Меню

Электролиз током высокой частоты



Что такое электролизер и как его сделать своими руками?

Электролиз широко используется в производственной сфере, например, для получения алюминия (аппараты с обожженными анодами РА-300, РА-400, РА-550 и т.д.) или хлора (промышленные установки Asahi Kasei). В быту этот электрохимический процесс применялся значительно реже, в качестве примера можно привести электролизер для бассейна Intellichlor или плазменный сварочный аппарат Star 7000. Увеличение стоимости топлива, тарифов на газ и отопление в корне поменяли ситуацию, сделав популярной идею электролиза воды в домашних условиях. Рассмотрим, что представляют собой устройства для расщепления воды (электролизеры), и какова их конструкция, а также, как сделать простой аппарат своими руками.

Что такое электролизер, его характеристики и применение

Так называют устройство для одноименного электрохимического процесса, которому требуется внешний источник питания. Конструктивно это аппарат представляет собой заполненную электролитом ванну, в которую помещены два или более электродов.

Основная характеристика подобных устройств – производительность, часто это параметр указывается в наименовании модели, например, в стационарных электролизных установках СЭУ-10, СЭУ-20, СЭУ-40, МБЭ-125 (мембранные блочные электролизеры) и т.д. В данных случаях цифры указывают на выработку водорода (м 3 /ч).

Промышленная стационарная электролизная установка, вырабатывающая 40 м3 водорода в час (СЭУ-40)

Промышленная стационарная электролизная установка, вырабатывающая 40 м3 водорода в час (СЭУ-40)

Что касается остальных характеристик, то они зависят от конкретного типа устройства и сферы применения, например, когда осуществляется электролиз воды, на КПД установки влияют следующие параметры:

Расположение пластин в ванне электролизера

  1. Уровень напряжения (минимального электродного потенциала), оно должно быть от 1,8 до 2 вольт, меньшее значение «не запустит» процесс, а большее приводит к чрезмерному расходу энергии, идущей на нагрев электролита. Если в качестве источника используется блок питания, например, на 14 вольт имеет смысл разделить емкость ванны пластинами на 7 ячеек, в соответствии с рисунком 2. Рис 2. Расположение пластин в ванне электролизера

Таким образом, подавая на выходы 14 вольт, мы получим 2 вольта на каждой ячейке, при этом на пластинах с каждой стороны будут разные потенциалы. Электролизеры, где используется подобная система подключения пластин, называются сухими.

  1. Расстояние между пластинами (между катодным и анодным пространством), чем оно меньше, тем меньше будет сопротивление и, следовательно, больший ток пройдет через раствор электролита, что приведет к увеличению выработки газа.
  2. Размеры пластины (имеется в виду площадь электродов), прямо пропорциональны току, идущему через электролит, а значит, также оказывают влияние на производительность.
  3. Концентрация электролита и его тепловой баланс.
  4. Характеристики материала, используемого для изготовления электродов (золото – идеальный материал, но слишком дорогой, поэтому в самодельных схемах используется нержавейка).
  5. Применение катализаторов процесса и т.д.

Как уже упоминалось выше, установки данного типа могут использоваться как генератор водорода, для получения хлора, алюминия или других веществ. Они также применяются в качестве устройств, при помощи которых осуществляется очистка и обеззараживание воды (УПЭВ, VGE), а также проводится сравнительный анализ ее качества (Tesp 001).

А) Установка прямого электролиза воды (УПЭВ); Б) анализатор качества воды Tesp 001

А) Установка прямого электролиза воды (УПЭВ); Б) анализатор качества воды Tesp 001

Нас, прежде всего, интересуют устройства, производящие газ Брауна (водород с кислородом), поскольку именно эта смесь имеет все перспективы для использования в качестве альтернативного энергоносителя или добавок к топливу. Их мы рассмотрим чуть позже, а пока перейдем к конструкции и принципу работы простейшего электролизера, расщепляющего воду на водород и кислород.

Устройство и подробный принцип работы

Аппараты для производства гремучего газа, в целях безопасности, не предполагают его накопление, то есть газовая смесь сжигается сразу после получения. Это несколько упрощает конструкцию. В предыдущем разделе мы рассмотрели основные критерии, влияющие на производительность аппарата и накладывающие определенные требования к исполнению.

Принцип работы устройства демонстрирует рисунок 4, источник постоянного напряжения подключен к погруженным в раствор электролита электродам. В результате через него начинает проходить ток, напряжение которого выше точки разложения молекул воды.

Конструкция простого электролизера

Рисунок 4. Конструкция простого электролизера

В результате этого электрохимического процесса катод выделяет водород, а анод – кислород, в соотношении 2 к 1.

Виды электролизеров

Кратко ознакомимся с конструктивными особенностями основных видов устройств для расщепления воды.

Сухие

Конструкция прибора данного типа была показана на рисунке 2, ее особенность заключается в том, что манипулируя количеством ячеек, можно запитать устройство от источника с напряжением, существенно превышающим минимальный электродный потенциал.

Проточные

С упрощенным устройством приборов этого вида можно ознакомиться на рисунке 5. Как видим, конструкция включает в себя ванну с электродами «A», полностью залитую раствором и бак «D».

Конструкция проточного электролизера

Рис 5. Конструкция проточного электролизера

Принцип работы устройства следующий:

  • входе электрохимического процесса газ вместе с электролитом выдавливается в емкость «D» через трубу «В»;
  • в баке «D» происходит отделение от электролитного раствора газа, который выводится через выходной клапан «С»;
  • электролит возвращается в гидролизную ванну через трубу «Е».

Мембранные

Основная особенность устройств этого типа – использование твердого электролита (мембраны) на полимерной основе. С конструкцией приборов этого вида можно ознакомиться на рисунке 6.

