Apă în loc de benzină: electroliza este tehnologia viitorului

Electrolizator

Electroliza este un fenomen chimico-fizic al descompunerii substanțelor în elemente folosind un curent electric, care este folosit peste tot în scopuri industriale. Pe baza acestei reacții, se fac agregate pentru a obține, de exemplu, clor sau metale neferoase.

Instalatie de electroliza, care este formata din placi

Creșterea constantă a prețurilor pentru resursele energetice a făcut ca instalațiile ionice pentru uz casnic să fie solicitate. Ce sunt astfel de structuri și cum să le faci acasă?

Informații generale despre electrolizator

O instalație de electroliză este un dispozitiv pentru electroliză care necesită o sursă de energie externă, care constă structural din mai mulți electrozi, care sunt așezați într-un recipient umplut cu electrolit. De asemenea, această instalație poate fi numită un dispozitiv de despicare a apei.

În unități similare, productivitatea este considerată parametrul tehnic cheie, ceea ce înseamnă volumul de hidrogen produs pe oră și este măsurat în m3 / h. Unitățile staționare poartă un astfel de parametru în numele modelului, de exemplu, unitatea cu membrană SEU-40 formează 40 de metri cubi pe oră. m de hidrogen.

vedere exterioară a unității industriale staționare SEU-40

Alte caracteristici ale acestor dispozitive depind în totalitate de scopul preconizat și de tipul de instalare. De exemplu, atunci când se efectuează electroliza apei, eficiența unității depinde de următorii indicatori:

1. Nivelul celui mai mic potențial de electrod (tensiune). Pentru o bună funcționare a unității, această caracteristică ar trebui să fie în intervalul de 1,8-2 V pe placă. Dacă sursa de alimentare are o tensiune de 14 V, atunci capacitatea celulei electrolitice cu soluția de electroliți are sens să împărțim foile în 7 celule. O instalație similară se numește celulă uscată. O valoare mai mică nu va începe electroliza și o valoare mai mare va crește considerabil consumul de energie;

Dispunerea plăcilor în baia unei instalații de electroliză

1. Cu cât distanța dintre elementele plăcii este mai mică, cu atât rezistența va fi mai mică, ceea ce, atunci când trece un curent mare, duce la o creștere a producției de materie gazoasă;
2. Suprafața plăcilor afectează direct productivitatea;
3. Echilibrul termic și gradul de concentrație a electroliților;
4. Materialul componentelor electrodului. Aurul este considerat un material scump, dar minunat pentru utilizare în celulele electrolitice. Datorită costului său ridicat, se folosește uneori oțelul inoxidabil.

Lucrul principal! În construcțiile de alt tip, valorile vor avea parametri diferiți.

Instalațiile de electroliză a apei pot fi utilizate și în scopuri precum decontaminarea, purificarea și evaluarea calității apei.

Producerea de hidrogen prin electroliza apei.

Precedent16Următor

Electroliza apei este una dintre cele mai cunoscute și bine studiate metode de producere a hidrogenului. Oferă un produs pur (99,6-99,9%H2) într-o etapă tehnologică. În costurile de producție a producției de hidrogen, costul energiei electrice este de aproximativ 85%.

Electroliza apei este una dintre cele mai cunoscute și bine studiate metode de producere a hidrogenului [433]. Oferă un produs pur (99,6-99,9% H2) într-o etapă de proces. Economia procesului depinde în principal de costul energiei electrice. În costurile de producție a producției de hidrogen, costul energiei electrice este de aproximativ 85%.

Această metodă a fost aplicată în mai multe țări cu resurse semnificative de energie hidroelectrică ieftină.Cele mai mari complexe electrochimice sunt situate în Canada, India, Egipt, Norvegia, dar mii de instalații mai mici au fost create și funcționează în multe țări ale lumii. Această metodă este, de asemenea, importantă, deoarece este cea mai versatilă în ceea ce privește utilizarea surselor primare de energie. În legătură cu dezvoltarea energiei nucleare, o nouă înflorire a electrolizei apei este posibilă pe baza energiei electrice ieftine de la centralele nucleare. Resursele industriei moderne a energiei electrice sunt insuficiente pentru a obține hidrogen ca produs pentru utilizarea ulterioară a energiei. Dacă energia electrică este obținută din cea mai ieftină energie atomică, atunci cu eficiența procesului de generare a energiei electrice egală cu 40% (în cazul reactoarelor de creștere rapidă) și eficiența procesului de obținere a hidrogenului prin electroliză chiar 80%, totalul eficiența procesului de electroliză va fi de 0,8-0,4 = 0,32 sau 32%. Mai mult, dacă presupunem că energia electrică reprezintă 25% din producția totală de energie și 40% din electricitate este consumată pentru electroliză, atunci contribuția acestei surse la furnizarea totală de energie va fi cel mai bine 0,25XX 0,4-0,32 = 0,032, sau 3, 2%. Prin urmare, electroliza apei, ca metodă de producere a hidrogenului pentru furnizarea de energie, poate fi luată în considerare în cadrul strict limitat. Cu toate acestea, ca metodă de producere a hidrogenului pentru industria chimică și metalurgică, ar trebui să fie armat tehnologic, deoarece în anumite condiții economice poate fi utilizat la scară industrială pe scară largă.

Electroliza poate fi utilizată cu succes în centralele hidroelectrice sau în cazurile în care centralele termice și nucleare au capacitate excesivă, iar producția de hidrogen este un mijloc de utilizare, stocare și stocare a energiei. În acest scop, pot fi utilizați electrolizatori puternici cu o capacitate de până la 1 milion m3 de hidrogen pe zi. La o instalație mare de electroliză a apei cu o capacitate de 450 t / zi și mai mare, consumul de energie pe 1 m3 de hidrogen poate fi crescut la 4-4,5 kWh. Cu un astfel de consum de energie într-o serie de situații energetice, electroliza apei, chiar și în condiții moderne, poate deveni o metodă competitivă pentru producerea hidrogenului [435].

Metoda electrochimică pentru producerea hidrogenului din apă are următoarele calități pozitive: 1) puritate ridicată a hidrogenului produs - până la 99,99% și mai mare; 2) simplitatea procesului tehnologic, continuitatea acestuia, posibilitatea automatizării celei mai complete, absența pieselor mobile în celula electrolitică; 3) posibilitatea obținerii celor mai valoroase subproduse - apă grea și oxigen; 4) materie primă disponibilă în general și inepuizabilă - apă; 5) flexibilitatea procesului și posibilitatea producerii de hidrogen direct sub presiune; 6) separarea fizică a hidrogenului și a oxigenului chiar în procesul de electroliză.

În toate procesele de producere a hidrogenului, descompunerea apei va produce cantități semnificative de oxigen ca produs secundar. Acest lucru va oferi noi stimulente pentru aplicarea sa. Își va găsi locul nu doar ca accelerator al proceselor tehnologice, ci și ca purificator de neînlocuit și mai sănătos din rezervoare și efluenți industriali. Acest domeniu de utilizare a oxigenului poate fi extins la atmosferă, sol, apă. Arderea cantităților în creștere de deșeuri municipale în oxigen ar putea rezolva problema deșeurilor solide din orașele mari.

