Circuitul de electrolizer, cum să faceți singur un dispozitiv

Electrolizor este un dispozitiv care este utilizat în sfera de producție, de exemplu, pentru a obține anumite substanțe. Cu toate acestea, din cauza creșterii prețurilor la combustibili și a majorării tarifelor la gaz, situația din țara noastră sa schimbat radical, iar acum electroliza este folosită pe scară largă la domiciliu.

Un exemplu este un circuit de celule celulare sau o mașină de sudare cu plasmă.

Caracteristicile dispozitivului

După cum se știe de la cursul de școală al chimiei, electroliza este un proces prin care componentele substanțelor dizolvate sunt eliberate pe electrozi. Pentru a continua cu succes un astfel de proces, este necesară o sursă de curent, iar aparatul electrolitic este proiectat cu precizie pentru a permite acest proces să fie realizat împreună cu acesta.

Dispozitivul electrolizorului este un recipient plin cu o substanță specială - un electrolit. De asemenea, cel puțin doi electrozi sunt plasați în acest container.

Caracteristica principală a dispozitivului este performanța acestuia. Este desemnat de numerele folosite în numele modelelor. De exemplu, dacă comparați două modele - "SEU 20" și "SEU 40", atunci un singur nume devine clar că acesta din urmă este mai puternic. Numerele reprezintă în acest caz producția de hidrogen. Numărul "20" înseamnă că dispozitivul este capabil să producă 20 cu. metri de hidrogen pe oră.

Există și alte caracteristici ale electrolizorilor, care de obicei depind de tipul de dispozitiv și de domeniul aplicării acestuia.

De exemplu, când se efectuează electroliza apei, coeficientul de eficiență este influențat de:

• tensiune în electrozii;
• distanța dintre electrozi;
• dimensiunile acestor electrozi;
• concentrația de electroliți;
• proprietățile chimice și fizice ale materialului utilizat pentru fabricarea electrozilor;
• prezența sau absența elementelor de accelerare a procesului.

Principiul de funcționare

Celula funcționează după cum urmează: electrozii sunt conectați la sursa de curent continuu care sunt coborâți într-un container cu o soluție apoasă de electrolit. Curentul de trecere trebuie să aibă o tensiune care depășește punctul de descompunere al moleculelor triatomice de apă.

După un timp, oxigenul se formează pe unul dintre electrozi, iar hidrogenul pe cealaltă. Deoarece numărul de molecule de hidrogen din apă este exact de 2,5 ori mai mare decât numărul moleculelor de oxigen, hidrogenul este eliberat de 2 ori mai mult. Acesta este modul în care funcționează un simplu electrolizor.

Tipuri de dispozitive

Electrolizații pot fi utilizați nu numai în sfera industrială, dar și în viața casnică. Hidrogenul pe care îl produc poate fi transformat în combustibil și folosit pentru a îmbogăți amestecul benzen-aer, mărind astfel performanța motorului mașinii.

Există mai multe tipuri de celule de electroliză, care diferă unele de celelalte în ceea ce privește caracteristicile de proiectare.

Dispozitive uscate

Folosindu-le, puteți schimba numărul de celule. Conectați dispozitivul la o sursă de curent a cărei tensiune depășește cel mai mic potențial de electrod.

Electrolizați cu flux

Acest design constă dintr-un container cu electrozi, care este umplut în partea de sus cu o soluție. Un alt element mare al unui astfel de dispozitiv este un rezervor, care conține și o soluție, dar încă mai există un spațiu gol. Ambele rezervoare sunt conectate între ele printr-o pereche de țevi.

Celula de flux funcționează după cum urmează: în rezervor, unde nu există spațiu liber, reacțiile electrochimice apar în electrozi din electrozi. Gazul rezultat împreună cu electrolitul printr-unul din tuburi trece în cel de-al doilea vas. Acolo este separat de soluția de electrolit și iese printr-o supapă specială situată în partea de sus a rezervorului. Electrolitul, lipsit de gaz, prin a doua conductă revine din nou la baie cu electrozi.

Acest proces se repetă de mai multe ori până când se obține volumul necesar de gaz: până când dispozitivul este deconectat de la rețea.

Instrumente cu membrane

Face parte din numărul de soiuri comune de celule. Lucrarea lor se bazează pe utilizarea unei membrane: nu este un electrolit lichid, ci unul solid.