Электролизер мембранного типа

Рис 6. Электролизер мембранного типа

Основная особенность таких устройств заключается в двойном назначении мембраны, она не только переносит протоны и ионы, а и на физическом уровне разделяет как электроды, так и продукты электрохимического процесса.

Диафрагменные

В тех случаях, когда не допустима диффузия продуктов электролиза между электродными камерами, используют пористую диафрагму (что и дало название таким приборам). Материалом для нее может служить керамика, асбест или стекло. В некоторых случаях для создания такой диафрагмы можно использовать полимерные волокна или стеклянную вату. На рисунке 7 показан простейший вариант диафрагменного прибора для электрохимических процессов.

Конструкция диафрагменного электролизера

Конструкция диафрагменного электролизера

  1. Выход для кислорода.
  2. U-образная колба.
  3. Выход для водорода.
  4. Анод.
  5. Катод.
  6. Диафрагма.

Щелочные

Электрохимический процесс невозможен в дистиллированной воде, в качестве катализатора применяется концентрированный раствор щелочи (использование соли нежелательно, так как при этом выделяется хлор). Исходя из этого, щелочными можно назвать большую часть электрохимических устройств для расщепления воды.

На тематических форумах советуют использовать гидроксид натрия (NaOH), который, в отличие от пищевой соды (NaHCO3), не разъедает электрод. Заметим, что у последней имеются два весомых преимущества:

  1. Можно использовать железные электроды.
  2. Не выделяются вредные вещества.

Но, один существенный недостаток сводит на нет все преимущества пищевой соды, как катализатора. Ее концентрация в воде не более 80 грамм на литр. Это снижает морозостойкость электролита и его проводимость тока. Если с первым еще можно смириться в теплое время года, то второе требует увеличения площади пластин электродов, что в свою очередь, увеличивает размер конструкции.

Электролизер для получения водорода: чертежи, схема

Рассмотрим, как можно сделать мощную газовую горелку, работающую от смеси водорода с кислородом. Схему такого устройства можно посмотреть на рисунке 8.

Устройство водородной горелки

Рис. 8. Устройство водородной горелки

  1. Сопло горелки.
  2. Резиновые трубки.
  3. Второй водяной затвор.
  4. Первый водяной затвор.
  5. Анод.
  6. Катод.
  7. Электроды.
  8. Ванна электролизера.

На рисунке 9 представлена принципиальная схема блока питания для электролизера нашей горелки.

Блок питания электролизной горелки

Рис. 9. Блок питания электролизной горелки

На мощный выпрямитель нам понадобятся следующие детали:

  • Транзисторы: VT1 – МП26Б; VT2 – П308.
  • Тиристоры: VS1 – КУ202Н.
  • Диоды: VD1-VD4 – Д232; VD5 – Д226Б; VD6, VD7 – Д814Б.
  • Конденсаторы: 0,5 мкФ.
  • Переменные резисторы: R3 -22 кОм.
  • Резисторы: R1 – 30 кОм; R2 – 15 кОм; R4 – 800 Ом; R5 – 2,7 кОм; R6 – 3 кОм; R7 – 10 кОм.
  • PA1 – амперметр со шкалой измерения не менее 20 А.

Краткая инструкция по деталям к электролизеру.

Ванну можно сделать из старого аккумулятора. Пластины следует нарезать 150х150 мм из кровельного железа (толщина листа 0,5 мм). Для работы с вышеописанным блоком питания потребуется собрать электролизер на 81 ячейку. Чертеж, по которому выполняется монтаж, приведен на рисунке 10.

Чертеж электролизера для водородной горелки

Рис. 10. Чертеж электролизера для водородной горелки

Заметим, что обслуживание такого устройства и управление им не вызывает трудностей.

Электролизер для автомобиля своими руками

В интернете можно найти много схем HHO систем, которые, если верить авторам, позволяют экономить от 30% до 50% топлива. Такие заявления слишком оптимистичны и, как правило, не подтверждаются никакими доказательствами. Упрощенная схема такой системы продемонстрирована на 11 рисунке.

Схема электролизера для автомобиля

Упрощенная схема электролизера для автомобиля

По идее, такое устройство должно снизить расход топлива за счет его полного выгорания. Для этого в воздушный фильтр топливной системы подается смесь Брауна. Это водород с кислородом, полученные из электролизера, запитанного от внутренней сети автомобиля, что повышает расход топлива. Замкнутый круг.

Безусловно, может быть задействована схема шим регулятора силы тока, использован более эффективный импульсный блок питания или другие хитрости, позволяющие снизить расход энергии. Иногда в интернете попадаются предложения приобрести низкоамперный БП для электролизера, что вообще является нонсенсом, поскольку производительность процесса напрямую зависит от силы тока.

Это как система Кузнецова, активатор воды которой утерян, а патент отсутствует и т.д. В приведенных видео, где рассказывают о неоспоримых преимуществах таких систем, практически нет аргументированных доводов. Это не значит, что идея не имеет прав на существование, но заявленная экономия «слегка» преувеличена.

Электролизер своими руками для отопления дома

Делать самодельный электролизер для отопления дома на данный момент не имеет смысла, поскольку стоимость водорода, полученного путем электролиза значительно дороже природного газа или других теплоносителей.

Также следует учитывать, что температуру горения водорода не выдержит никакой металл. Правда имеется решение, которое запатентовал Стен Мартин, позволяющее обойти эту проблему. Необходимо обратить внимание на ключевой момент, позволяющий отличить достойную идею от очевидного бреда. Разница между ними заключается в том, что на первый выдают патент, а второй находит своих сторонников в интернете.

На этом можно было бы и закончить статью о бытовых и промышленных электролизерах, но имеет смысл сделать небольшой обзор компаний, производящих эти устройства.