Un produs secundar și mai valoros al electrolizei apei este apa grea, un bun moderator de neutroni în reactoarele nucleare. În plus, apa grea este utilizată ca materie primă pentru producerea deuteriului, care la rândul său este o materie primă pentru ingineria energiei termonucleare.

Descompunerea electrolitică a apei.

2 H2O = 2 H2 + O2

Apa pură practic nu conduce curent, prin urmare se adaugă electroliți (de obicei KOH). În timpul electrolizei, hidrogenul este eliberat la catod.O cantitate echivalentă de oxigen este eliberată la anod, care este, prin urmare, un produs secundar în această metodă.

Hidrogenul produs prin electroliză este foarte pur, în afară de amestecul de cantități mici de oxigen, care pot fi ușor îndepărtate prin trecerea gazului pe catalizatori adecvați, de exemplu, peste paladiu ușor încălzit pe azbest. Prin urmare, este utilizat atât pentru hidrogenarea grăsimilor, cât și pentru alte procese de hidrogenare catalitică. Hidrogenul produs prin această metodă este destul de scump.

Precedent16Următor

Data adăugării: 26-10-2016; vizualizări: 13219; LUCRARE DE SCRIERE DE COMANDĂ

Articole similare:

Principiul de funcționare și tipurile de electrolizator

Un dispozitiv foarte simplu are electrolizatori care împart apa în oxigen și hidrogen. Acestea constau dintr-un recipient cu un electrolit, în care sunt așezați electrozi, conectați la o sursă de energie.

Proiectarea celei mai simple instalații de electroliză

Principiul de lucru al unei instalații de electroliză este că curentul electric care trece prin electrolit are o tensiune suficientă pentru a descompune apa în molecule. Rezultatul procesului este că anodul eliberează o parte din oxigen și catodul creează două părți de hidrogen.

Dezinfectarea apei prin electroliză directă

Ce este electroliza directă a apei?

Trecerea unui curent electric prin apa tratată este însoțită de o serie de reacții electrochimice, în urma cărora se formează noi substanțe în apă, iar structura interacțiunilor intermoleculare se modifică. În timpul electrolizei directe a apei, se sintetizează oxidanți - oxigen, ozon, peroxid de hidrogen etc. În plus, clorul rezidual se formează în apă chiar și cu un conținut foarte mic de clorură în timpul electrolizei directe, ceea ce este foarte important pentru efectul prelungit al dezinfecției apei .

Teoria procesului de electroliză a apei

Într-o formă simplificată, electroliza directă a apei constă în mai multe procese.

1) Proces electrochimic.

În apă (H2O), două plăci (electrozi) sunt situate în paralel: anodul și catodul. O tensiune continuă aplicată electrozilor duce la electroliza apei.

Anodul produce oxigen: 2H2O → O2 + 4H + + 4e− (apa este acidulată).

La catod se formează hidrogen: 2H2O + 2e− → H2 + 2OH− (apa se alcalinizează).

Cantitatea de hidrogen generată este neglijabilă și nu reprezintă o mare problemă.

Utilizarea unor electrozi speciali permite producerea ozonului și a peroxidului de hidrogen din apă.

Anodul produce ozon: 3H2O → O3 + 6e− + 6H + (apa este acidulată).

La catod - apă oxigenată: O2 + 2H2O + 2e− → H2O2 + 2OH– (apa este alcalinizată).

Apa naturală proaspătă (nedistilată) conține întotdeauna săruri minerale - sulfați, carbonați, cloruri. Pentru a obține clor pentru un efect prelungit al dezinfecției apei, numai clorurile sunt de interes. În apă, acestea sunt reprezentate în principal de clorură de sodiu (NaCl), clorură de calciu (CaCl) și clorură de potasiu (KCl).

Folosind exemplul clorurii de sodiu, reacția formării clorului prin electroliză va fi următoarea.

Sare dizolvată în apă: 2NaCl + H2O → 2Na + + 2Cl– + 2H2O

În timpul electrolizei, clorul se formează la anod: 2Cl– → Cl2+ 2e– (apa este acidulată).

Și la catod se formează hidroxid de sodiu: Na + + OH– → NaOH (apa se alcalinizează).

Această reacție este de scurtă durată, deoarece orice clor produs la anod este consumat rapid pentru a se forma hipoclorit de sodiu: Cl2 + 2NaOH → H2 + 2NaOCl.

Reacții similare de electroliză apar cu clorurile de calciu și potasiu.

Astfel, ca rezultat al electrolizei apei proaspete, se generează un amestec de oxidanți puternici: oxigen + ozon + peroxid de hidrogen + hipoclorit de sodiu.

2) Proces electromagnetic.

O moleculă de apă este un dipol mic care conține sarcini pozitive (din partea hidrogenului) și negative (din partea oxigenului) la poli.Într-un câmp electromagnetic, partea de hidrogen a moleculei de apă este atrasă de catod, iar partea de oxigen de anod. Acest lucru duce la slăbirea și chiar ruperea legăturilor de hidrogen în molecula de apă. Slăbirea legăturilor de hidrogen favorizează formarea oxigenului atomic. Prezența oxigenului atomic în apă ajută la reducerea durității apei. Calciul este întotdeauna prezent în apa obișnuită. Ionii Ca + sunt oxidați de oxigenul atomic: Ca + + O → CaO. Oxidul de calciu, combinat cu apa, formează oxidul de calciu hidrat: CaO + H2O → Ca (OH) 2. Hidratul de oxid de calciu este o bază puternică, ușor solubilă în apă. Procese similare apar cu alte elemente ale durității apei.

3) Procese de cavitație.

Ca rezultat al procesului electrochimic și electromagnetic, se formează bule microscopice de gaz de oxigen și hidrogen. Un nor albicios apare lângă suprafața electrozilor, constând din bule emergente. Fiind purtați de fluxul de apă, bulele se deplasează în regiunea în care viteza de curgere este mai mică și presiunea este mai mare și se prăbușesc la o viteză mare.

Prăbușirea instantanee a bulei eliberează o energie extraordinară, care distruge peretele de apă al bulei, adică molecule de apă. Consecința distrugerii unei molecule de apă este formarea de ioni de hidrogen și oxigen, particule atomice de hidrogen și oxigen, molecule de hidrogen și oxigen, hidroxili și alte substanțe.

Procesele enumerate contribuie la formarea principalului oxidant - oxigenul atomic.

Care este unicitatea electrolizei directe a apei?

Dezinfectarea apei prin electroliză directă este un tip de tratament oxidativ al apei, dar este fundamental diferită de metodele obișnuite de dezinfectare prin faptul că oxidanții sunt produși din apă în sine și nu sunt aduși din exterior și, după ce și-au îndeplinit funcția, trec în starea anterioară. Eficiența dezinfecției apei prin electroliză directă este de câteva ori mai mare în comparație cu metodele chimice. Electroliza directă a apei favorizează îndepărtarea culorii, a hidrogenului sulfurat, a amoniului sursă de apă. Electroliza directă nu necesită pompe de dozare sau reactivi.

