Tirik va o'lik suvni olish juda oson. Bir stakan suvda elektrolizni amalga oshirishning eng oson usuli - ikkita qalam, simlar va uchta batareya. Bunday "uy" elektroliz O. Holguin tomonidan "Portlashsiz tajribalar" kitobida mukammal tasvirlangan.

Stakandagi elektroliz

“Tepasida kengayadigan choy stakanini oling. Kontrplak doirasini tayyorlang va pastki qismdan 3-4 sm balandlikda oynaning devoriga bosing. Oldindan krujkada ikkita teshik qazing (yoki uning diametridagi teshikni kesib oling) va yaqin atrofdagi ikkita teshikni nayza bilan teshib qo'ying: simlar ular orqali o'tadi.

5-6 sm uzunlikdagi, bir uchi o'tkirlangan ikkita qalamni katta teshiklarga yoki uyaga joylashtiring. Qalamlar, to'g'rirog'i, ularning qo'rg'oshinlari elektrodlar bo'lib xizmat qiladi.

Qalamlarning uchlarini ochib qo'yish uchun nayzalar qiling va simlarning ochiq uchlarini ularga yopishtiring. Simlarni burang va ehtiyotkorlik bilan izolyatsion lenta bilan o'rang; Izolyatsiya to'liq ishonchli bo'lishi uchun simlarni kauchuk quvurlarga yashirish yaxshidir. Qurilmaning barcha qismlari tayyor, qolgan narsa uni yig'ish, ya'ni shisha ichidagi elektrodlar bilan doirani kiritish.

Stakanni plastinka ustiga qo'ying, unga chetiga qadar suv quying va bir stakan suvga 2-3 choy qoshiq miqdorida Na 2 CO 3 soda eritmasini qo'shing. Ikki probirkani bir xil eritma bilan to'ldiring. Ulardan birini bosh barmog'ingiz bilan yoping, uni teskari aylantiring va unga bitta havo pufakchasi tushmasligi uchun stakanga botiring. Suv ostida probirkani qalam elektrodiga qo'ying. Ikkinchi probirka bilan ham xuddi shunday qiling.

Batareyalar - kamida uchtasi - ketma-ket ulangan bo'lishi kerak, birining "ortiqcha" ikkinchisining "minus" iga va qalamlarning simlari tashqi batareyalarga ulangan bo'lishi kerak. Eritmaning elektrolizi darhol boshlanadi. Ijobiy zaryadlangan vodorod ionlari H+ manfiy zaryadlangan elektrodga - katodga o'tadi va u erda elektron biriktiradi va gaz - vodorodga aylanadi. Minus terminaliga ulangan qalam vodorodning to'liq probirkasiga ega bo'lsa, siz uni chiqarib olishingiz va uni aylantirmasdan gazni yoqishingiz mumkin. U xarakterli tovush bilan yonadi. Boshqa elektrodda kislorod chiqariladi, musbat (anod). U bilan to'ldirilgan probirkani barmog'ingiz bilan suv ostida yoping, stakandan chiqarib oling, ag'daring, yonib turgan parcha qo'shing - u yonadi.

Shunday qilib, H 2 O suvidan biz vodorod H 2 va kislorod O 2 ni oldik; Lekin soda nima uchun? Tajribani tezlashtirish uchun. Toza suv elektr tokini yaxshi o'tkazmaydi, unda elektrokimyoviy reaksiya juda sekin boradi.

Xuddi shu qurilma bilan siz yana bir tajriba o'tkazishingiz mumkin - natriy xlorid NaCl ning to'yingan eritmasini elektroliz qilish. Bunda bitta probirkaga rangsiz vodorod, ikkinchisiga esa sariq-yashil gaz quyiladi. Bu osh tuzidan hosil bo'lgan xlor. Xlor o'z zaryadidan osongina voz kechadi va anodda birinchi bo'lib chiqariladi.

Probirkani barmog'ingiz bilan suv ostida xlor bilan yoping, uni ag'daring va barmog'ingizni olib tashlamasdan silkiting. Probirkada xlor eritmasi - xlorli suv hosil bo'ladi. U kuchli oqartiruvchi xususiyatlarga ega. Masalan, xlorli suvni och ko‘k siyoh eritmasiga qo‘shsangiz, rangi o‘zgaradi”.

Bu eng oddiy diafragmasiz elektrolizator va eng oddiy elektroliz jarayonining tavsifi. Bizni anod yoki katodda nima ajralib chiqishi qiziqtirmaydi, lekin elektroliz paytida suvda nima sodir bo'ladi, unda nima o'zgaradi va oddiy suvdan nima hosil bo'ladi? chora bu ko'plab kasalliklarga yordam beradi.