Обзор производителей электролизеров

Перечислим производителей, выпускающих топливные элементы на базе электролизеров, некоторые компании также выпускают и бытовые устройства: NEL Hydrogen (Норвегия, на рынке с 1927 года), Hydrogenics (Бельгия), Teledyne Inc (США), Уралхиммаш (Россия), РусАл (Россия, существенно усовершенствовали технологию Содерберга), РутТех (Россия).

Источник

Импульсный электролиз — Pulse electrolysis

Импульсный электролиз — это альтернативный метод электролиза, который использует импульсный постоянный ток для инициирования несамопроизвольных химических реакций . Также известный как электролиз импульсным постоянным током (PDC), увеличенное количество переменных, которые он вводит в метод электролиза, может изменить приложение тока к электродам и результат. Это отличается от электролиза на постоянном токе (DC), который допускает изменение только одного значения — приложенного напряжения. Используя обычную широтно-импульсную модуляцию (PMW), можно изменять несколько зависимых переменных, включая тип формы волны, обычно прямоугольную импульсную волну , рабочий цикл , и частота. В настоящее время основное внимание уделяется теоретическим и экспериментальным исследованиям электролиза PDC с точки зрения электролиза воды для получения водорода . Прошлые исследования показали, что существует вероятность того, что это может привести к более высокому электрическому КПД по сравнению с электролизом на постоянном токе. Это позволит процессам электролиза производить большие объемы водорода с уменьшенным потреблением электроэнергии. Хотя теоретические исследования многообещали об эффективности и преимуществах использования импульсного электролиза, оно имеет много противоречий, включая общую проблему, заключающуюся в том, что трудно воспроизвести успехи патентов экспериментально, и это оказывает собственное негативное влияние на электролизер.

Читайте также:  Сила тока равна константа

Электролиз PDC не ограничивается электролизом воды. Области применения в промышленности, такие как гальваника и электрокристаллизация, также исследуются из-за более широкого диапазона свойств, которые могут быть достигнуты.

Различные и изменяемые эффекты использования прерывистых импульсов при электролизе PDC привели к появлению области интереса, которая может принести пользу промышленности. Однако, поскольку он все еще исследуется и дает противоречивые результаты, последовательный и надежный ответ на вопрос о том, насколько эффективность электролиза зависит от свойств электрического импульса, не был определен, следовательно, другие формы электролиза, такие как полимерный электролит с мембраной и щелочной электролиз воды применяется в промышленности.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 История исследований
  • 2 Экспериментальные исследования
    • 2.1 Теоретическая концепция
    • 2.2 Использование в магнетолизе
    • 2.3 Противоречивые исследования
  • 3 Промышленное использование
  • 4 преимущества
  • 5 Недостатки
  • 6 Ссылки

История исследований

Электролиз PDC был впервые рассмотрен теоретически в 1952 году, а экспериментальные исследования начались еще в 1960 году, однако первоначально они были сосредоточены на его технических приложениях в промышленности и возможностях улучшения качества и скорости осаждения металла. Частично это удалось, обеспечив многообещающие результаты своей способности создавать более гладкие и плотные отложения и уменьшив количество металла, необходимого для гальваники.

Первый случай инициации электролиза воды рассматривался с точки зрения магнитолиза в 1985 году, когда в сочетании с униполярными гребными винтами использовались высокопрочные магниты или, в данном случае, электромагниты . Горогичян и Бокрис провели это экспериментальное исследование, чтобы определить, как импульсный ток может повлиять на скорость производства водорода и обеспечить экономические преимущества. Плотность тока наблюдалось соотношение 2,07, что свидетельствует, в первый раз, что импульсный ток может удвоить производство водорода, в сравнении с стационарным состоянием тока.

Поскольку газообразный водород не может быть собран в свободном виде и его можно использовать в качестве источника возобновляемой и чистой энергии через топливные элементы , открытие метода электролиза с наибольшей эффективностью ценится. Благодаря раннему экспериментальному и теоретическому успеху многие патенты начали разрабатываться вплоть до 2002 года, но с 1985 года они исследовались лишь периодически с переменным успехом.

Экспериментальное исследование

С учетом того, что текущее использование невозобновляемых источников топлива является основной причиной глобальных экологических проблем, водород рассматривается как возможная замена возобновляемым источникам топлива . Чтобы это было осуществимо, производство водорода такими методами, как электролиз, должно быть эффективным с точки зрения затрат энергии, затрат и времени. Несмотря на то, что были изучены несколько методов импульсного электролиза и экспериментальные результаты неоднозначны, теория, лежащая в основе этого экспериментального подхода, кажется, остается последовательной.

Двухслойный

Теоретическая концепция

Когда напряжение подается на электролизер, сразу после этого теоретически образуется двойной электрический слой (EDL) или диффузионный слой . Это может создать емкость или заставить электролизер действовать как конденсатор. Когда это присутствует, избыточное напряжение должно подаваться постоянным током, чтобы компенсировать потери в «конденсаторе», что увеличивает необходимое напряжение, подаваемое до так называемого напряжения термо-нейтрали . Одна из целей электролиза PDC состоит в том, чтобы преодолеть это, и теоретически, когда PMW включает ток, емкость будет сохраняться, а когда рабочий цикл закончится, она будет высвобождена, продолжая прохождение тока при одновременном уменьшении EDL, который сформирован.

Полачик и Поспишил полагают, что, управляя зависимыми переменными, такими как рабочий цикл, можно увеличить или уменьшить эффективность импульсного электролиза при уменьшении этого слоя. Теоретическое уравнение, уравнение Сэнда, используется для расчета количества времени, необходимого для того, чтобы позволить EDL упасть до нуля и позволить электролизу PDC достичь максимальной эффективности.

