¯ oluşumudur:

anotta 2H2O → O2 ↑ + 4H + + 4e− (1)

katotta 2H2O + 2e → H2 ↑ + 2OH¯ (2)

Suyun elektrolizi sırasında ozon O3 ve hidrojen peroksit H2O2 de oluşur:

anotta 3H2O → O3 ↑ + 6e− + 6H + (3)

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

Klorürlerin varlığında, suyun elektrolizi sırasında çözünmüş klor oluşur:

anotta 2Cl– → Cl2 + 2e– (5)

Su ve hidroksit iyonu ile reaksiyona giren çözünmüş klor Cl2, hipokloröz asit HClO oluşturur:

Cl2 + H2O → HClO + H + + Cl¯ (6)

Cl2 + OH¯ → HClO + Cl¯ (7)

Hipokloröz asit HClO'nun suda ayrışması, hipoklorit iyonunun oluşumuna yol açar:

HOCl ↔ H + + OCl¯ (8)

Yukarıdaki reaksiyonlardan, suyun elektrolizi sırasında bir dizi oksidanın oluştuğu anlaşılmaktadır:

oksijen O2

ozon O3

hidrojen peroksit H2O2,

hipoklorit iyonu OCl¯.

Suyun elektrolizi sırasında OH radikallerinin, H2O2 ve O3'ün ortaya çıkması, O3¯, O2¯, O¯, HO2, HO3, HO4, vb. Gibi diğer güçlü oksidanların oluşumuna yol açar.

Krasnodar bu ekipmanı aşağıdaki ilkelere göre üretir:

• işlevsellik. Tüm ekipman ve her birim, reaktifi elde etme ana görevini yerine getirir;
• gaz halindeki klor ile karşılaştırıldığında elektroliz tesisleri kullanırken çevre güvenliği. Servis personelinin güvenli çalışması;
• kullanım kolaylığı, bu nedenle, orta öğretim görmüş personel bile bu ekipmanla çalışabilir;
• güvenilirlik. Plastik malzemelerin çoğu ekipman üretiminde kullanılmaktadır. Pompalar ve diğer mekanik birimler kullanılmaz;
• karlılık. Elektroliz yoluyla sodyum hipoklorit elde etmenin maliyetleri tesisatta elektrik, tuz, su maliyetlerini içerir. Ayrıca, ekipmanın önleyici bakım maliyetini de içerir. Örneğin karbondan arındırılması gibi özel su arıtımı gerekli değildir.Hipoklorit ile birlikte arıtılmakta olan suya geri döndürülür. Bu, su maliyetinin hiçbir şekilde göz ardı edilmesini sağlar. İşlem normal ve rafine edilmemiş tuz kullandığından, neredeyse hiçbir maliyeti yoktur;
• verimlilik, nihai sonucu elde etmede en düşük maliyet anlamına gelir. Bu kurulum, ilk 2 saatte 1 litrede 5 g aktif klor konsantrasyonuna sahip sodyum hipoklorit elde etmenizi sağlar;
• şeffaflık. Şeffaf plastik, sentez sürecini ve elektrot paketinin durumunu gözlemlemeye izin verir. Önemli hidrolik iletişimlerin üretimi için yüksek şeffaflığa sahip malzemeler de kullanılır.