Mai mult decât atât, membrana efectuează simultan două funcții:

1. Acesta poartă microparticule.
2. Separă electrozi și produse de reacție electrochimică.

Cel mai simplu electroliză cu diafragmă

În cazul în care este imposibil să se permită difuzia între camerele de electrozi, este utilizată o diafragmă poroasă, care poate fi sticlă, azbest sau ceramică. Vasele de sticlă sau fibrele polimerice pot fi uneori utilizate. În consecință, dispozitivele echipate cu acest element sunt numite dispozitive diafragmatice.

Se compune din șase elemente de bază:

• două tuburi (dintre care una este destinată ieșirii de oxigen, iar cealaltă este pentru ieșirea de hidrogen);
• un catod;
• un anod;
• În formă de U;
• diafragma însăși, care este situată în partea inferioară a vasului.

Tipuri alcaline

O varietate de electrolizi, care pot fi atribuite majorității acestor dispozitive. Aproape în fiecare dintre ele, o soluție concentrată de alcalii acționează ca un catalizator.

Nu se recomandă utilizarea sarei, deoarece în acest caz se va elibera clor. Cel mai bine este să folosiți hidroxid de sodiu, deoarece nu corodează electrodul.

Procesul de autoproducere

Înainte de a face singur un electrolizer, trebuie să pregătiți materialele și instrumentele necesare, precum și să trasați un dispozitiv viitor pe diagrama.

Acest lucru va necesita:

• o bucată de tablă de oțel (oțelul trebuie să fie inoxidabil);
• tub transparent;
• recipient de plastic de 1,5 litri;
• vană de apă;
• filtrați pentru a le curăța;
• accesorii;
• șaibe;
• șuruburi;
• fructe cu coajă lemnoasă.

Lucrul începe cu măsurarea suprafeței foii de oțel. După ce, prin intermediul Bulgariei, este necesar să o împărțim în 16 piețe de aceeași suprafață. În fiecare dintre patratele obținute trebuie să tăiați unul dintre colțuri. În celălalt colț, care este situat opus decupării, faceți o gaură în care bolțul să fie introdus pentru al fixa pe celelalte plăci.

Deoarece curentul trebuie să treacă de la o placă la alta atunci când dispozitivul terminat funcționează, este necesar să se asigure că o plăcuță acumulează o încărcare negativă și, pe de altă parte, o încărcare pozitivă. Ele trebuie să fie conectate la rândul lor: pozitive, negative, pozitive, negative și așa mai departe. Deci curentul crește.

Plăcile sunt unite prin șuruburi și șaibe. 8 plăci ar trebui să aibă o încărcătură pozitivă și 8 - negative. Dacă lucrările sunt efectuate corect, scurgerile plăcilor nu trebuie să atingă electrozii. Pentru a vă asigura că plăcile nu vin în contact între ele, este necesar să folosiți un tub.

Structura finisată de 16 plăci este plasată într-un container de plastic pentru a determina locul unde ar trebui să fie realizate găurile. Dacă se dovedește că șuruburile nu se potrivesc în container, acestea ar trebui să fie scurtate și strânse cu piulițe pentru a obține etanșeitate.

Apoi, puteți face o gaură în capac și introduceți câteva jetoane. Cusăturile formate trebuie acoperite cu etanșant siliconic.

Se recomandă conectarea plăcilor după cum urmează: extremă - la minus și cea care este în mijloc - la plus. Din zona plăcilor, precum și din rezistența curentului, volumul gazului evoluat este în mod direct curbat. Este necesară o supapă de siguranță pentru a vă asigura că dispozitivul nu acumulează mult gaz.

După ce dispozitivul a fost complet asamblat, trebuie verificat. Pentru aceasta, este conectat la o sursă de alimentare. În capacitatea sa, apa este turnată la nivelul la care sunt amplasate șuruburile. Apoi, trebuie să închideți capacul, să atașați un tub la teava și să-l puneți în apă. Dacă curentul este slab, acesta va fi imediat vizibil.

Pentru a spori eficiența dispozitivului, în loc de apă, turnați soluția alcalină în rezervor. Prin ea însăși, apa simplă nu este un conducător foarte bun al electricității, pentru că nu are săruri și impurități, dar dacă adăugați alcalii la apă, capacitatea sa de a conduce curentul se va îmbunătăți imediat. Pentru a obține un electrolit calitativ format din apă și alcalii, puteți lua hidroxid de sodiu. Această substanță este prezentă, de obicei, în mijloacele pentru curățarea țevilor.

În ciuda faptului că cel mai simplu electrolizer constă dintr-un număr mic de elemente, puteți încerca să faceți o varietate de tipuri de astfel de dispozitive. Pentru aceasta, nu este necesar să solicitați ajutor profesional.