Использование в магнетолизе

Электролизеры требуют больших токов, создаваемых очень низкими напряжениями. Гомеополярная генератор имеет возможность сделать это, так что в Бокриса и оригинальный эксперимент Ghoroghchian в 1985 году, они следовали за идею Фарадея. Используя магнитное поле 0,86 Тл, создаваемое постоянными магнитами , они поместили между ними диск из нержавеющей стали. Диск должен был вращаться со скоростью 2000 об / мин, чтобы достичь правильного электрического потенциала для электролиза. Отличие оригинальной модели Фарадея от модели Бокриса и Горогчиана состоит в том, что их диск будет вращаться только при контакте с электролитом.

Они столкнулись с одной большой проблемой — вязкой силой, создаваемой электролитом, которая замедляла движение диска. Два способа исправить это — вращать диск и раствор вместе или увеличивать используемое магнитное поле. Последнее является наиболее практичным, необходимое магнитное поле рассчитывалось в соответствии с потребляемой мощностью или производством кубического метра водорода. Было обнаружено, что для эффективного электролиза необходимо магнитное поле силой 11 Тл, что более чем в 16 раз превышает то, что использовалось изначально. Поскольку потребуются сверхпроводящие магниты, и они могут стать слишком дорогими, чтобы оправдать их использование, это исключено как возможный метод.

Их окончательное решение заключалось в использовании униполярного генератора в качестве внешнего источника энергии. Это более точно следует методу Фарадея.

В этом методе был создан импульсный потенциал, чтобы воспользоваться преимуществами предыдущих исследований, которые дают коэффициент эффективности 2 при использовании никелевого электрода или платинового электрода с тефлоновой связкой.

Генератор был сконструирован с плотностью магнитного потока 0,6 Тл, радиусом пропеллера 30 см и петлей, покрытой медными полосками. Чтобы увеличить выходной потенциал и снизить требуемую скорость вращения, они были подключены последовательно. Достигнуты импульсы 2–3 В с выдержкой в ​​течение 1 мс.

Это был первый пример успешного применения импульсного электролиза для производства водорода. Тем не менее, он по-прежнему имеет свои ограничения в возможности его использования в промышленности.

Противоречивые исследования

Сравнение между импульсным и неимпульсным электролизером постоянного тока было исследовано в 1993 году Shaaban, которое продемонстрировало, что неимпульсный ток потребляет наименьшую электрическую мощность. Этим противопоставляются предыдущие и будущие проводимые работы.

Экспериментальный электролизер разделил отсеки анолита и католита и использовал мембрану 324-Naflon для ионного обмена. Расстояние между анодом из титана с платиновым покрытием и катодом из нержавеющей стали составляло 3 мм, и он был погружен в электролит серной кислоты с концентрацией 10 мас.% . Он провел тесты на нескольких разных частотах, включая «0,01 Гц, 0,5 кГц, 5 кГц, 1 кГц, 10 кГц, 25 кГц и 40 кГц» и с четырьмя рабочими циклами «10, 25, 50 и 80%».

Первоначальные наблюдения показали, что период отключения приводит к изменению полярности, вызывая обратную реакцию. Это повлияло на катод, который после экспериментов показал потерю 2g. В схему был введен диод для выпрямления полярности. Тем не менее, во время периода отключения не было возможности упасть до 0 В, поддерживая более высокое значение 2,3 В. Это еще больше повлияло на эксперимент, искажая прямоугольную волну, создаваемую функциональным генератором, который использовал Шаабан, поскольку создаваемый электрический потенциал требовался для преодоления напряжения ячейки 2,3 В, прежде чем ток мог течь. Bokris et al. записывает, что ток будет продолжать течь, разряжая ионы из EDL, но это противоречило этому эксперименту. Это происходило только тогда, когда диод был на месте, но это также предотвращало скачок тока в рабочем цикле.

Было обнаружено, что при рабочем цикле 10% при импульсе 1 кГц повышение температуры почти на 7 ° C больше, чем при неимпульсном экспериментальном электролизе. Повышение температуры может помешать цепи

При расчете потребляемой мощности было определено, что неимпульсный ток имел потери мощности 3,5%, а импульсный ток приводил к потерям 13–16%. Это также противоречит идее Бокриса и др. что эффективность неимпульсного электролиза на постоянном токе увеличивается в 2 раза при приложении импульсного тока.

Промышленное использование

Возможное усиление воздействия импульсного тока на коррозионную стойкость металлов впервые было рассмотрено де ла Ривом в 1837 году. Примерно 60 лет спустя Коэн исследовал влияние тока прямоугольной формы на покрытие цинка. депозиты, что привело к успешной заявке на патент. Полный обзор использования электролиза PDC в гальванике , также известного как электроосаждение или «импульсное покрытие », был опубликован Байенсом только в 1954 году, и это была первая область исследований по использованию импульсного электролиза в промышленности.

Импульсный ток можно изменять разными способами, что увеличивает возможные результаты и может изменять свойства осажденных металлов во время гальваники. Гензель и Рой в своем обзоре третьего Европейского семинара по импульсному покрытию пришли к выводу, что каждая система осаждения должна иметь уникальную последовательность, разработанную для оптимизации процесса и получения желаемых результатов, что противоречит неспособности традиционного покрытия так же свободно адаптироваться к ситуация. На зародышеобразование и кристаллизацию наплавленного металла напрямую влияют и могут быть благоприятные или неблагоприятные обстоятельства, если не соблюдаются определенные условия. Сообщается, что импульсное гальваническое покрытие может стимулировать зародышеобразование, вызывая измельчение зерна и уменьшение размера зерна, а также увеличивая плотность отложений, что может улучшить микротвердость.

