Простые расчеты в электролизе. Получение водорода. (стр. 1)
Некоторое время назад, меня посетила идея использовать водород в качестве топлива автомобиля. Иллюзии, иллюзии. Конечно, все это было не просто так. В то время цены на бензин подскочили сильно и очень быстро. Платить в два раза больше за то же количество бензина ... не хотелось, но приходилось. Ну разве можно найти лучшее время для того, что бы пораскинуть мозгами, поразмять, так сказать, то что есть.
Первый подход с ручкой и бумагой кончился ничем. Серое Вещество, конечно разминалось, но с годами оно несколько слежалось и достичь желаемого результата «с наскока» не удалось.
Поход на Ю-Тюб прямо окрылил. Десятки тысяч людей уже сделали генераторы водорода (газа Брауна), и многие установили их на автомобили, экономя несметное количество бензина! Две проволочки в литровоую банку, вода с содой или щелочью, два провода к автомобильному аккумулятору, трубочку к забору воздуха, и вот оно, счастье.
Добавляем проверку по компаниям, которые выпускают оборудование для получения газа Брауна, на борту автомобиля – быстро находим и много. Проверяем документацию на эти устройства – качество низкое или среднее, но достаточное для повторения. Положительные отзывы людей использующих водородо-кислородную смесь в автомобиле - много, и все положительные. Я бы даже сказал, что пугающе много. Мысли о заговоре нефтяных компаний в голову полезли ...
Но мы простых путей не ищем.
Стали мучать меня смутные сомнения. И как Вы думаете с чего они начались?
Прежде всего с напряжения 12 вольт, которые используются для разложения воды в одной ячейке. 1,23V , 1,7-1,8V , 2,4V – это смотрится правда-подобно. Ну добавим 0,5V на всякие неприятности типа поляризации электродов и тп. Таким образом, реальный диапазон напряжения на ячейке электролизера должен лежать в пределах 1,8V до 3V.
Предположим, что на ячейке удалось поднять напряжение до 12 Вольт. По логике, она должна производить больше водорода, чем при 3 Вольтах, к примеру. Попробуем разобраться почему так происходит.
Законы электролиза не такие сложные.
Количественные соотношения при электролизе между выделившимся веществом и прошедшим через электролит электричеством выражаются двумя законами Фарадея.
Первый закон Фарадея.
Количества веществ, выделяющихся на электродах при электролизе, прямо пропорциональны количеству электричества, прошедшего через электролит. Это интуитивно понятно и без Фарадея. Но есть маленькое дополнение, которое позволяет получить очень практический результат. Оно говорит, что: Количество вещества, выделяющегося при прохождении через электролит 1 кулона электричества, называется электрохимическим эквивалентом.
Дополнить нечего. Пропустили через электролит 1 Кулон электричества и получили один электрохимический эквивалент вещества ( α ) в миллиграммах.
M(mg) = α * Q = α * I * t
M(mg) – количество вещества в миллиграммах
α – электрохимический эквивалент
Q - количество электричества в кулонах
I - сила тока в амперах
t - время в секундах
12.14.2010 SKootS Next Пропустить теорию Вопросы - ответы
Прежде, чем приступать к экспериментам с водородом необходимо знать, что водород достаточно опасное вещество. Молекулы водорода при комнатной температуре малоактивны. Их реакционная способность увеличивается при нагревании, под действием ультрафиолетовых лучей, ионизирующих излучений, в присутствии катализаторов, искрового разряда. В присутствии платинового, никилевого, иногда железного катализатора, гремучая смесь взрывается при незначительном нагревании. Известно, из школьного курса, что при соотношении водорода и кислорода 2:1 образуется гремучая смесь, которая легко взрывается от искры или при поджигании. В школе не объяснили, что водород в смеси с кислородом или воздухом, взрывоопасен в широком диапазоне концентаций. К примеру, диапазон концентраций водорода в кислороде, сохраняет взрывоопасность в пределах 4,5 до 95 процентов, а смесь с воздухом в диапазоне 4,1 до 74 процентов. При этом смеси самовозгораются при температурах 450 и 510 градусов Цельсия соответсвенно. Скорость распределения пламени таких смесях 0,89 и 0,27 м/сек. (скорость звука в воздухе составляет 340 м/сек.) В гремучей смеси, скорость распространения пламени превышает скорость звука и составляет 2820 – 2860 метров в секунду, что позволяет говорить не о горении, а о детонации, т.е. распространении фронта пламени со сверхзвуковой скоростью. На этом основан экспрес анализ, который произвдят по звуку згорания микропорций таких смесей. Они сгорают либо с хлопком либо с громким щелчком, соответсвенно.