Clorul, necesar pentru a preveni contaminarea bacteriană secundară a apei în rețelele de distribuție, este activat din sărurile minerale naturale din apa care trece prin electrolizator și se dizolvă instantaneu în el. Electroliza directă descompune cloraminele, transformându-le în azot și sare.

O sursă

Distribuiți pe rețelele sociale:

De asemenea, vă recomandăm să citiți:

Antioxidanți Alimente cu proprietăți antioxidante ridicate.

Comparație între ionizatoarele de apă Panasonic TK-HS91 și Fujiiryoki FWH-6000

Apă cu hidrogen și specii de oxigen reactiv

Ultimele articole de blog

Tehnologii de stocare a apei alcaline FUJIIRYOKI Curățarea camerei cu ionizator de apă Electroliza directă este importantă de știut! O înțelegere completă a plăcilor din ionizatoarele de apă Este important numărul de plăci din ionizatoarele de apă?

Tipuri de electrolizatori

Dispozitivele pentru divizarea apei sunt de următoarele tipuri:

Astfel de electrolizatori au designul cel mai primitiv (imaginea de mai sus). Acestea se caracterizează prin caracteristica că manipularea cu numărul de celule vă va oferi posibilitatea de a alimenta dispozitivul de la o sursă cu orice tensiune.

Vedere curgătoare

Aceste instalații au în propriul design o cadă complet umplută cu electrolit cu elemente de electrod și un rezervor.

Dispozitivul unui electrolizor de curgere convențional, unde A este o baie cu electrozi, D este un rezervor, B, E sunt tuburi, C este o supapă de ieșire

Principiul de funcționare al instalației de electroliză prin flux este următorul (din imaginea de mai sus):

• atunci când electroliza se scurge, electrolitul este stors simultan cu gazul prin conducta „B” în rezervorul „D”;
• în rezervorul "D" procesul de separare a gazelor de la fluxurile de electroliți;
• ieșiri de gaz prin supapa "C";
• soluția de electroliți curge înapoi prin tubul „E” până la baia „A”.

Interesant de știut. Acest principiu de funcționare este stabilit în anumite mașini invertoare - arderea gazului eliberat permite sudarea pieselor.

Vizualizare membrană

O instalație de electroliză cu membrană are același design ca și alți electrolizatori, dar electrolitul este un solid pe bază de polimer numit țesut membranar.

Proiectare electrolizator cu membrană

Țesutul membranar din astfel de agregate are un dublu scop - transferul de ioni și protoni, zonarea electrozilor și a produselor de electroliză.

Vizualizare diafragmă

Când o substanță nu poate pătrunde și nu o afectează pe cealaltă, se folosește o diafragmă poroasă, care poate fi realizată din sticlă, fibre polimerice, ceramică sau material de azbest.

Dispozitivul unui electrolizator cu membrană, unde 1 este o ieșire pentru oxigen, 2 este un balon, 3 este o ieșire pentru hidrogen, 4 este un anod, 5 este un catod, 6 este o diafragmă

Alcalin

Electroliza nu poate avea loc în apă distilată. În astfel de cazuri, este necesar să se utilizeze catalizatori, care sunt soluții alcaline cu concentrație ridicată. Pe baza acestui fapt, o parte semnificativă a dispozitivelor ionice poate fi numită alcalină.

Lucrul principal! Trebuie remarcat faptul că utilizarea sării ca catalizator este dăunătoare, deoarece clorul gazos este eliberat în timpul reacției. De regulă, hidroxidul de sodiu acționează ca un catalizator minunat, care nu corodează electrozii metalici și nu contribuie la eliberarea de substanțe nocive.

Electrolizator auto-fabricat

Oricine poate face un electrolizator cu propriile mâini. Pentru procesul de asamblare a celui mai comun design, vor fi necesare următoarele materiale:

• tablă de oțel inoxidabil (cele mai bune opțiuni sunt AISI 316L străine sau ale noastre 03X16H15M3);
• șuruburi М6х150;
• șaibe și nuci;
• tub transparent - puteți utiliza un nivel de spirit, care este utilizat în scopuri de construcție;
• mai multe fitinguri cu os cu un diametru exterior de 8 mm;
• recipient din plastic cu un volum de 1,5 litri;
• un filtru mic care filtrează apa de la robinet, de exemplu, un filtru pentru mașinile de spălat;
• supapă de reținere a apei.

proces de asamblare

Colectați electrolizorul cu propriile mâini conform următoarelor instrucțiuni:

1. În primul rând, trebuie să marcați și să tăiați ulterior foaia de oțel inoxidabil în pătrate identice. Tăierea poate fi făcută cu un polizor unghiular (polizor unghiular). Unul din colțurile acestor pătrate trebuie tăiat într-un unghi pentru a fixa corect plăcile;
2. Apoi, trebuie să faceți o gaură pentru șurubul de pe partea laterală a plăcii opuse ferăstrăului de colț tăiat;
3. Conectarea plăcilor trebuie făcută pe rând: o placă pe „+”, următoarea pe „-” și așa mai departe;
4. Între plăcile încărcate diferit ar trebui să existe un izolator, care acționează ca un tub de la nivelul spiritului. Ar trebui să fie tăiat în inele, care ar trebui tăiate longitudinal pentru a obține benzi de 1 mm grosime. Această distanță între plăci este suficientă pentru o bună evoluție a gazului în timpul electrolizei;
5. Plăcile sunt fixate împreună folosind șaibe, după cum urmează: o șaibă stă pe șurub, apoi o placă, apoi trei șaibe, după o placă și așa mai departe. Plăcile, încărcate favorabil, sunt plasate într-o imagine oglindă a foilor încărcate negativ. Acest lucru face posibilă prevenirea atingerii marginilor tăiate de electrozi;

Plăcile instalației de electroliză asamblate împreună

1. La asamblarea plăcilor, ar trebui să le izolați simultan și să strângeți piulițele;
2. De asemenea, fiecare placă trebuie să fie inelată pentru a fi sigur că nu există scurtcircuit;
3. Mai mult, întregul ansamblu trebuie așezat într-o cutie de plastic;
4. După aceea, merită evidențiat locurile în care șuruburile ating pereții containerului, unde găuriți două găuri. Dacă șuruburile nu se încadrează în recipient, atunci trebuie tăiate cu un ferăstrău;
5. Apoi șuruburile sunt strânse cu piulițe și șaibe pentru etanșeitatea structurii;

Plăci plasate într-un recipient din plastic

1. După pașii parcurși, va trebui să faceți găuri în capacul recipientului și să introduceți armăturile în ele. Impermeabilitatea în acest caz poate fi asigurată prin etanșarea îmbinărilor cu etanșanți pe bază de silicon;
2. O supapă de siguranță și un filtru din structură sunt situate la ieșirea gazului și servesc drept mijloc de control al acumulării excesive de gaz, ceea ce poate duce la rezultate slabe;
3. Unitatea de electroliză este asamblată.