Эти эффекты были впервые исследованы на цинке Коэном. Было обнаружено, что импульсный ток с высокой частотой может создавать отложения более высокого качества со свойствами, варьирующимися от более гладкой поверхности за счет уменьшения размера зерна, а также снижения скорости коррозии. Это выгодно, поскольку он в основном используется в промышленности в качестве расходуемого анода.

Преимущества

При теоретическом электролизе воды для разделения воды на водород и кислород требуется напряжение всего 1,23 В. Образование EDL увеличивает его до его термо-нейтрального напряжения 1,45 В. Сведение к минимуму EDL, образующегося во время импульсного электролиза, является преимуществом, так как он может снизить напряжение термо-нейтрали и потребляемую энергию, повышая энергоэффективность.

Недостатки

Хотя Горогичян и Бокрис в 1952 и 1985 годах доказали, что метод электролиза PDC чрезвычайно хорошо работает в теории, его трудно воспроизвести с неизменно положительными результатами в практических экспериментах. Следовательно, многие механизмы, которые были запатентованы, не могут быть повторены и использованы в промышленности.

Читайте также:  Устройство обратного тока это

По словам Шабаана, во время периода отсутствия импульсов, если электролитическая ячейка не построена должным образом, полярность тока может измениться. Это может привести к износу катода. При электролизе катод — это место, где происходит восстановление водорода с образованием желаемого газообразного водорода. Любая потеря массы может снизить скорость и эффективность электролитической реакции, снижая общую эффективность метода импульсного электролиза.

Шаабан также заявляет, что из-за ожидаемых внутренних потерь, например, из-за тепла, требуемая плотность тока будет увеличиваться, что увеличивает требуемое напряжение. В результате необходимы более высокие перенапряжения , которые в дальнейшем преобразуются в тепло.

Источник

Высокая частота — электролиз воды

(Генератор H / O)

8 х 1,2 В аккумуляторов (= 9,6 В)
В середине: / Aus переключения с ограничителем тока (переменной)

Экспериментальная установка (старый) в высокочастотной электролиза

Высокая частота — электролиз воды

Время: х +0
Напряжение: 0 В
Amp: 0 мА
Частота: 0 циклов в секунду (Гц)

Экспериментальная установка:
Анод: Медь с серебристой окраской (гальваническая),
Длина: 35 мм (1,37 дюйма) / диаметр: 10 мм (0,39 дюйма) / Меандры: 5 / диаметр провода: 1 мм (0,03 дюйма).

Катод Медь с серебристой окраской (гальваническая),
Длина: 35 мм (1,37 дюйма) / диаметр: 10 мм (0,39 дюйма) / Меандры: 5 / диаметр провода: 1 мм (0,03 дюйма)

Цилиндра: Стандартный искусство от цилиндра ок. 90 х 200 мм.
Система unbefuellt.

Время: х 0,3 минут
Напряжение: 4,8 В
Amp: 300 мА
Частота: 10 циклов в секунду (Гц)

Система заполняется. Начинка: . 1,1 л воды и 0,1 л серной кислоты (10%) для увеличения проводимости Впервые H / O отщепление становится видимым.

Время: х 1 минут
Напряжение: 4,8 В
Amp: 300 мА
Частота: 230 циклов в секунду (Гц)

Увеличение H / O отщепление.

Время: х 3 минут
Напряжение: 4,8 В
Amp: 300 мА
Частота: 600 циклов в секунду (Гц)

H / O отщепление увеличивается с изменением частоты. Частота в последующих еще более увеличилось.

Время: х 4 минут
Напряжение: 4,8 В
Amp: 300 мА
Частота: 700 циклов в секунду (Гц)

Частота продолжали расти в 700Гц. Рост производства Н / вывода сверхпропорционально.

Время: х 6 минут
Напряжение: 4,8 В
Amp: 300 мА
Частота: 923 циклов в секунду (Гц)

Производство H / O достигает максимума с 923Hz.

Время: х 7 минут
Напряжение: 4,8 В
Amp: 300 мА
Частота: 1100 циклов в секунду (Гц)

Производство H / O становится меньше с увеличением частоты. Частота вернулся постепенно на 923Hz.

Время: х 9 минут
Напряжение: 0 В
Amp: 0 мА
Частота: 0 циклов в секунду (Гц)

Конец эксперимента. Частота ушел обратно постепенно снова на 923Hz и выдерживают в течение 32 секунд 923Hz.

Вода (Mix), объем 1,2 литра

Подача тока хранилась в кратчайшие сроки.
вариации в объеме около 1/5.

Из этого следует:

Постоянный ток от 4 х 1,2 V из клеток: 4,8 В с 5000mAh
Продолжительность времени истощения батарей: прибл .. 6-8 часов (минимум

360 минут)
количество энергии за минуту: Теплотворная по примерно 0,7 литра стандартного качества топлива

360 минут х 0,7 литра = 252 литров теплотворная

1 час = 42 литров теплотворная

Иными словами выразил:

С 4 батарей (как, например, в фонарь) можно производить в час водорода и кислорода в количестве, которое соответствует стандартного качества топлива примерно 42 литров. До батареи не будут исчерпаны, они произведены для теплотворной, что соответствует, по крайней мере 252 литров в стандартного качества топлива.
Старинная автомобиль, который использует в примерно 10 литров на 100 км (62 миль), с 4 коммерческих батарей может проехать около 2500 ( 1553 миль) километрах.

Этот документ содержит ссылки и несколько диаграмм, которые помогут вам сделать вашу схему.

Нужна программное обеспечение, которое имитирует схему, прежде чем построить его? Смотреть на http://www.beigebag.com/ad2000.htm

LM555 Непостоянные Осциллятор схема

У меня было несколько писем, предполагающие, что владелец веб (меня) выступал выше эксперимент, я еще этого не сделали и просто подготовил доклад на этом сайте.

