Электролиз и электролизеры - Александр Сергеевич Коняев

усадка по толщине была примерно 10% от первоначальной толщины. после этого в боковую пластину вкручиваем 2 штуцера: 1 для вывода газа, другой для циркуляции воды. Потом можно закрепить бак циркуляции, так как вместе с газом выделяется пена, которая пагубно сказывается на газораспределительной системе. Она вместе с газом будет попадать в бак циркуляции, пена с водой через нижнее отверстие вернется в электролизер, а опущенный газ пойдет дальше. Также так будет гораздо легче заправлять электролизер. Вот после всех этих работ мы получим совершенный электролизер сухого типа. Также он будет является проточным, так как вода будет циркулировать по системе. Такой электролизер может нагнетать давление до 4 атмосфер, а если его дополнительно залить эпоксидной смолой, то й до 8-10 атмосфер.

Еще одна важная часть: отверстия для циркуляции газа и жидкости в электролизере должны быть определенного диаметра и зависят от скорости выделения газа, чтобы предотвратить газозаполнение. Вот некоторые размеры:

1 л/мин – 4 мм

2 л/мин – 5 мм

3 л/мин – 6 мм

20 л/мин – 16 мм

Глава 4

Схема импульсного питания электролизера При импульсной схеме питания ток подается поляризованными импульсами с заданной частотой и амплитудой.

При изготовлении этой схемы используется высоковольтная схема Стенли Мейера

или низковольтная Дэйва Лоутона, которая более проста в изготовлении. Ее мы и рассмотрим. Также можно подавать импульсы с помощью платы управления Arduino.

Схема Дэйва Лоутона:

Для ее изготовления понадобятся:

Микросхема NE555 -2x

Транзистор BUZ-350 -1x

Диоды 1N4007 – 1x

1N4148 – 4x

Резисторы 220 Ом – 1х

820 Ом – 1х

100 Ом – 6х

Переменные резисторы 10 кОм – 2х

47 кОм – 2х

Конденсаторы 1 мкФ – 1х

10 мкФ – 1х

47 мкФ – 1х

100 мкФ 16 В – 2х

10 нФ -3х

100 нФ – 1х

220 нФ – 1х

Все это паяется на отдельной текстолитовой плате, которую необходимо заказывать в специальных мастерских или пробовать изготовить самому.

Глава 5

Приготовление электролита

Электролит – важная часть процесса электролиза. Если не приготовить качественный электролит, то процесс электролиза не начнется, или начнется с очень маленькой скоростью и с большим количеством примесей в выделившимся газе. При электролизе воды главное, чтобы составные части электролита (а именно положительные (+) ионы) имели меньший электронный потенциал, чем водород.

Например:

Водород (H) – 0.0

Магний (Mg) – -2

Натрий (Na) – -2.71

Кальций (Ca) – -2.87

Калий (K) – -2.92

В основном используют растворы щелочей, например, NaOH, KOH и т.д.

Можно использовать и растворы NaHCO3 (пищевая сода) или NaCl (поваренная соль). Но их использование пагубно сказывается на электролизере, так как при их использовании образуется много осадка. Поэтому лучше использовать водный раствор щелочи.

А вот и его рецепт:

Нам понадобится:

1,5 л дистиллированной воды

250 г NaOH (или KOH)

Наливаем в емкость 1,5 литра дистиллированной воды (можно и обычной, но скорость реакции будет меньше), отмеряем 250 грамм щелочи (NaOH или KOH) и все перемешиваем до полного растворения щелочи в воде. Так мы получим 15-ти % раствор щелочи, который идеально годится для электролиза воды.

Глава 6

Расчет мощности получившегося электролизера

Для максимальной мощности электролизера необходимо использовать пластины круглой формы, так как они выдерживают большее давление. А электролиз под большим давлением происходит с гораздо большим КПД.

Для скорости генерации газа в 1 л/мин необходима активная площадь пластин в 0.1 м2. Мощность же такого электролизера будет равна 100 Вт. Если площадь равна 1м2, то и мощность будет равна 1 кВт.

Для расчета массы выделившегося вещества воспользуемся формулой Фарадея:

m=kQ=kIt

k– электрохимический эквивалент вещества

k(H2)= 0,01044 мг/кл

k(O2)= 0,0829 мг/кл

По этой формуле, зная силу тока источника питания и время работы, можно узнать, какая масса вещества выделится при электролизе.

Глава 7

Сферы применения электролизеров

Сферы применения электролизеров различны, так как они являются очень универсальными устройствами. Самым лучшим считается сухой проточный электролизер круглой формы. Такой электролизер заставляет циркулировать жидкость по системе, выдерживает большее давление (до 4 атмосфер обычный, и до 10 атмосфер залитый эпоксидной смолой), при этом он является идеальным компрессором, нагнетая давление, которое он сможет выдержать, и, самое главное – вырабатывает совершенное и экологически чистое ракетное топливо, так как водород при сгорании образует просто водяной пар.

Электролизер можно применять как устройство для получения ракетного топлива (смеси кислорода с водородом, или гремучего газа), который без больших затрат электроэнергии вырабатывает большое количество топлива. Так его можно использовать для работы двигателей машин, ракет и других средств передвижения, и они не будут загрязнять окружающую среду. Также он может являться идеальным компрессором, нагнетая, как уже неоднократно утверждал, любое давление, которое он сможет выдержать.

А в остальном, его применение ограничивается только уровнем человеческого мышления.