Sotib olasizmi yoki o'zingiz tayyorlaysizmi?

Garchi tirik qolish uchun apparat va o'lik suv Bu juda oddiy, buni o'zingiz qilishingiz shart emas.

Mana bu masala bo'yicha mutaxassisning nufuzli fikri: "Zanglamaydigan po'latdan elektrodlar bilan uy qurilishi qurilmalarida faollashtirilgan suvni tayyorlash bunday suvni ichishga urinayotganlarning sog'lig'iga jiddiy xavf tug'dirishi mumkin. Zanglamaydigan po'lat va metallar va qotishmalarning katta qismi anodik eritmaga chidamli emas.

Elektr toki o'tganda bu materiallardan tayyorlangan elektrodlar eriydi va nikel, xrom, vanadiy va molibden ionlari suvga o'tib, uni zaharlaydi. Tibbiy tadqiqotlar uchun mo'ljallangan elektr aktivatorlarni ishlab chiqarishda odatda chidamli materiallar qo'llaniladi. Xususan, anodlar - nikel yoki titanium, katodlar - platina, o'ta toza grafit ishlab chiqarish uchun. Diafragma uchun gözenekli floroplastik yoki keramika ishlatiladi.

Shunday qilib, faqat bitta xulosa bor: siz elektrolizator sotib olishingiz kerak. Agar siz qurilma sotib olmoqchi bo'lsangiz, kitobning oxiriga, ilovaga qarang. U erda turli kompaniyalarning elektrolizator qurilmalari taqdim etilgan - har qanday lazzat uchun: oddiy va arzondan qimmat, kompyuter tomonidan boshqariladigan.

DIQQAT! Faollashtirilgan echimlardan foydalanish bo'yicha barcha ko'rsatmalar kitobning oxirida tasvirlangan qurilmalar uchun mo'ljallangan va boshqa qurilmalar uchun mos emas!

Elektrolizator - bu vodorod generatori deb ham ataladigan qurilmaning nomi. Bu elektr toki ta'sirida suvning vodorod va kislorodga parchalanishining fizik-kimyoviy jarayonidan foydalanishga asoslangan qurilma. Bu jarayon elektroliz deb ataladi, u uzoq vaqtdan beri ma'lum va o'rta maktabda o'rganiladi.

Elektrolizator eng keng tarqalgan vodorod generatorlaridan biridir.

Ta'rifi va ishlash printsipi

Umuman vodorod generatori distillangan suvga botirilgan metall plitalar to'plamidir. Dizayn elektr ta'minotini ulash uchun terminallar va gaz chiqishi uchun armatura bilan muhrlangan korpusga o'ralgan.

Nazariy jihatdan, vodorod generatorining ishlashi quyidagicha ifodalanishi mumkin: distillangan suvga botirilgan qarama-qarshi polarizatsiyalangan plitalar (anod, katod) o'rtasida elektr toki o'tadi. Bunday holda, suv kislorod va vodorodga bo'linadi. Qanaqasiga kattaroq maydon Plitalar, oqim qancha ko'p suv orqali o'tadi va Ko'proq gazlar chiqariladi. Plitalar navbatma-navbat ulanadi (+-+- va boshqalar).

Qo'llash doirasi

Elektroliz jarayonining o'zi katta miqdordagi elektr energiyasidan foydalanishni o'z ichiga olganligi sababli, sanoat ilovasi elektrolizatorlar sezilarli darajada cheklangan. Vodorod ishlab chiqarish uchun kimyoviy usullardan foydalanish ancha tejamkor.

Hozirgi vaqtda vodorod generatorlari quyidagilar uchun qo'llaniladi:

zargarlik ustaxonalarida gazni payvandlash va vodorod bilan gazni kesish;
ichki yonuv dvigatellarining (ICE) toksikligini kamaytirish va ularning samaradorligini oshirish (samaradorlik omili);
suyuq yonilg'i qozonlarining samaradorligini oshirish va toksikligini kamaytirish.

Qurilma

Vodorod va kislorod ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan bir nechta sanoat elektrolizatorlari statsionar birliklar sifatida ishlab chiqariladi. Ulardagi elektrodlar bipolyar tarzda ulanadi va ularning soni tarmoqqa ulanish usuliga bog'liq (transformator yoki transformatorsiz).