У меня были некоторые доклады других проводящих этот эксперимент и не получаете результаты, как заявлено.

один из них воспроизведена ниже.

Я ссылки на ссылку высокочастотной электролиза на energy21. Я являюсь членом кооператива на изобретение в Северной Калифорнии, и я очень заинтересован в изучении более эффективные средства электролиза для получения водорода по требованию для обеспечения движения транспортного средства. Я обращались патентов Пухарич в и белую бумагу и патент Xogen и другую информацию, которая Вам также может найти интересное.

Я думал, начиная с чего-нибудь простого, что пытаться получить аналогичные результаты для вашего эксперимента. В попытке повторить или хотя бы приблизить найдено на вашей странице на высокочастотной электролиза у нас были очень разные результаты.

Мы использовали существующий цепь питания, разработанный другу, инженера по электронной технике. Мы начали с 10% раствором аккумуляторной кислотой, имеющихся в продаже в США, не ясно нам, что концентрация серной кислоты это, но мы добавили 30мл это 270ml водопроводной воды в пластиковом стакане. Затем мы использовали два Позолоченный, 24 медный электрод катушки attatched нашему источнику питания.

Источник питания было токе не более 250 мА, напряжение, подаваемое на схему было 12В, но, как измерено в клетке она колебалась от 1 до 2 вольт, как импеданса ячейки изменилось. Ячейка сопротивление изменилось, когда мы меняли частоту источника питания от 0,6 Гц до 1300HZ. При этом, мы не нашли никаких изменений вообще в размере газа, добываемого как мы варьировали частоту. Единственное отличие Мы обнаружили, что размер пузырьков изменен с больших (около 0,5 см), чтобы очень мало.

Потому что мы обнаружили, что напряжение на ячейке изменяется с частотой мы интересно, если возможно, ваша схема была напряжения requlated с током различной свободно в ответ на сопротивление нагрузки ячейки, как частота изменялась? Если это так, то это может объяснить резкое различие в газ, добываемый в связи с текущей дисперсии.

Я очень заинтересован в более эффективном электролиза воды для получения дешевого водорода и мне интересно, что мы могли бы поделиться разрешить различия в экспериментальных результатов?

Спасибо за ваш труд и усилия, приложенные в создание так много об этом и другая информация доступна для людей в Интернете.

С уважением, Пенн Мартин

Эта информация предоставляется на образование ЦЕЛЕЙ И НЕТ ОТВЕТСТВЕННО НЕ принимается этим автором для его злоупотребление.

Have Fun и быть уход полный

Copyright Джефф Эгель 2000 Пожалуйста, поделитесь содержимое и уже этот веб-сайт в список контактов и друзей.

Пожалуйста, обратите внимание: мы знаем, заставили поверить приведенные выше результаты, представленные на этой странице, мошенничество следующее письмо, которое я, что я получил ниже, кажется, дает причину

назвать Жоао Карлос Гаспар Carimo
студенческие статус
Возраст 20s

Вопрос — как делает значительную электроэнергии высокого напряжения на очень> высокой частотой
около 5 ампер непрерывной может повлиять на электролиз воды с целью splitti воды в водород и OXIGEN?
это значительное экзотермическая реакция? Ив услышал о некоем эксперименте TESler, которые могли бы, по-видимому производить больше энергии, чем той, которая используется для генерации его с помощью Vacum, высокого напряжения и высокой частоты. если да, то как же это возможно? с другой стороны, внутривенно также услышал о теории Enistein об определенном неизвестной энергии, что резервное копирование этот эксперимент ..

Это не займет особо высокого напряжения для расщепления воды. Существует напряжение необходимо порогу для расщепления воды вообще. Выше этого напряжения, расщепление пойдет быстрее. Но напряжение не все истории. Если у вас есть достаточное напряжение, ток определяет количество воды, которое может быть разбит. Величина мощности (энергии в единицу времени), которая входит в расщеплении воды продуктом Votage и тока.Эффективность будет количество воды разделения на количество используемой энергии; для достижения максимальной эффективности, вы хотите использовать в качестве низкое напряжение, как вы можете, и высокий ток. Если вы используете более высокое напряжение, дополнительная энергия уходит в виде тепла.

Использование высокочастотного переменного тока будет на самом деле мешает расщепления воды. В переменного тока, потенциал постоянно изменяет себя, и существует риск того, что вы также обратный реакцию при каждом электроде, и включите вновь приготовленного водород и кислород обратно в воду.

Для эффективного электролиза, вы хотите постоянный ток. Расщепление воды не экзотермической реакцией. Это значительно эндотермической. Многое тепло выделяется, когда водород и кислород рекомбинируют с образованием воды.

У меня нет знания либо TESler эксперимента или неизвестного Эйнштейна теоретической энергии.

Ричард Барранс младший, доктор философии Химического разделения Группа химии Отдел CHM/200 Аргоннской национальной лаборатории 9700 Южная Касс-авеню Аргоннская, Иллинойс 60439 richb@anl.gov

DIY мощность импульса контроллера

В данном устройстве используется встроенный в широтно-импульсной модуляцией генератора сигнала схемы для вызвав питания MOSFET .

Схема является большим для управления мощность, подводимая к такому устройству, как вентилятор, светодиодов или даже трансформаторов и катушек. Регулируя ширину импульса можно легко контролировать скорость вентилятора без ущерба крутящего момента.

Данный транзистор, IRF740 оценивается до 400В и может переключаться вокруг 10А, что делает его весьма полезным для переключения мощности в индуктивных нагрузок. Схема будет работать с 6В — 12В постоянного тока, а выход может быть сделано как «открытый коллектор» для высшего переключения напряжения.