Ultima etapă este un test, care se efectuează în mod similar:

• umplerea recipientului cu apă până la semnul șuruburilor pentru elementele de fixare;
• conectarea alimentării la dispozitiv;
• conexiune la racordul tubului, al cărui capăt opus este coborât în ​​apă.

Dacă se aplică un curent slab la instalație, atunci eliberarea de gaz prin tub va fi aproape imperceptibilă, dar va fi posibil să-l urmăriți din interiorul electrolizatorului. Prin creșterea curentului alternativ, adăugarea unui catalizator alcalin în apă, este posibilă creșterea semnificativă a randamentului substanței gazoase.

Electrolizatorul fabricat este de obicei o parte importantă a multor dispozitive, de exemplu, un arzător cu hidrogen.

apariția unui arzător de hidrogen, a cărui bază este considerată a fi un electrolizator auto-fabricat

Cunoscând tipurile, caracteristicile cheie, dispozitivul și principiul de funcționare al instalațiilor ionice, puteți efectua asamblarea corectă a unei structuri de casă, care este un asistent excelent într-o varietate de situații de zi cu zi: de la sudare și economisirea consumului de combustibil al autovehiculelor până la funcționarea sistemelor de încălzire.

Faceți electrolizorul cu propriile mâini

Cu siguranță, sunteți familiarizat cu procesul de electroliză din programa școlară elementară. Acesta este momentul în care 2 electrozi polari sunt așezați în apă sub curent pentru a obține metale sau nemetale în forma lor pură. Este necesar un electrolizator pentru a descompune moleculele de apă în oxigen și hidrogen. Electrolizatorul, ca parte a mecanismelor științifice, împarte moleculele în ioni.

Există două tipuri de dispozitive:

• Electrolizator uscat (aceasta este o celulă complet închisă);
• Electrolizator umed (acestea sunt două plăci metalice plasate într-un recipient cu apă).

Acest dispozitiv este simplu în ceea ce privește dispozitivul, ceea ce îl face posibil folositi chiar si acasa... Electrolizatorii împart sarcinile de electroliză ale atomilor moleculelor în atomi încărcați.

În cazul nostru, împarte apa în hidrogen pozitiv și oxigen negativ. Pentru a face acest lucru, este necesară o cantitate mare de energie și, pentru a reduce cantitatea de energie necesară, se folosește un catalizator.

Apă în loc de benzină: electroliza este tehnologia viitorului

Demonstrațiile au fost conduse de prof. Michael Laughton, decan de inginerie la Queen Mary College, Londra, amiralul Sir Anthony Griffin, fost comandant al marinei britanice, și dr. Keith Hindley, chimist de cercetare englez. Celula Mayer, fabricată acasă de inventatorul din Grove City, Ohio, a produs mult mai mult amestec de hidrogen-oxigen decât s-ar aștepta de la simpla electroliză.

În timp ce electroliza convențională a apei necesită un curent, măsurat în amperi, o celulă Mayer produce același efect la miliamperi. Mai mult, apa obișnuită de la robinet necesită adăugarea unui electrolit, cum ar fi acidul sulfuric, pentru a crește conductivitatea, celula Mayer funcționează la o capacitate extraordinară cu apă pură.

Potrivit martorilor oculari, cel mai izbitor aspect al cuștii lui Mayer a fost că a rămas rece chiar și după ore de producție de gaz.

Experimentele lui Mayer, pe care le-a considerat fezabile să le prezinte pentru brevetare, au obținut o serie de brevete SUA, prezentate în secțiunea 101. Depunerea unui brevet în cadrul acestei secțiuni este condiționată de demonstrarea cu succes a invenției către Comitetul de evaluare a brevetelor.

Celula Mayer are multe în comun cu o celulă electrolitică, cu excepția faptului că funcționează mai bine la potențial ridicat și curent scăzut decât alte metode. Construcția este simplă.Electrozii - care se referă la cei de la Mayer - sunt confecționați din plăci de oțel inoxidabil paralele, formând fie un design plat, fie concentric. Producția de gaz este invers proporțională cu distanța dintre ele, distanța de 1,5 mm propusă de brevet dă un rezultat bun.

Diferențe semnificative sunt în nutriția celulei. Mayer folosește o inductanță externă care oscilează cu capacitatea celulei - apa pură pare să aibă o constantă dielectrică de aproximativ 5 - pentru a crea un circuit rezonant paralel.

Este excitat de un puternic generator de impulsuri, care, împreună cu capacitatea celulei și dioda redresoare, constituie circuitul de pompare. Frecvența ridicată a impulsului produce un potențial crescător treptat la electrozii celulei până când se ajunge la punctul în care molecula de apă se dezintegrează și apare un impuls de curent scurt. Circuitul de măsurare a curentului de alimentare detectează această supratensiune și oprește sursa de impulsuri timp de mai multe cicluri, permițând recuperarea apei.

Chimistul de cercetare Keith Hindley oferă următoarea descriere a demonstrației celulelor Mayer: „După o zi de prezentări, comitetul Griffin a fost martor la o serie de proprietăți importante ale WFC (pilă de combustibil cu apă, așa cum a numit-o inventatorul).

Un grup de martori oculari din observatori științifici independenți din Marea Britanie a mărturisit că inventatorul american, Stanley Mayer, descompune cu succes apa obișnuită de la robinet în elementele sale constitutive printr-o combinație de impulsuri de înaltă tensiune, cu un consum mediu de curent de numai miliamperi. Debitul fix de gaz a fost suficient pentru a arăta o flacără de hidrogen-oxigen care a topit instantaneu oțelul.

În comparație cu electroliza convențională cu curent mare, martorii oculari au afirmat că nu a existat încălzirea celulei. Mayer a refuzat să comenteze detalii care să le permită oamenilor de știință să reproducă și să evalueze „celula sa de apă”. Cu toate acestea, el a prezentat o descriere suficient de detaliată la Oficiul de Brevete din SUA pentru a-i convinge că poate justifica cererea sa de invenție.

O celulă demonstrativă a fost echipată cu doi electrozi de excitație paraleli. După ce au fost umplute cu apă de la robinet, electrozii au generat gaz la niveluri de curent foarte scăzute - nu mai mult de zecimi de amper și chiar miliamperi, după cum susține Mayer - ieșirea gazului a crescut pe măsură ce electrozii au fost apropiați și au scăzut pe măsură ce se îndepărtau. Potențialul din puls a ajuns la zeci de mii de volți.

A doua celulă conținea 9 celule cu tuburi duble din oțel inoxidabil și a produs mult mai mult gaz. Au fost realizate o serie de fotografii care arată producția de gaz la miliamperi. Când tensiunea a fost împinsă la limită, gazul a ieșit într-o cantitate foarte impresionantă.

„Am observat că apa din partea de sus a celulei a început încet să se transforme de la o culoare crem pal la maro închis, suntem aproape siguri de efectul clorului din apa de la robinet cu înaltă clorură asupra tubului din oțel inoxidabil folosit pentru excitație.”

