Естественные науки

Практический вопрос по электролизу

Собираюсь сделать электролизер воды. (2H2O=2H2+O2) разложение на водород и кислород. В химии не бум-бум. Имеется источник тока, скажем, АКБ 12 В, 5 А/ч. Собственно вопрос в том, какая должна быть наилучшая ВАХ (сила тока и напряжение) для получения максимального КПД электролитической установки? Есть ли формулы и желательно толковые графики?
З. Ы. : Знаю, что чем больше сила тока тем эффективнее электролиз, но тут палка о двух концах, где следует выбрать золотую середину.
Юля Палагина
Юля Палагина
1 753
Прочитал ответы и комментарии, потому отвечу в развёрнутом виде, как практик. Прежде всего о напряжении. Оптимальное напряжение равно 25 вольт на миллиметр расстояния между катодом и анодом, дальнейшее повышение увеличивает риск искрового пробоя и поджига газа. Воду лучше всего использовать очищенную. Выход газа меньше, но и ток потребления тоже, а самое главное - ток используется для разложения воды, а не для нагрева раствора. У меня ёмкость оставалась холодной при токе 3 А в течении 30 минут. Дальше просто отключил установку. Теперь о зазоре между пластинами. Если зазор будет меньше 2.5 мм, то пузырьки газа будут застревать между пластин, уменьшая полезную площадь.
А теперь главное - в 1978 г. институт ХАДИ проводил исследования по применению водорода в качестве топлива ДВС. В результате больших давлений и температур, а так-же сверхтекучести водорода, происходит разрыв стенок камеры сгорания с образованием раковин и каверн. Вывод - применение водорода в качестве топлива экономически нецелесообразно.
Ludmila Elmere
Ludmila Elmere
7 028
Лучший ответ
12 вольт слишком много, достаточно 2-3 В, остальные 10 будут зря греть воду
Для максимального КПД важно иметь минимальное сопротивление электролита - то есть найти, при какой концентрации выбранной кислоты/щёлочи будет наилучшая проводимость и выбрать конструкцию так, чтобы рассояние между электродами было поменьше
Лучше, кстати, щёлочь, но она на воздуше постепенно реагирует с СО2...

Очень важен материал электродов, лучше всего наночастицы платины на углероде, но, за неимением такого катализатора (его можно купить, но ОЧЕНЬ дорого) - лучше всего, наверное, никель... .

ЗЫ. Знаю, что чем больше сила тока тем эффективнее электролиз, но тут палка о двух концах, где следует выбрать золотую середину - Эту самую золотую середину при вашихей конструкции проще всего определить экспериментально по ВАХ. Нужно выбирать ток/напряжение на границе линейного участка (когда перенапряжение начинает быстро расти) - то есть когда вы из электрохимической переходите в диффузионную область предельго тока - ток-то дальше не растёт и бессмысленное повышение напряжения просто увеличивает потери.
А где ты это собираешься делать? Учти, из раствора полетит едкий щелочной туман. А из кислого раствора соответственно кислотный. Жди коррозии окружающих предметов.
Юрий Ронжин
Юрий Ронжин
70 640
У темы уже седая борода. Гугли ВОДОРОДНАЯ СВАРКА и читай, пока не надоест.
Но учти: ВЗРЫВАЕТСЯ ЭТО - САМ УДИВИШЬСЯ.
Igor Skakalin
Igor Skakalin
70 398
Юля Палагина тут то и дело, что хочу водород добавить в топливную смесь бензинового двигателя, естественно без нескольких водных запоров не обойдется. Водород с кислородом это еще та гремучка. А вообще в планах всё это организовать на научном уровне в институте. Но для этого сам пока что буду совершенствовать практические знания. Да и теорию тоже.
Наташа Сыромятникова Уже удивляюсь: не так-то просто взорвать водород!
Для щелочного электролита напряжение примерно 2,2 вольта. Материал электродов обычная сталь, покрытая никелем. Злектролит КОН с добавкой хромпика.