Не фантазии строительства это самостоятельно? Взгляните на наш выбор из передовых импульсных генераторов

Эта схема показывает нагрузку (катушка, двигатель и т.д.), подключенный к той же сети, что и остальной части схемы для простоты. Если вам нужно, чтобы перейти более высокое напряжение, положительной разъем нагрузки могут быть просто подключены к внешнему источнику.

Генератор импульсов

Список деталей
IC1 LM555
IC2 LM393
R1 10k
R2 10k
R3 2.2k
R4 10k
VR1 1M
VR2 10k
С1 47nF
T1 IRF74

Если схема должна быть использована с индуктивными нагрузками небольшой конденсатор должны быть подключены через нагрузку Они часто уже установлены на небольших двигателей постоянного тока.Дополнительный компонент, такой как варистора или «авторотационного диода ‘также рекомендуется, если генератор импульсов ведет обратного хода трансформаторов высокого напряжения, как катушки зажигания.

Два потенциометры VR1 и VR2 используются для управления частоты и рабочего цикла производства. VR1 регулирует скорость, с которой C1 заряжается для изменения частоты, в то время как VR2 действует как делитель напряжения разрешить конкретное напряжение для размещения на инвертирующий вход IC2. Это напряжение используется для управления шириной импульса на выходе. Выход рабочий цикл или ширина импульса устройства также можно управлять с помощью внешнего напряжения, таких как микроконтроллеры или аналоговый сигнал. Источник аналоговое напряжение может быть просто подключен к инвертирующий вход, а не на выходе из VR2

Читайте также:  Зарядку аккумулятора импульсным током

Особенности и характеристики

У нас есть некоторые из этих генераторов импульсов , предназначенных для использования с трансформаторов, которые доступны на высоковольтных кибер схем странице. Это высокое качество, готовые на печатной плате, включая большим радиатором и вентилятором, защита от перегрузки, и обратно ЭДС индуктивной защиты. Устройства Тезисы довольно устойчивыми и идеально подходят для любителей и экспериментировать в связи с широким спектром возможностей применения и долговечности для обработки разнообразных нагрузок. Если у вас есть случайные трансформаторы или создавать свои собственные катушки, эти мощности импульса модуляторы идеально подходят для тестирования и загоняя их.

Не фантазии строительства это самостоятельно? Проверьте наши передовые цепи управления импульсов. Купите наш удивительный ШИМ-OCXI сейчас!

Источник

Электролиз током высокой частоты

Как происходит электролиз? Например, представим себе раствор хлорида меди, в который опущено два графитовых (инертных) электрода. Напряжение — обычно 4-12 В, ток, разумеется, постоянный.

На положительном электроде (анод) будут окисляться анионы хлора с выделением газообразного хлора (Cl2), на отрицательном электроде (катод) будут восстанавливаться катионы меди и выделяться металлическая медь (часто — в виде губки, чтобы получилось прочное покрытие нужно следить за плотностью тока на катоде).

А что будет, если к электродам подключить переменный ток, например, частотой 50 Гц? Т.е., чтобы каждый электрод становился, то катодом, то анодом и так 50 раз в секунду. Большинство людей, столкнувшись с этим вопросом, отвечали, что электролиза не будет. Некоторые были настолько не согласны с возможностью протекания электролиза с переменным током, что выходили за рамки приличного поведения. — Как будто это была неслыханная ересь.

Как впервые ответил на этот вопрос я сам? Увы, не пришлось: сначала я столкнулся с растворением родия под действием переменного тока, и только потом задался вопросом, как такое возможно?

Родий, в отличие от золота, платины и палладия, не растворяется даже в царской водке. Перевести его в раствор — проблема. Тем не менее, растворять родий приходится, например, с целью приготовления электролита для получения родиевого покрытия.

Решение оказалось простым. Два родиевых электрода опускают в раствор соляной или серной кислоты и подключают через ЛАТР переменный ток от сети (50 Гц), напряжение — около 10 В. Родиевые электроды постепенно растворяются, раствор окрашивается в темно-вишневый (или коричневый) цвет: мы имеем дело с электролизом с неинертным (растворимым) анодом.

Почему родий переходит из электродов в раствор — понятно: происходит анодное растворение, но почему катионы родия не осаждаются из раствора назад на электроды (в тот момент, когда электрод играет роль катода)?

Именно этот вопрос я задал сотруднику, который много лет занимался анодным растворением родия с помощью электрического тока. Оказывается, растворение родия с электродов и обратное его осаждение на электроды из раствора происходит с разной скоростью (растворение идет быстрее): благодаря этому в растворе и накапливается родий.

В разбавленной соляной кислоте родий растворяется быстрее, чем в разбавленной серной кислоте (анодное растворение переменным током), но для приготовления электролита родирования нужен именно сульфат. Если вы получите хлорид родия, его придется переводить в сульфат через промежуточное осаждение гидроксида. Лично я занимался анодным растворением родия в бромистоводородной кислоте — в ней родий растворялся еще медленнее, чем в серной, но для синтезов был нужен именно гидратированный бромид родия.

В сказанном выше нет ничего оригинального: упомянутая методика приготовления электролита для родирования изложена в ОСТ-107 460092 001 — 96 [1] (издание официальное). Проблема была в том, что оно было под грифом «ДСП» [2] т.е. секретно. Благодаря этому некоторые не совсем порядочные сотрудники держали методику в секрете, якобы как личное ноу-хау, и зарабатывали тем, что готовили электролит за деньги (хотя заказчики (Запорожье), если бы у них была методика, легко справились бы с этим сами).

Но времена меняются: появились сканеры и появился интернет. Поэтому отсканировал ОСТ и выложил для всех.