El a demonstrat producția de gaz la miliamperi și kilovolți.

„Cea mai remarcabilă observație este că WFC și toate tuburile sale metalice au rămas complet reci la atingere, chiar și după mai mult de 20 de minute de funcționare. Mecanismul de divizare a moleculelor dezvoltă extrem de puțină căldură în comparație cu electroliza, unde electrolitul se încălzește rapid. "

Rezultatul ne permite să luăm în considerare producția de gaz eficientă și controlabilă, care apare rapid și este sigură de operat. Am văzut în mod clar cum creșterea și scăderea capacității sunt folosite pentru a stimula producția de gaz. Am văzut cum fluxul de gaz s-a oprit și a început din nou, respectiv, când tensiunea de intrare a fost oprită și pornită din nou. "

„După ore întregi de discuții între noi, am ajuns la concluzia că Steve Mayer a ajuns să inventeze o metodă complet nouă de descompunere a apei, care arăta unele dintre caracteristicile electrolizei clasice. Acest lucru este confirmat de faptul că dispozitivele sale, care funcționează efectiv, preluate din colecția sa, sunt certificate de brevete americane pentru diferite părți ale sistemului WFC. Întrucât au fost depuse în temeiul secțiunii 101 a Oficiului de Brevete din SUA, aparatul inclus în brevete a fost verificat experimental de experți de la Oficiul de Brevete al SUA, al doilea examinator al acestora și toate cererile au fost stabilite. "

„Principalul WFC a fost supus unui proces de trei ani. Acest lucru a ridicat brevetele acordate la nivelul dovezilor independente, critice, științifice și inginerești că dispozitivele funcționează efectiv așa cum este descris. "

Demonstrația practică a celulei Mayer este substanțial mai convingătoare decât jargonul pseud științific care este folosit pentru a o explica. Inventatorul a vorbit personal despre distorsiunea și polarizarea moleculei de apă, ducând la o defalcare independentă a legăturii sub influența gradientului câmpului electric, rezonanță în interiorul moleculei, care sporește efectul.

În afară de evoluția abundentă a oxigenului și hidrogenului și încălzirea minimă a celulei, martorii oculari raportează, de asemenea, că apa din interiorul celulei dispare rapid, trecând în părțile sale constitutive sub forma unui aerosol dintr-un număr imens de bule minuscule care acoperă suprafața celula.

Mayer a declarat că a operat un convertor hidrogen-oxigen în ultimii 4 ani folosind un lanț de 6 celule cilindrice.

Creăm un dispozitiv cu propriile mâini

Dispozitivul pentru acest proces poate fi realizat manual.

Pentru aceasta veți avea nevoie de:

• Tabla de otel inoxidabil;
• Șuruburi M6 x 150;
• Șaibe;
• Nuci;
• Tub transparent;
• Elemente de conectare cu filet pe ambele părți;
• Recipient de plastic de un litru și jumătate;
• Filtru de apa;
• Supapă de reținere pentru apă.

O opțiune excelentă pentru oțel inoxidabil este AISI 316L de la un producător străin sau 03X16H15M3 de la un producător din țara noastră. Nu este absolut necesar să achiziționați oțel inoxidabil, îl puteți lua pe cel vechi. 50-50 centimetri este suficient pentru tine.

"De ce să luați în sine oțelul inoxidabil?" - tu intrebi. Deoarece cel mai comun metal se va coroda. Oțelul inoxidabil tolerează mai bine alcalii. Ar trebui să conturați foaia astfel încât să o împărțiți în 16 pătrate similare... O puteți tăia cu un polizor unghiular. În fiecare pătrat, tăiați unul dintre colțuri.

Pe cealaltă parte și colțul opus, din colțul tăiat, găuriți o gaură pentru un șurub care va ajuta la menținerea plăcilor împreună. Electrolizorul nu încetează să funcționeze astfel:t electricitatea plăcii curge către placă - iar apa se descompune în oxigen și hidrogen. Datorită acestui fapt, avem nevoie de o placă bună și negativă.

Plăcile trebuie conectate alternativ: plus-minus-plus-minus, cu o metodă similară, va exista un curent puternic. Pentru a izola plăcile una de la una, se folosește un tub. Un inel este tăiat de la nivel. Prin tăiere, obținem o bandă groasă de milimetri. Această distanță este mai corectă pentru fabricarea gazului.

Plăcile sunt interconectate cu șaibe: punem o șaibă pe șurub, apoi o placă și trei șaibe, apoi o placă din nou și așa mai departe. Pe plus și minus, trebuie plantate opt farfurii. Dacă totul este făcut corect, atunci tăieturile plăcilor nu vor atinge electrozii.

Apoi, trebuie să strângeți piulițele și să izolați plăcile. Apoi așezăm structura într-un recipient din plastic.

Producția de hidrogen de uz casnic

Metodele de producere a hidrogenului la temperaturi ridicate la domiciliu nu sunt aplicabile. Electroliza apei este cea mai des utilizată aici.

Selectarea electrolizatorului

Pentru a obține un element al casei, aveți nevoie de un aparat special - un electrolizator.Există multe opțiuni pentru astfel de echipamente pe piață, dispozitivele sunt oferite atât de corporații tehnologice bine cunoscute, cât și de producători mici. Unitățile de marcă sunt mai scumpe, dar calitatea construcției este mai mare.

Aparatul de uz casnic este mic și ușor de utilizat. Principalele sale detalii sunt:

Electrolizator - ce este

• reformator;
• sistem de curatare;
• celule de combustibil;
• echipamente pentru compresoare;
• un recipient pentru stocarea hidrogenului.

Apa simplă de la robinet este luată ca materie primă, iar electricitatea provine dintr-o priză obișnuită. Unitățile alimentate cu energie solară economisesc energie electrică.

Hidrogenul de acasă este utilizat în sistemele de încălzire sau gătit. Și, de asemenea, îmbogățesc amestecul combustibil-aer pentru a crește puterea motoarelor mașinii.

Realizarea unui aparat cu propriile mâini

Este chiar mai ieftin să faci dispozitivul singur acasă. O celulă uscată arată ca un recipient sigilat, care constă din două plăci de electrod într-un recipient cu o soluție electrolitică. World Wide Web oferă o varietate de scheme de asamblare pentru dispozitive de diferite modele:

• cu două filtre;
• cu dispunerea superioară sau inferioară a containerului;
• cu două sau trei supape;
• cu placa zincata;
• pe electrozi.

Diagrama dispozitivului de electroliză

Nu este dificil să creezi un dispozitiv simplu pentru producerea hidrogenului. Va necesita:

• tabla de otel inoxidabil;
• tub transparent;
• fitinguri;
• recipient din plastic (1,5 l);
• filtru de apă și supapă de reținere.