Mahalliy va xorijiy kompaniyalar tomonidan ishlab chiqariladigan va ichki yonuv dvigatellarining samaradorligini oshirish va boshqa maqsadlarda qo'llaniladigan kichik o'lchamli vodorod generatorlarining konstruktsiyalari juda xilma-xildir. Bundan tashqari, mavjud katta miqdor qo'lda yasalgan tuzilmalar. Internetda ular haqida juda ko'p ma'lumotlarni topishingiz mumkin.

Elektrolizatorning dizayni oddiy va uni o'zingiz qilish qiyin emasligini hisobga olib, keling, bir nechta shunga o'xshash qurilmalarning dizaynini ko'rib chiqaylik:

Eng oddiy elektrolizator.
Avtomobil uchun vodorod generatori.

Eng oddiy elektrolizator

Oddiy vodorod generatorini yaratish uchun o'rta maktab darajasida fizika va kimyo bo'yicha etarli bilim.

Materiallar va asboblar

Zanglamaydigan po'latdan 03X16N15M3 o'lchami 500x500 mm. Boshqa har qanday zanglamaydigan po'latdan foydalanish mumkin.
Muhim: Suvdagi oddiy po'lat korroziyaga uchraydi. Bundan tashqari, suv o'rniga, ayniqsa, elektr toki u orqali o'tganda, juda agressiv bo'lgan gidroksidi elektrolitdan foydalanish mumkin. Bunday sharoitda oddiy po'lat uzoq davom etmaydi.
Kamida 1 m uzunlikdagi va 8 mm diametrli shaffof polietilen quvur.
2 murvat M6x150, yuvish va yong'oqlar.
Tashqi diametri 8 mm bo'lgan 3 ta baliqchali armatura.
Kamida 1,5 litr hajmli qopqoqli plastik idish.
Tozalash uchun filtr oqar suv(siz kir yuvish mashinasidan filtrdan foydalanishingiz mumkin).
Suvni tekshirish valfi.
Silikon plomba.
Metall uchun maydalagich yoki temir arra.
M6 murvatlari uchun kalitlar.

Ishlab chiqarish jarayoni

Biz kesishni amalga oshiramiz po'lat plitalar Shunday qilib, bir xil o'lchamdagi 16 ta plastinka mavjud.
Har bir plastinkaning burchaklaridan birida siz M6 murvat uchun teshik ochishingiz kerak. Ushbu teshik yordamida plitalar bir-biriga mahkamlanadi, shuning uchun barcha plitalardagi teshikning markazi bir xil o'qda bo'lishi kerak.
Plitalarni to'g'ri ulash uchun, murvat teshigiga qarama-qarshi tomonda joylashgan har bir plastinkada burchakni kesish kerak.
Plitalarni diagramma bo'yicha murvatlarga birma-bir o'rnatib, "+" va "-" plitalarini bir-biridan polietilen trubka va yuvish vositalaridan ajratib oling. At to'g'ri o'rnatish plitalar, kesilgan burchaklar turli xil qutbli plitalarning bir-biriga tegishiga yo'l qo'ymaydi.
Barcha plitalarni o'rnatgandan so'ng, strukturani yong'oq bilan mahkamlash kerak.
Muhim: Yig'ishni tugatgandan so'ng, siz turli xil qutbli plitalar bir-biriga ulanmaganligiga ishonch hosil qilishingiz kerak (tuzilmaning halqasi).
Olingan tuzilmani yuvgichlar va yong'oqlar yordamida plastik qutiga mahkamlaymiz, avval "+" va "-" murvatlari uchun 2 ta teshik ochdik. Teshikning mahkamligini ta'minlash uchun uni silikon plomba bilan ishlang.
Biz qutining qopqog'ida teshik ochamiz va armaturalarni joylashtiramiz. Teshiklarni silikon plomba bilan ishlov berish kerak.
Olingan elektrolizatorning ishlashini tekshirish qoladi. Buning uchun idishni o'rnatish murvatlarigacha suv bilan to'ldiring va uni qopqoq bilan yoping. Keyin armaturalardan biriga polietilen shlangni qo'yamiz va uni suv bilan bir oz idishga tushiramiz. Quvvat manbaini murvatlarga ulab, biz chiqarilgan gaz pufakchalari paydo bo'lishini kuzatamiz. Chiqariladigan gaz miqdorini oshirish uchun suvdan o'tadigan oqimni oshirish kerak.
Qurilmaning ishlashini tekshirgandan so'ng, siz suvni to'kib tashlashingiz va to'ldirishingiz kerak plastik idish ishqoriy elektrolit. Bu sizga sezilarli darajada ko'proq miqdorda chiqarilgan gazni olish imkonini beradi.

