Elektrolizatorji so naprave za proizvodnjo čistih kemičnih elementov s prenosom električnega toka skozi tekoči elektrolit. V industriji se uporabljajo za pridobivanje kovin z elektrokemijskimi padavinami. Doma se elektrolizatorji uporabljajo za proizvodnjo Brownovega plina, mešanice vodika s kisikom s cepitvijo vode. Za začetek postopka potrebuje namestitev zunanji vir napajanja.

Načelo delovanja enote za elektrolizo

Poznavanje naprave in princip delovanja najpreprostejše namestitve za elektrolizo, je bilo veliko ljudi že v šoli fizike. Z dvema elektrodama v fiziološko raztopino in prehajanjem enosmernega toka skozi njo se na eni pojavi čista kovina, na drugi pa se začne razvijati plin.

Rastline, zasnovane za proizvodnjo vodika, potrebujejo močno električno polje, da bi prekinile atomske vezi. Za olajšanje postopka se v vodo doda alkalni katalizator. V glavnem uporabljajo NaOH - natrijev hidroksid ali NaHCO 3 - soda.

Natrijev hidroksid najdemo v čistilih Mole in Mr. Muscle. In poleg sode bikarbone lahko uporabite kavstično soda.

Zaradi kemičnih reakcij katalizator prevzame pomemben del dela. Hidroksidni ioni privlačijo pozitivno elektrodo. Natrij do negativnega potenciala in sproščene vodikove molekule prosto izhajajo iz tekočine.

Uporaba elektrolizatorjev

Nenehno zvišanje cen energije je omogočilo nov pristop k elektrolitičnim procesom. Za pridelavo so bile razvite različne vrste rastlin :

  • aluminij;
  • klor;
  • vodik za plazemske rezalne in varilne naprave.

Naprave delujejo tudi kot del enot, ki čistijo in razkužujejo pitno vodo in bazensko vodo, kot dodatek gorivu za avtomobile, kar omogoča popolno izrabo potenciala ogljikovodikov. Vodik gori veliko prej kot bencin. Bencina ne vžge več iskra, temveč plamen, ki poveča silo, ki deluje na bat motorja stroja.

Nekateri obrtniki uporabljajo elektrolizo vode doma za ogrevanje prostorov. Tu pa velja omeniti, da stroški nastalega vnetljivega vodika znatno presegajo ceno istega zemeljskega plina. Poleg tega je temperatura zgorevanja vodika precej visoka in vsaka kovina ne more vzdržati dolgotrajne izpostavljenosti brez uničenja. In uporaba toplotno odpornih materialov ni ekonomsko upravičena.

Vrste enot

Drugačen pristop k težavi je omogočil ustvarjanje številnih vrst elektrolizatorjev, med katerimi:

  • suha
  • mokro
  • teče;
  • membrana;
  • f-stop;
  • alkalna.

V suhih modelih se za povezovanje visokonapetostnega napajanja uporablja komplet ravnih elektrod. In to je posledica dejstva, da dobavljena moč ene anode in katode ne presega 2 V. V delavnici je veliko 12 V baterij, zato ima lahko domača naprava 6 elektrod. Sestavljena konstrukcija je postavljena v hermetično zaprto posodo.

Za razliko od suhega tipa ima mokri model celice odprto zmogljivost. Zaradi tega je potrebno stalno spremljanje nivoja elektrolitov.

Pretočna varianta je značilna, da se v vodi loči rezervoar. Po tem se raztopina vrne v glavni rezervoar z nameščenimi pari elektrod.

Tip membrane je značilen po tem, da vlogo elektrolita igra membrana - trden elektrolit. Membrana ima dva namena. Prvi je transport ion. Drugo je ločevanje produktov elektrokemične reakcije na fizični ravni.

Diafragmni aparat se uporablja, kadar difuzija elementov ni dovoljena. Za izdelavo porozne membrane z uporabo:

  • keramika;
  • azbest;
  • steklo;
  • polimerna tkanina;
  • steklena volna.

Zaželena je naprava, ki deluje na alkalni raztopini, saj se klor, ki velja za strupeno snov, med reakcijo sprosti iz solnih raztopin.

Alkalni dodatek se vnese zaradi nemožnosti izvedbe postopka v destilirani vodi. Razpad ne pride zaradi odsotnosti različno nabitih ionov.

Naredite si elektrolizator

Popolnoma mogoče je izdelati elektrolit za proizvodnjo vodika z lastnimi rokami. Pred začetkom izdelave naprave je potreben elektrolitski tokokrog. Na internetu jih je veliko, zato izbrati pravega ni težko. Na podlagi izbrane sheme risbe elektrolizatorja naredite sami.

Nato morate izbrati materiale za izdelavo elementov. Najboljša možnost za izdelavo plošč je nerjaveče jeklo razreda 03X16H15M3. označevanje po tujih standardih AISI 316 L. Odporno je proti koroziji zaradi izpostavljenosti vodi in alkalijam.

Potrebno je izdelati dele v količini 16 kosov. Lahko jih postavite na jekleni kvadrat 500 × 500 mm. Po označitvi jih lahko razrežemo s škarjami za kovino, če debelina kovine omogoča, ali z mlinčkom.

Na vsakem elementu je potrebno izrezati en vogal, na nasprotni strani pa izvrtati luknjo, katere premer mora sovpadati s premerom priključnega vijaka.

Sestavljanje paketa plošč poteka v naslednjem zaporedju: pozitivno - negativno - pozitivno - negativno in tako naprej. To zaporedje zagotavlja visoko gostoto toka.

Izolacija plošč med seboj se izvede z neprevodno PVC ali silikonsko cevjo. Razrežemo ga po dolžini in njegova debelina je 1 mm. Nato se iz njega izrežejo kvadratki in izvrtajo luknje. Odmik enega milimetra je dovolj za intenzivno proizvodnjo plina.

Sestavljena konstrukcija je postavljena v plastično posodo potrebnega volumna s hermetično zaprtim pokrovom. Če dolgi vijaki ne omogočajo gladke namestitve, jih je treba odstranjevati in matice varno zategniti. V pokrovu so izvrtane luknje, v katere so pritrjeni fitingi. Za zagotovitev tesnosti se uporablja silikonska tesnilna masa.

Pred priključitvijo vira napajanja je potreben izračun dobavljene napetosti. Njegova vrednost je sorazmerna s površino in številom plošč. Med preskusno vožnjo z nezadostno močjo je opazno gibanje tekočine. V prihodnosti morate za prehod na načine delovanja postopoma povečevati moč.

Če ne obstaja vir enosmernega toka, lahko neodvisno naredite močan usmerniški tokokrog. Če želite to narediti, boste potrebovali :

  1. upori, kOhm - 2, 7, 3, 10, 15, 30;
  2. diode - D232, D226B, D814B;
  3. tranzistorji - MP26B, P308;
  4. kondenzator, mikrofarad - 0, 5;
  5. tiristor - KU202N;
  6. spremenljiv upor, kOhm - 3 … 22;
  7. ampermeter.

Za zaključek velja omeniti, da je elektroliza doma cenovno ugoden način pridobivanja sestavine vodikovega goriva za dom in avto. Priključitev domače namestitve ne povzroča težav. Deluje lahko z enosmernega toka in z izmeničnim tokom, vendar prek usmernika.

Kategorija:

Tehnologija