Dispozitivul unui dispozitiv simplu pentru producerea hidrogenului

În plus, vor fi necesare diverse componente hardware: piulițe, șaibe, șuruburi. Primul pas este să tăiați foaia în 16 compartimente pătrate, tăiați un colț din fiecare dintre ele. În colțul opus de acesta, trebuie să găuriți o gaură pentru șurubarea plăcilor. Pentru a asigura un curent constant, plăcile trebuie conectate conform schemei plus - minus - plus - minus. Aceste părți sunt izolate unele de altele cu un tub și la conexiunea cu un șurub și șaibe (trei piese între plăci). 8 plăci sunt plasate pe plus și minus.

Când sunt asamblate corespunzător, coastele plăcilor nu vor atinge electrozii. Piesele asamblate sunt coborâte într-un recipient din plastic. În punctul în care pereții se ating, două găuri de montare sunt realizate cu șuruburi. Instalați o supapă de siguranță pentru a elimina excesul de gaz. Fitingurile sunt montate în capacul recipientului, iar cusăturile sunt sigilate cu silicon.

Testarea aparatului

Pentru a testa dispozitivul, efectuați mai multe acțiuni:

Schema de producere a hidrogenului

1. Umpleți cu lichid.
2. Acoperind cu un capac, conectați un capăt al tubului la fiting.
3. Al doilea este scufundat în apă.
4. Conectați-vă la o sursă de alimentare.

După conectarea dispozitivului la o priză, după câteva secunde, procesul de electroliză și precipitațiile vor fi vizibile.

Apa pură nu are o conductivitate electrică bună. Pentru a îmbunătăți acest indicator, trebuie să creați o soluție electrolitică prin adăugarea unui hidroxid de sodiu alcalin. Se găsește în compuși de curățare a țevilor, cum ar fi Mole.

Depanarea și testarea dispozitivului

Apoi, este necesar să se determine unde șuruburile ating pereții cutiei și, în acele locuri, găuriți două găuri. Dacă, fără un motiv aparent, se dovedește că șuruburile nu se încadrează în recipient, atunci ar trebui tăiați și strângeți pentru etanșeitate cu piulițe... Acum trebuie să găuriți capacul și să introduceți conectorii filetați acolo de ambele părți. Pentru a asigura impermeabilitatea, îmbinarea trebuie etanșată cu un material de etanșare pe bază de silicon.

După asamblarea propriului electrolizator cu propriile mâini, ar trebui să-l testați. Pentru a face acest lucru, conectați dispozitivul la o sursă de alimentare, umpleți-l cu apă până la șuruburi, puneți capacul conectând un tub la racord și coborând capătul opus al tubului în apă. Dacă curentul este slab, atunci curentul va fi vizibil din interiorul electrolizatorului.

Măriți treptat curentul din aparatul dvs. de casă. Apa distilată nu conduce electricitatea bine deoarece nu conține săruri sau impurități.Pentru a pregăti electrolitul, este necesar să adăugați alcali în apă. Pentru a face acest lucru, trebuie să luați hidroxid de sodiu (conținut în mijloace pentru curățarea țevilor, cum ar fi "Mole"). Este necesară o supapă de siguranță pentru a preveni acumularea unei cantități decente de gaz.

• Este mai bine să folosiți apă distilată și sodă ca catalizator.
• Ar trebui să amestecați o parte din bicarbonat de sodiu cu patruzeci de părți de apă. Pereții laterali sunt cel mai bine realizați din sticlă acrilică.
• Electrozii sunt cel mai bine realizați din oțel inoxidabil. Este logic să folosiți aurul pentru farfurii.
• Folosiți PVC translucid pentru suport. Pot avea o dimensiune de 200 x 160 milimetri.
• Puteți folosi propriul dvs. electrolizator, fabricat de dvs., pentru a găti alimente, pentru arderea completă a benzinei în mașini și, în majoritatea cazurilor.

Electrolizatoarele uscate sunt utilizate în principal pentru mașini. Generatorul mărește puterea motorului cu ardere. Hidrogenul se aprinde mult mai repede decât combustibilul lichid, crescând forța pistonului. În plus față de Mole, puteți lua Mister Muscle, soda caustică, bicarbonat de sodiu.

Generatorul nu funcționează pe apa potabilă. Este mai bine să conectați electricitatea astfel: prima și ultima placă - minus, iar pe placa din mijloc - plus. Cu cât suprafața plăcilor este mai mare și cu cât curentul este mai puternic, cu atât mai mult gaz este eliberat.

Fă-o singură electroliză acasă

Când eram mic, îmi doream întotdeauna să fac ceva singur, cu propriile mâini. Dar părinții (și alte persoane apropiate) în cele mai multe cazuri nu au permis acest lucru. Și nu am văzut atunci (și până acum nu văd) nimic rău când copiii mici vor să învețe ??

Desigur, nu am scris acest articol pentru a aminti experiențele copilăriei în dorința de a începe autoeducarea. Doar întâmplător, când rătăceam pe otvet.mail.ru, am dat peste o întrebare de acest fel. Un băiețel bombardier a pus întrebări despre cum să facă electroliza acasă. Adevărat, nu i-am răspuns, pentru că băiatul ăsta a vrut să electrolizeze amestecul dureros de suspect ?? Am decis că nu voi spune mai departe din păcat, lasă-mă să caut eu în cărți. Dar nu cu mult timp în urmă, rătăcind din nou pe forumuri, am văzut o întrebare similară a unui profesor de la o școală de chimie. Judecând după descriere, școala sa este atât de săracă încât nu poate (nu vrea) să cumpere un electrolizator pentru 300 de ruble. Profesorul (ce problemă!) Nu a putut găsi o ieșire din situația rezultată. Așa că l-am ajutat. Pentru cei care sunt curioși de acest tip de produse de casă, postez acest articol pe site.

De fapt, procesul de producție și utilizarea autopaletului nostru sunt foarte primitive. Dar vă voi spune mai întâi despre siguranță și despre producție - în al doilea. Iar ideea este că vorbim despre un electrolizator demonstrativ și nu despre o instalație industrială. Datorită acestui fapt, pentru siguranță, va fi bine să îl alimentați nu din rețea, ci de la baterii AA sau de la o baterie. Bineînțeles, cu cât este mai mare tensiunea, cu atât va decurge mai rapid procesul de electroliză. Cu toate acestea, pentru observarea vizuală a bulelor de gaz, este destul suficient 6 V, dar 220 este deja excesiv. cu o astfel de tensiune, apa, de exemplu, va fierbe cel mai repede, iar acest lucru nu este foarte sigur ... Ei bine, cred că ați dat seama de tensiune?

