电解装置

时间:2024-06-28 18:50:29编辑:奇事君

想自制个电解水制氢装置,跪求个位大虾指点迷津……

药品:水,稀硫酸,或氯化钠
器材:烧杯(1)电极(2)导线若干,电源30v以上(电压越高,反应越快,但要适宜)试管若干
装备连接,1烧杯中间放隔膜,不防水的,电解液连在一起,
2,倒入水,加入少许的稀硫酸或氯化钠
3挡板两边个放入与电源连接的电极
4,用排水集气法收集与电源负极相连的的电极上产生的气泡;
5收集后短时间储存可以试管倒置即可


电解水制氢竟然如此耗电!!??

先看看理想条件下的情况。1molH2O在298K(25摄氏度)、外压为100kPa下可逆地(也就是很接近平衡状态,且没有能量耗散的情况下)电解生成H2和O2(生成的气体压力为100kPa),需要消耗电能237.1kJ,此外还需从环境中吸收48.7kJ的热量。

假设氢气为理想气体。根据理想气体状态方程pV=nRT,298K、1标准大气压下1立方米氢气其物质的量为40.9mol,至少需消耗电能237100×40.9 = 969.7万焦。

实际需要用5千瓦时的电,1千瓦时等于1000J/s×3600s = 360万焦,5千瓦时就是1800万焦,969.7÷1800 = 54%。很多情况下实际结果能有理论值的20%-30%就不错了,能有大于50%的利用率真是不容易。


怎么制作电解水,怎么从电解水中提取氢气,不要说别的,最好有图片。

首先准备仪器:电源,两个石墨电极,导线,蒸馏水(里面加点硫酸钠更好,提高导电能力),两个试管(或集气瓶)通电后,用收装置收集气体,与电源正极相连,收集气体气积少些的是氧气。通电后,用收装置收集气体,与电源负极相连,收集气体多些的是氢气。注意:氧气是可以导火的,收集的时候注意安全,远离火源!现有的工业化电解制氢方法主要有两种:1、碱性电解水制氢。2、聚合物电解质电解水制氢。电解水工业化还处于发展阶段,仍有许多问题需要处理。比如,通常电解槽需要高纯度的淡水资源,直接用海水会导致电极腐蚀和效率降低,而电解海水的氯碱工业需要更高的电压来实现氢气的制备,如何实现电解海水将极大地推动电解水工业化的步伐。

如何制作电解水的装置?

实验名称:电解水

实验类别:演示或学生实验

改进目的:通直流电分角水的实验对研究水的组成至关重要。九年义务教育三年制初中教科书化学48页所示简易装置水槽中需电解液量大,同时收集气体的试管放入或取出电解液时手被溶液沾污而受腐蚀,为克服上述不足之处,特自制电解水实验器。

制作电解水实验器所需原材料:见附页图中所示。

电解水实验器的制作过程:

1.将上底半径为6厘米的圆台形的橡胶塞打上与注射器管和长颈漏斗管相匹配的三个孔。

2.将两只相同的注射器管和一个长颈漏斗管旋转插进橡胶塞的孔内,管的下沿不要超过塞子的下底面,以免装电解液时杯内留下气泡。

3.截取一小段带孔的伞骨子(镀铬不锈钢)将外附橡胶的细钢丝一端裸露部分穿入伞骨于孔内并夹紧,再将伞骨手插入已用过的一次性注射器管内的胶塞中心(此塞剪有几个孔),最后将制好的电极插入注射器管内,导线的另一端从漏斗管内穿出来,在导线上作好正负极的记号,与注射器管记号一一对应。

此步须注意以下两点:

①电极既不能露出管底,又不能插入管内太深。电极露出管底则产生的氢气和氧气混合;插入管内太深则产生气体的速度慢。

②电解器内部的细钢丝除与电极接触部分能裸露外,其余部分不能裸露。

4.将与注射器管相匹配的注射针尖截断且夹扁密封,留下针帽。

5.将制好的塞子塞到与之匹配的茶杯口内,把针帽扭到注射器管的上端。

操作步骤及现象:

1.扭下针帽,检查装置的气密性。

2.向漏斗内倒入5%至10%纯净的氢氧化钠水溶液,当电解液升到注射器管内后,加液体的速度放慢,待三个管的注段达到顶点不再改变时,将针帽扭上(不要扭得太紧)。

3,通直流电源12伏至6伏,电解液浓度小则电压调大,电解液浓度大则电压调小。不到半分钟,负极(阴极)产生5毫升气体,正极(阳极)产生约2.5毫升气体。

4.切断电源,点燃木条,扭下与负极相连的针帽,迅速在管尖处点火,气体燃烧,呈淡蓝色火焰——氢气。

5.为使实验现象明显,再通电源,扭下与正极相边的针帽,迅速把带火星的木条放到管尖处,木条复燃——氧气。





改进后的效果:

自制电解水实验器所需的原材料易得,制作不难。实验操作安全方便,便于观察。电解的速度快,所得氢气和氧气体积很接近2∶1;检验生成气体的现象十分明显。实验所需电解液的量不多,同时可避免手被溶液沾污而受腐蚀。实验器可长久使用,必须时更换电极也十分方便。演示实验可改为学生实验。

附:自制电解水实验器平面图。

如图所示:



1.直径为6厘米圆台形橡胶塞。

2.口径为6厘米的透明玻璃杯。

3.5毫升或10毫升注射器玻璃管。

4.长颈漏斗。

5.电极(镀铬不锈钢——带孔一小节伞骨子)。

6.外绝级导电线(细钢丝)。

7.与注射器管相配套的针帽(针尖切断且夹扁密封)。

8.带孔小胶塞。


水电解制氢设备哪家的比较好?

国内就那么几家,说哪家好,还真说不好,邯郸的718所的设备比较粗实,但是控制系统及细节问题把握的很一般。苏州有一家,老板不懂技术胡乱找了一两个懂行的技术人员做出的产品问题不断。扬州也有一家,听说是采用了加拿大及美国的一些技术,设备做的比较精巧,标榜的是纯度比较高,电耗比较低,听说老板是年轻人,貌似职业精神还可以。


水电解制氢

嗯!最经我也在研究这个东西。
KOH不要饱和,一般是20%左右产气量最高,KOH太浓了,水分少了,对电解也不利。同时要燃烧的话,需要滤气装置和flashback防止器。
电源的话,我建议是采用通讯电源,淘宝上买的估计在300米左右,规格大概是12-18V 50A的,足够你用了。你搜通讯电源就可以了。
不建议你采用的10CELL串联模式。电解的时候电压太低了,才2.4V,youtube上面的birdmen甚至上到了单cell300V。
另:给个大概的数据,电解制氢的产率大概是0.25m³/KWH(度),混合气体的话大概0.35m³/度电。支持燃烧且不回火且能烧化M8的铁螺丝,至少需要3-4L/mian的出气量。用12V 50A的电源差不多了。


产气量的影响因素从大倒小依次是:电流大小,极板距离,极板表面积,电解液浓度,电解液温度。


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