Elektrolizatori su instalacije za proizvodnju čistih kemijskih elemenata prolaskom električne struje kroz tekući elektrolit. U industriji se koriste za proizvodnju metala elektrokemijskim taloženjem. Kod kuće, elektrolizatori se koriste za proizvodnju Brownovog plina, mješavine vodika i kisika cijepljenjem vode. Za pokretanje postupka instalacija treba vanjski izvor napajanja.

Princip rada jedinice za elektrolizu

Poznavanje uređaja i principa rada najjednostavnije instalacije za elektrolizu, mnogi su još uvijek bili u školi na satovima fizike. Stavljanjem dvije elektrode u fiziološku otopinu i prolazom istosmjerne struje kroz nju se pojavljuje čisti metal na jednoj, a na drugoj započinje evolucija plina.

Biljkama dizajniranim za proizvodnju vodika potrebno je snažno električno polje kako bi se prekinule atomske veze. Da bi se olakšao postupak, u vodu se dodaje alkalni katalizator. Koriste se uglavnom NaOH - natrijev hidroksid ili NaHCO 3 - soda.

Natrijev hidroksid nalazi se u proizvodima za čišćenje Mole i Mr. Muscle. A osim sode bikarbone možete koristiti i kaustičnu soda.

Zbog kemijskih reakcija, katalizator zauzima značajan dio posla. Hidroksidni ioni privlače pozitivnu elektrodu. Natrij ima negativan potencijal, a oslobođene molekule vodika slobodno izlaze iz tekućine.

Uporaba elektrolizatora

Stalno povećanje cijena energije omogućilo je novi pristup elektrolitičkim procesima. Razne vrste biljaka razvijene su za proizvodnju:

  • aluminij;
  • klor;
  • vodik za uređaje za rezanje i zavarivanje u plazmi.

Također, uređaji djeluju kao dio jedinica koje pročišćavaju i dezinficiraju pitku i bazensku vodu, kao dodatak gorivu za automobile, što omogućava potpuno iskorištavanje potencijala ugljikovodika. Vodik gori mnogo ranije nego benzin. Benzin se više ne zapali iskrom, već plamenom, što povećava silu koju djeluje na klip motora stroja.

Neki obrtnici koriste elektrolizu vode kod kuće za zagrijavanje prostorija. No ovdje je vrijedno napomenuti da trošak rezultirajućeg zapaljivog vodika značajno prelazi cijenu istog prirodnog plina. Uz to je temperatura izgaranja vodika prilično visoka i nije svaki metal sposoban izdržati dugotrajno izlaganje bez uništavanja. A uporaba materijala otpornih na toplinu nije ekonomski opravdana.

Vrste jedinica

Drugačiji pristup problemu omogućio je stvaranje mnogih vrsta elektrolizatora, među kojima su:

  • suho;
  • mokro;
  • protok;
  • membranu;
  • dijafragme;
  • alkalna.

U suhim se modelima koristi set ravnih elektroda za spajanje visokonaponskog napajanja. A to je zbog činjenice da opskrbljena snaga na jednoj anodi i katodi nije veća od 2 V. U radionici postoji mnogo 12 V baterija, tako da kućni uređaj može imati 6 elektroda. Sklopljena konstrukcija postavlja se u hermetički zatvorenu posudu.

Za razliku od suhog tipa, mokri model stanice ima otvoren kapacitet. Zbog toga što je potrebno neprestano nadziranje razine elektrolita.

Varijanta protoka karakterizirana je time da se evolucija vodika odvija u posebnom spremniku. Nakon toga, rješenje se vraća u glavni spremnik s instaliranim parovima elektroda.

Tip membrane je karakteriziran time da ulogu elektrolita igra membrana - čvrsti elektrolit. Membrana ima dvije svrhe. Prvi je transport iona. Drugi je odvajanje produkata elektrokemijske reakcije na fizičku razinu.

Dijafragmni aparat koristi se kada difuzija elemenata nije dopuštena. Za izradu porozne dijafragme koriste se:

  • keramike;
  • azbest;
  • stakla;
  • polimerna tkanina;
  • staklena vuna.

Poželjno je sredstvo koje djeluje na alkalnoj otopini, jer klor koji se smatra otrovnom tvari oslobađa se iz otopina soli tijekom reakcije.

Alkalni dodatak uvodi se zbog nemogućnosti provođenja postupka u destiliranoj vodi. Do dekompozicije ne dolazi zbog nedostatka različito nabijenih iona.

Napravite elektrolizator

Sasvim je moguće napraviti elektrolit za proizvodnju vodika vlastitim rukama. Prije početka izrade uređaja potreban je krug elektrolita. Na internetu ih postoji veliki broj, a odabrati pravu nije teško. Na temelju odabrane sheme, crteže elektrolizatora napravite sami.

Tada morate odabrati materijale za izradu elemenata. Najbolja opcija za izradu ploča je nehrđajući čelik 03X16H15M3. označavanje prema stranim standardima AISI 316 L. Otporno je na koroziju od izlaganja vodi i lužinama.

Potrebno je napraviti dijelove u količini od 16 komada. Mogu se postaviti na čelični kvadrat 500 × 500 mm. Nakon označavanja mogu se rezati škarama za metal, ako debljina metala dopušta, ili brusilicom.

Na svakom je elementu potrebno izrezati jedan kut, a na suprotnoj strani izbušiti rupu, čiji se promjer mora podudarati s promjerom priključnog vijka.

Sastavljanje paketa tanjura vrši se sljedećim redoslijedom: pozitivno - negativno - pozitivno - negativno i tako dalje. Taj niz osigurava visoku gustoću struje.

Izolacija ploča međusobno se vrši neprovodnom PVC ili silikonskom cijevi. Rezano je po dužini, a debljina mu je 1 mm. Zatim se iz njega izrezuju kvadrati i buše rupe. Zazor od jednog milimetra dovoljan je za intenzivnu proizvodnju plina.

Sklopljena konstrukcija postavlja se u plastični spremnik potrebnog volumena s hermetički zatvorenim poklopcem. Ako dugi vijci ne omogućuju glatku ugradnju, potrebno ih je odbiti, a matice čvrsto zategnuti. U poklopcu su izbušene rupe u kojima je pričvršćen fitilj. Da bi se osigurala nepropusnost, koristi se silikonsko brtvilo.

Prije spajanja izvora napajanja potreban je proračun isporučenog napona. Njegova je vrijednost proporcionalna površini i broju ploča. Tijekom pokusne vožnje s nedovoljnom snagom, primjetno je kretanje tekućine. U budućnosti, za prelazak na način rada, trebali biste postupno povećavati snagu.

U nedostatku izvora istosmjerne struje, možete samostalno napraviti snažni ispravljački krug. Da biste to učinili, trebat će vam :

  1. otpornici, kOhm - 2, 7, 3, 10, 15, 30;
  2. diode - D232, D226B, D814B;
  3. tranzistori - MP26B, P308;
  4. kondenzator, mikrofarad - 0, 5;
  5. tiristor - KU202N;
  6. varijabilni otpornik, kOhm - 3 … 22;
  7. ampermetar.

Zaključno, vrijedno je napomenuti da je elektroliza kod kuće pristupačan način dobivanja sastojka vodikovog goriva za dom i automobil. Spajanje kućne instalacije ne stvara poteškoće. Može raditi od istosmjerne i izmjenične struje, ali preko ispravljača.

Kategorija:

Tehnologije