Acum să vorbim despre unde și în ce condiții vom experimenta. Primul lucru ar trebui să fie fie spațiu liber, fie o cameră bine ventilată. Deși am făcut totul într-un apartament cu ferestre închise și nimic de genul? În al doilea rând, experimentul se face cel mai bine pe o masă bună. Cuvântul „bun” înseamnă că masa trebuie să fie stabilă și mai bine grea, rigidă și atașată la suprafața podelei. În acest caz, acoperirea mesei trebuie să fie rezistentă la substanțe agresive. Apropo, o țiglă dintr-o țiglă este perfectă pentru acest lucru (deși nu toate, din păcate). O masă ca aceasta va fi utilă nu numai pentru această experiență.Cu toate acestea, am făcut totul pe un scaun obișnuit ?? În al treilea rând, în timpul experimentului, nu este nevoie să mutați sursa de alimentare (în cazul meu, bateriile). Datorită acestui fapt, pentru fiabilitate, este mai bine să le așezați imediat pe masă și să le fixați, astfel încât să nu se miște. Credeți-mă, acest lucru este mai convenabil decât să le țineți regulat cu mâinile. Pur și simplu mi-am legat bateriile cu bandă electrică de primul obiect dur pe care l-am văzut. În al patrulea rând, vasele în care vom experimenta, să fie mici. Se potrivește un pahar simplu sau un pahar de foc. Apropo, acesta este cel mai optim mod de a folosi ochelari acasă, spre deosebire de turnarea alcoolului în ele cu o utilizare ulterioară ...

Ei bine, acum să trecem în mod specific la dispozitiv. Este prezentat în figură, dar deocamdată voi explica pe scurt ce și ce.

Trebuie să luăm un creion simplu și să scoatem copacul din el cu un cuțit obișnuit și să scoatem din creion o plumbă întreagă. Puteți, totuși, să preluați un avantaj de la un creion mecanic. Dar există două dificultăți simultan. Primul este cel obișnuit. Plumbul de la un creion mecanic este prea subțire, pentru noi acest lucru pur și simplu nu este potrivit pentru un experiment vizual. A doua dificultate este o compoziție de neînțeles a listelor curente. Se pare că nu sunt făcute din grafit, ci din altceva. În general, experiența mea cu un astfel de „plumb” nu a avut deloc succes, nici măcar la o tensiune de 24 V. Datorită acestui fapt, a trebuit să aleg un creion bun, simplu, lemnos. Tija de grafit rezultată ne va servi drept electrod. După cum vă puteți imagina, avem nevoie de doi electrozi. Datorită acestui fapt, mergem să alegem al doilea creion sau pur și simplu rupem tija existentă în două. De fapt, am făcut asta.

Cu orice fir care vine la îndemână, înfășurăm primul electrod cu plumb (cu un capăt al firului) și conectăm acest fir la minusul sursei de alimentare (cu celălalt capăt). Apoi luăm al doilea avantaj și facem același lucru cu el. Pentru aceasta, pe baza acestui lucru, avem nevoie de un al doilea fir. Dar, în acest caz, conectăm acest fir la plusul sursei de alimentare. Dacă aveți probleme la atașarea tijei fragile de grafit la sârmă, puteți utiliza instrumentele la îndemână, cum ar fi banda sau banda adezivă. Dacă nu a funcționat să înfășurați vârful grafitului cu firul în sine, iar banda sau banda izolatoare nu au asigurat un contact strâns, atunci încercați să lipiți cablul cu adeziv conductiv. Dacă nu aveți acest lucru, atunci cel puțin legați cablul de fir cu un fir. Nu este nevoie să vă fie frică, firul nu va arde de la o astfel de tensiune ??

Pentru cei care nu știu nimic despre baterii și regulile simple pentru conectarea lor, vă voi explica puțin. Bateria tip deget produce o tensiune de 1,5 V. În imagine am două baterii similare. Mai mult, sunt conectate treptat - unul după altul, nu în paralel. Cu o conexiune similară (serial), tensiunea finală va fi însumată din tensiunea fiecărei baterii, adică pentru mine este 1,5 + 1,5 = 3,0 V. Aceasta este mai mică decât cele menționate anterior 6 volți. Dar eram prea leneș să mai cumpăr câteva baterii. Principiul dvs. și așa trebuie să fie clar ??

Să începem experimentul. De exemplu, ne vom limita la electroliza apei. În primul rând, este foarte accesibil (sper că cititorul acestui articol nu trăiește în Sahara) și, în al doilea rând, este inofensiv. Mai mult decât atât, voi arăta cum cu același dispozitiv (electrolizator) cu aceeași substanță (apă) să efectueze două variat experienţă. Cred că aveți suficientă imaginație pentru a veni cu o grămadă de experimente similare cu alte substanțe ?? În general, apa de la robinet este potrivită pentru noi. Dar vă recomand să mai adăugați puțin din ea și să o săriți. Putin - asta înseamnă o ciupitură mică, nu o lingură întreagă de desert. Asta e important! Se amestecă bine sarea pentru a se dizolva. Deci apa, fiind un dielectric în stare pură, va conduce electricitatea perfect.la începutul experimentului, ștergeți masa de umezeala potențială, apoi puneți sursa de energie și un pahar de apă pe ea.

Coborâm ambii electrozi, prezenți sub tensiune, în apă. În același timp, asigurați-vă că numai grafitul este scufundat în apă, iar firul în sine nu trebuie să atingă apa. Începutul experimentului poate fi întârziat. Timpul depinde de mulți indicatori: de compoziția apei, de calitatea firelor, de calitatea grafitului și, desigur, de tensiunea sursei de alimentare. Începutul reacției mele a fost întârziat pentru câteva secunde. Oxigenul începe să evolueze pe electrodul care a fost conectat la plusul bateriilor. Hidrogenul va fi eliberat pe electrodul conectat la minus. Trebuie remarcat faptul că există mai multe bule de hidrogen. Bule foarte mici se lipesc în jurul porțiunii de grafit care este scufundată în apă. Apoi, unele dintre bule încep să plutească.

Electrod la începutul experimentului. Nu există încă bule de gaz. Se formează bule de hidrogen pe electrodul conectat la polul negativ al bateriilor

Ce alte experimente mai pot exista? Dacă v-ați jucat deja suficient cu hidrogenul și oxigenul, trecem la un alt experiment. Este mai interesant, mai ales pentru cercetătorii de acasă. Este interesant prin faptul că este posibil nu numai să-l vedeți, ci și să-l mirosiți. În experiența din trecut, am primit oxigen și hidrogen, care, după părerea mea, nu sunt foarte spectaculoase. Și într-un alt experiment, obținem două substanțe (apropo, utile în viața de zi cu zi). la începutul experimentului, opriți experimentul anterior și uscați electrozii. Acum luați sare de masă (pe care o folosiți în majoritatea cazurilor în camera de bucătărie) și dizolvați-o în masa de apă. În acest caz, nu o cantitate mică. De fapt, o cantitate decentă de sare este singurul lucru care face a doua experiență diferită de prima. După dizolvarea sării, puteți repeta imediat experimentul. Acum are loc o altă reacție. Pe un electrod bun, nu oxigenul este eliberat acum, ci clorul. Și, pe negativ, se eliberează hidrogen. În ceea ce privește sticla în care se află soluția de sare, hidroxidul de sodiu rămâne în ea după electroliză prelungită. Aceasta este soda caustică familiară, alcalină.

