Електролізери - це установки для отримання чистих хімічних елементів методом пропускання електричного струму через рідкий електроліт. У промисловості з їх допомогою отримують метали методом електрохімічної опади. У домашніх умовах електролізери використовуються для отримання Брауновського газу, суміші водню з киснем шляхом розщеплення води. Для запуску процесу установка потребує зовнішнього джерела живлення.

Принцип роботи електролізної установки

Знайомство з пристроєм і принципом роботи найпростішої установки для електролізу багато пройшли ще в школі на уроках фізики. Помістивши два електроди в соляний розчин і пропускаючи через нього постійний струм, на одному з'являється чистий метал, а з другого починається виділення газу.

Установок, призначеним для отримання водню, необхідно потужне електричне поле для того, щоб розірвати атомарні зв'язку. Для полегшення процесу в воду додається лужної каталізатор. В основному використовують NaOH - натрію гідроксид або NaHCO 3 - соду.

Натрію гідроксид міститься в миючих засобах Крот та Містер Мускул. І, крім харчової соди, можна використовувати і каустичну соду.

Каталізатор за рахунок хімічних реакцій бере на себе значну частину роботи. Іони гідрогсідной групи притягуються до позитивного електрода. Натрій до негативного потенціалу, а звільнилися молекули водню вільно виходять з рідини.

застосування електролізерів

Постійне зростання цін на енергоносії дозволив по-новому підійти до електролітичним процесам. Розроблено різні типи установок для отримання:

  • алюмінію;
  • хлору;
  • водню для плазмових апаратів різання і зварювання.

Також пристрої працюють в складі агрегатів, які виробляють очищення, знезараження питної води та води для басейнів, як добавка до палива для авто, що дозволяє повністю використовувати потенціал вуглеводнів. Водень горить значно раніше бензину. Бензин запалюється вже не від іскри, а від полум'я, що підвищує зусилля, що давить на поршень двигуна машини.

Деякі умільці використовують електроліз води в домашніх умовах для обігріву приміщень. Але тут варто відзначити, що собівартість отриманого пального водню значно перевершує за ціною той же природний газ. До того ж температура горіння водню досить висока і не всякий метал здатний витримати тривалий вплив без руйнування. А використання термостійких матеріалів економічно не виправдане.

види агрегатів

Різний підхід до проблеми дозволив створити безліч типів електролізерів, серед яких:

  • сухий;
  • мокрий;
  • проточний;
  • мембранний;
  • діафрагмовий;
  • лужної.

У сухих моделях використовується набір плоских електродів для підключення високовольтного блоку живлення. А пов'язано це з тим, що подається харчування на один анод і катод становить не більше 2 В. В автомайстерні багато акумуляторів напругою 12 В, тому саморобний пристрій може мати по 6 електродів. Зібрана конструкція поміщена в герметично закриту ємність.

На відміну від сухого типу мокра модель електролізера відрізняється відкритою ємністю. Через що виникає необхідність в постійному контролі рівня електроліту.

Проточний варіант відрізняється тим, що виділення водню відбувається в окремій ємності. Після чого розчин повертається в основну ємність з встановленими електродними парами.

Мембранний тип відрізняється тим, що роль електроліту виконує мембрана - твердий електроліт. Мембрана виконує два призначення. Перше - перенесення іонів. Друге - відділення продуктів електрохімічної реакції на фізичному рівні.

Діафрагмовий тип апаратів застосовується в тому випадку, коли не допускається дифузія елементів. Для виготовлення пористої діафрагми використовують:

  • кераміку;
  • азбест;
  • Скло;
  • полімерну тканину;
  • скляну вату.

Прилад, що працює на лужному розчині краще, так як з соляних розчинів в процесі реакції відбувається виділення хлору, який вважається отруйною речовиною.

Лужну добавку вводять через неможливість проведення процесу в дистильованої воді. Розкладання не відбувається через відсутність різно заряджених іонів.

Електролізер своїми руками

Електролізер для отримання водню своїми руками зробити цілком можливо. Перед початком виготовлення приладу необхідна схема електролізера. Їх зустрічається на просторах інтернету велика кількість, і підібрати необхідну не складе труднощів. На підставі обраної схеми розробляються креслення електролізера своїми руками.

Потім необхідно підібрати матеріали для виготовлення елементів. Найкращим варіантом для виготовлення пластин є нержавіюча сталь марки 03Х16Н15М3. маркування із закордонних стандартам AISI 316 L. Вона стійка до корозії від впливу води та лугів.

Необхідно виготовити деталі в кількості 16 штук. Їх можна розмістити на сталевому квадраті 500 × 500 мм. Разметив, їх можна вирізати ножицями по металу, якщо дозволить товщина металу, або болгаркою.

На кожному елементі необхідно відрізати один кут, а з протилежного боку просвердлити отвір, діаметр якого повинен збігатися з діаметром з'єднувального болта.

Збірка пакета пластин проводиться в такій послідовності: позитивна - негативна - позитивна - негативна і так далі. Ця послідовність забезпечує високу щільність струму.

Ізолювання пластин між собою проводиться не проводить електрику полівінілхлоридної або силіконової трубкою. Вона розрізається уздовж, а її товщина становить 1 мм. Потім з неї нарізаються квадратики і свердлити отвори. Зазору в один міліметр цілком достатньо для інтенсивного виробництва газу.

Зібрану конструкцію поміщають в пластиковий контейнер необхідного обсягу з герметично закривається кришкою. Якщо довгі гвинти не дають рівно встановитися їх слід відпиляти, а гайки надійно затягнути. У кришці свердлити отвори, в яких закріплюються штуцера. Для забезпечення герметичності використовується силіконовий герметик.

Перед підключенням джерела живлення потрібно провести розрахунок подається напруги. Його значення пропорційно площі та кількості пластин. Під час пробного запуску при недостатній потужності помітно рух рідини. Надалі для переходу в робочі режими слід поступово підвищувати потужність.

При відсутності джерела постійного струму можна самостійно зробити схему потужного випрямляча. Для цього знадобляться:

  1. резистори, кому - 2, 7, 3, 10, 15, 30;
  2. діоди - Д232, Д226Б, Д814Б;
  3. транзистори - МП26Б, П308;
  4. конденсатор, мкФ - 0, 5;
  5. тиристор - КУ202Н;
  6. резистор перемінний, кому - 3 … 22;
  7. амперметр.

На закінчення варто відзначити, що електроліз в домашніх умовах - це доступний спосіб отримувати для дому та автомобіля водневий паливний інгредієнт. Підключення саморобної установки не викликає труднощів. Працювати вона може від постійного струму і від змінного, але через випрямляч.

Категорія:

Технології