Выше упомянут случай электрохимического растворения родия с переменным током, который, кстати, применим и для других благородных металлов. Но в промышленности и лабораторной практике переменный и импульсный ток используется также для осаждения металлов, например, с целью получения гальванических покрытий или мелкодисперсных порошков металлов. Применяться может, как симметричный (синусоида), так и ассиметричный переменный ток.

Протекание электролиза с переменным током зависит от частоты, напряжения, силы тока и от ряда других факторов. При частоте в десятки, сотни и тысячи герц ионы успевают дойти до электродов и там разрядиться. Если частота поднимается до миллионов герц (МГц), разрядка ионов прекращается, т.к. ионы не успевают достигнуть электродов и разрядиться.

Большое значение имеет химическая природа системы, на которую действует электрический ток (состав электролита и материал электродов). Забегая наперед, скажу: часто все совсем не так, как с постоянным током. Кроме того, в некоторых случаях поверхность электрода может играть роль выпрямителя, превращая симметричный переменный ток в ассиметричный переменный или в импульсный ток.

Во многих случаях переменный или импульсный ток используют для электролиза не от хорошей жизни: делается это в основном тогда, когда применение постоянного тока или методов без участия электрического тока (например, химическое растворение и химическое осаждение) дает плохие результаты.

В некоторых случаях электролиз переменным током — нежелательное явление, которое возникает мимо нашей воли. Например, в нагревателях и парогенераторах, которые работают за счет омического тепла от прохождения переменного тока через воду, может происходить разложение воды на водород и кислород — так же, как при действии постоянного тока (такие нагреватели работают по принципу «Кипятильника из двух лезвий» [3]). В данном случае наиболее важной является критическая плотность тока на электродах, после превышения которой происходит активный электролиз воды. Разумеется, при этом энергия электрического тока расходуется не на нагрев (или испарение) воды, а на бесполезное ее разложение.

Но я и не утверждаю, что электролиз с постоянным током — замечательное и уникальное явление. Достаточно констатации самого факта: электролиз с переменным током существует, в чем можно убедиться, поставив несколько простых экспериментов.

Далее описаны опыты по электролизу с переменным током частотой в 50 Гц, напряжением 10-25 и 220 В.

__________________________________________________
1 ОСТ-107_460092_001-96. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Типовые технологические процессы. [ссылка]

2 ДСП — для служебного пользования (т.е. ограниченного пользования).

3 Самодельный кипятильник из двух лезвий [ссылка]

После того, как занимался электролизом с переменным током в рамках научной работы с платиновыми металлами, я больше не планировал к нему возвращаться. Но планы — это одно, реальность — совсем другое. Электролиз с переменным током вышел незапланировано — во время съемки опытов по электропроводности водных растворов электролитов.

Например, когда я опустил в раствор сульфата алюминия два железных электрода (гвозди) и включил ток (220 В и 50 Гц), то кроме свечения лампочки заметил и другой эффект: с поверхности электродов наблюдалось выделение газа, которое резко усилилось, если электроды сблизить. Я не сомневался, что это водород и кислород — за счет электролиза воды. Можно, разумеется, было утверждать, что это пузырьки пара, которые выделяются за счет того, что вода между электродами нагревается и кипит, однако раствор в стакане оставался холодным (омическое тепло, разумеется, выделялось, но, когда прикоснуться к стакану, оно не ощущалось).

Тогда изменил эксперимент: в стаканчик на 25 мл налил миллилитров 15 насыщенного раствора сульфата алюминия, опустил в него электроды и включил ток. Лампа ярко загорелась, на электродах начал активно выделяться газ. Оставил раствор на 15 минут, сел обедать. Когда вернулся — жидкость не закипела и не была горячей, хотя на электродах активно выделялся газ, а лампа ярко горела. Если выключить ток — выделение газа сразу же прекращалось, включить — моментально возобновлялась.

Нет сомнений: идет электролиз воды.

Если бы вместо насыщенного раствора сульфата алюминия была вода из-под крана — она бы активно закипела, а, возможно, и успела бы выкипеть. Но раствор сульфата алюминия имеет гораздо более высокую электропроводность и гораздо более высокую концентрацию переносчиков заряда (ионов), поэтому при прохождении электрического тока через данный раствор происходил в основном не разогрев воды, а ее электролиз.

В отличие от электролиза раствора сульфата алюминия, эксперимент по электролизу водного раствора едкого натра я провел сознательно. Собрал установку, похожую на «Кипятильник из двух лезвий» [3], только лезвия были погружены не в воду, а в стаканчик на 100 мл с раствором едкого натра и электроды были подключены к сети не напрямую, а через ЛАТР.

Почему именно раствор едкого натра? Потому, что недавно я его использовал для получения гремучего газа путем электролиза (с постоянным током, разумеется) [4] — было интересно посмотреть, как будет себя вести этот раствор, если к электродам подвести переменный ток.

Собрал установку, включил 10 В. На лезвиях началось активное выделение газа. Не прошло и минуты, как раствор в стакане стал зеленым и мутным: нержавеющая сталь лезвий начала разрушаться.

Поднял напряжение до 15, потом — до 20 В. Затем — до 25 В, но тут же пришлось убавить напряжение до 10 В, поскольку подвижный контакт ЛАТРа начал сильно искрить.

Примерно через 10 мин после начала электролиза газ продолжал выделяться, зеленая окраска жидкости в стакане сменилась на коричневую [гидроксид железа (II) — Fe(OH)2 окислился до гидроксида железа (III) — Fe(OH)3].

Опыт выглядел не совсем эстетично (ржавчина в стакане), для получения гремучего газа такой способ непрактичен, но электролиз воды имел место — электролиз с переменным током.

_____________________________________________
4 Опыты с водородом ч. 6. Получение и взрыв гремучего газа [ссылка]

Источник

Adblock
detector