Clor, îl vei putea mirosi. Dar pentru cel mai bun efect, vă recomand să luați o tensiune de cel puțin 12 V. În caz contrar, este posibil să nu simțiți aroma. Prezența alcalinei (după o electroliză foarte lungă) în sticlă poate fi verificată în mai multe moduri. Cel mai simplu și mai violent este să bagi mâna în pahar. Un semn etnic spune că, dacă începe senzația de arsură, există alcali în pahar. Un mod mai inteligent și mai distinct este testul de turnesol. Dacă școala dvs. este atât de săracă încât nici măcar nu poate obține un turnasol, veți fi ajutați de indicatori la îndemână. Una dintre acestea, după cum se spune, poate servi ca o picătură de suc de sfeclă ?? Dar este foarte posibil să picurați puțin grăsime în soluție. Din câte știu, saponificarea ar trebui să aibă loc.

Pentru cei foarte curioși, voi descrie ce s-a întâmplat de fapt în timpul experimentelor. În primul experiment, sub influența unui curent electric, a avut loc o reacție similară: 2 H2O >>> 2 H2 + O2 Ambele gaze plutesc în mod natural din apă la suprafață. Apropo, gazele plutitoare pot fi prinse. Vei reuși să o faci singur?

Într-un alt experiment, reacția a fost complet diferită. A fost inițiat și de un curent electric, dar acum nu numai apa, ci și sarea au acționat ca reactivi: 4H2O + 4NaCl >>> 4NaOH + 2H2 + 2Cl2 Rețineți că reacția trebuie să aibă loc în exces de apă. Pentru a afla ce cantitate de sare este considerată cea mai mare, o puteți număra din reacția de mai sus. De asemenea, vă puteți gândi cum să îmbunătățiți dispozitivul sau ce alte experimente pot fi făcute. Într-adevăr, este posibil ca hipocloritul de sodiu să poată fi obținut prin electroliză. În condiții de laborator, în majoritatea cazurilor, se obține prin trecerea clorului gazos printr-o soluție de hidroxid de sodiu.

Purificarea apei prin electroliză directă

Când apa trece prin electrolizator, ca urmare a acțiunii unui curent electric, se formează compuși speciali.Cu ajutorul lor, apa poate fi dezinfectată în timpul curgerii sale. Această tehnologie de dezinfecție a apei fără utilizarea de reactivi este astăzi cea mai promițătoare direcție.

Context științific.

Purificarea apei prin electroliză directă prin trecerea unui curent electric determină reacții electrochimice. Astfel, în apă se formează substanțe noi. Există, de asemenea, o schimbare în structura interacțiunilor intermoleculare.

Condiții de mediu.

În timpul electrolizei, oxidanții se formează direct din apă, ceea ce nu necesită introducerea lor suplimentară.

Precondiții economice.

Apa naturală poate fi procesată prin electroliză directă folosind o unitate de alimentare cu energie și un electrolizator. În acest caz nu sunt necesare pompe dozatoare, reactivi. Cu electroliza directă a apei naturale, consumul de energie electrică este de aproximativ 0,2 kW / m³.

Condiții preliminare de reglementare.

Dezinfectarea apei prin electroliză directă este recomandată de SNiP 2.04.02-84 dacă apa conține cel puțin 20 mg / l de cloruri. Mai mult, duritatea sa este exprimată în termeni de cel mult 7 mg-eq / l. O astfel de prelucrare poate fi efectuată de stații cu o capacitate de 5.000 m³ pe zi.

Purificarea și dezinfectarea apei prin electroliză directă

Electroliza directă este ideală pentru purificarea naturală a apei. În timpul acestui proces, se formează mai mulți oxidanți, cum ar fi ozonul și oxigenul. Orice apă naturală conține cloruri în grade diferite, astfel încât în ​​timpul electrolizei directe se formează clor liber.

Instalațiile de electroliză se bazează pe modularitate. Capacitatea echipamentelor de electroliză poate fi mărită prin creșterea numărului de module. Modulele cu o capacitate de 5 sau 12 kg de clor activ pe zi sunt acum foarte solicitate. Modulele cu o capacitate de 20 până la 50 kg de clor activ pe zi sunt utilizate în instalații cu o capacitate mai mare.

Electroliza apei este însoțită de o serie de reacții electrochimice, în urma cărora oxidanții sunt sintetizați în apă. Principalele reacții ale electrolizei apei sunt formarea de oxigen O2 și hidrogen H2, precum și ionul hidroxid OH ¡:

la anodul 2H2O → O2 ↑ + 4H + + 4e− (1)

la catodul 2H2O + 2e → H2 ↑ + 2OH¯ (2)

În timpul electrolizei apei, se formează, de asemenea, ozon O3 și peroxid de hidrogen H2O2:

la anod 3H2O → O3 ↑ + 6e− + 6H + (3)

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

În prezența clorurilor, clorul dizolvat se formează în timpul electrolizei apei:

la anodul 2Cl– → Cl2 + 2e– (5)

Clorul dizolvat Cl2, care reacționează cu apa și ionul hidroxid, formează acid hipocloros HClO:

Cl2 + H2O → HClO + H + + Cl¯ (6)

Cl2 + OH¯ → HClO + Cl¯ (7)

Descompunerea acidului hipocloros HClO în apă duce la formarea ionului hipoclorit:

HOCl ↔ H + + OCl¯ (8)

Din reacțiile de mai sus, rezultă că în timpul electrolizei apei se formează un număr de oxidanți:

oxigen O2,

ozon O3,

peroxid de hidrogen H2O2,

ionul hipoclorit OCl¯.

Apariția radicalilor OH, H2O2 și O3 în timpul electrolizei apei conduce la formarea altor oxidanți puternici, cum ar fi O3¯, O2¯, O¯, HO2, HO3, HO4 etc.

Krasnodar produce acest echipament în conformitate cu următoarele principii:

• funcționalitate. Toate echipamentele și fiecare unitate îndeplinesc sarcina principală de a obține un reactiv;
• siguranța mediului atunci când se utilizează instalații de electroliză în comparație cu clorul gazos. Munca în siguranță a personalului de service;
• ușurință în utilizare, prin urmare, chiar și personalul cu studii medii poate lucra cu acest echipament;
• fiabilitate. Majoritatea materialelor plastice sunt utilizate pentru fabricarea echipamentelor. Nu se folosesc pompe și alte unități mecanice;
• profitabilitate. Costurile obținerii hipocloritului de sodiu prin electroliză includ costul energiei electrice, sării, apei din instalație. De asemenea, include costul întreținerii preventive a echipamentului. Nu este necesară tratarea specială a apei, de exemplu, decarbonizarea acesteia.Împreună cu hipocloritul, este returnat în apa supusă tratamentului. Acest lucru permite să nu se țină cont deloc de costul apei. Deoarece procesul folosește sare obișnuită și nerafinată, de asemenea, nu costă aproape nimic;
• eficiență înseamnă cel mai mic cost pentru obținerea rezultatului final. Această instalație vă permite să obțineți hipoclorit de sodiu cu o concentrație de 5 g de clor activ în 1 litru în primele 2 ore;
• transparenţă. Plasticul transparent permite observarea procesului de sinteză și a stării pachetului de electrozi. Pentru fabricarea comunicațiilor hidraulice importante sunt utilizate și materiale de înaltă transparență.