DIQQAT: Elektrolizatorni ishlatganda, suvning kislorod va vodorodga bo'linish jarayoni portlovchi ekanligini unutmaslik kerak. Shuning uchun ma'lum xavfsizlik qoidalariga rioya qilish kerak.

Avtomobil uchun vodorod generatori

Avtomobil elektrolizatorida elektroliz jarayoni maxsus katalizator yordamida amalga oshiriladi. Qurilma ishlaganda NHO formulasiga ega bo'lgan kislorod vodorod (Braun gazi) chiqariladi. Keyinchalik, gaz dvigatel havo ta'minoti tizimi orqali yonish kamerasiga kiradi, u erda yoqilg'i bilan aralashadi va yonadi. Natijada, yoqilg'i-havo aralashmasining oktan soni ortadi, bu esa yoqilg'ining to'liq yonishini ta'minlaydi.

Zamonaviy elektrolizatorlarni loyihalash

Jigarrang gaz generatori quyidagilarni o'z ichiga oladi:

elektrolizatorning o'zi;
aylanish uchun konteyner.

Gaz ishlab chiqarishning butun jarayoni nazorat qilinadi:

joriy modulyator;
Jigarrang gaz va yoqilg'i-havo aralashmasi nisbatini nazorat qiluvchi optimallashtiruvchi.

Katalizatorlar turlari

Bir necha turdagi katalizatorlar mavjud, jumladan:

Silindrsimon- ularning dizayni eng oddiy vodorod generatorining dizaynidan unchalik farq qilmaydi va uni o'zingiz qilishingiz mumkin. Ular past mahsuldorlik (daqiqada 0,7 litrgacha gaz) va ibtidoiy boshqaruv sxemasi bilan ajralib turadi.
Alohida hujayralar bilan- eng ko'p samarali dizayn minutiga 2 litrdan ortiq gaz ishlab chiqarish quvvatiga ega. Turli yuqori samaradorlik va uzluksiz ishlaydigan transport vositalariga o'rnatiladi.
Ochiq plitalar bilan (quruq)– minutiga 2,1 litrgacha gaz ishlab chiqarish quvvati. Dizayn og'ir ish sharoitida qurilmani qo'shimcha sovutishni ta'minlaydi.

Vodorod generatorida sodir bo'ladigan barcha jarayonlar avtomatik ravishda amalga oshiriladi va o'rnatilgan maxsus dasturga muvofiq ishlaydi kompyuter tizimi haydash.

Afzalliklar

Avtomobilda zamonaviy elektrolizatorlardan foydalanish sizga quyidagilarga imkon beradi:

yoqilg'ini 50% gacha tejash;
egzoz toksikligini kamaytirish;
dvigatel haroratini pasaytirish;
quvvat blokining tortishish va quvvatini oshirish;
dvigatelning ishlash muddatini oshirish.

Vodorod generatorining ishlash printsipi

Xavfsizlik choralari

Elektrolizator qurilmalari yuqori xavfli qurilmalardir. Shuning uchun ularni ishlab chiqarish, o'rnatish va ishlatish paytida umumiy va maxsus xavfsizlik choralariga qat'iy rioya qilish kerak.

Maxsus talablar orasida eng muhimlari:

Vodorod yoki havo bilan kislorod aralashmasining portlovchi kontsentratsiyasining shakllanishiga yo'l qo'yilmaydi.
Suyuqlik darajasi uning tekshiruv oynasida ko'rinmasa, vodorod generatorlarining ishlashiga yo'l qo'yilmaydi.
Amalga oshirilayotganda ta'mirlash ishlari tizimning oxirgi nuqtasida vodorodning to'liq yo'qligini ta'minlash kerak.
Elektrolizatorlar yaqinida ochiq olov, elektr isitish moslamalari yoki 12 V dan ortiq kuchlanishli portativ lampalardan foydalanishga yo'l qo'yilmaydi.
Elektrolitlar bilan ishlashda siz maxsus kiyim, qo'lqop va ko'zoynakdan foydalanishingiz kerak.

Mutaxassislar avtomobil vodorod generatorlarini o'zingiz qilishni tavsiya etmaydi. Buning sababi, avtomobil elektrolizatori juda murakkab va xavfli qurilma bo'lib, uni ishlab chiqarish maxsus materiallar va reagentlardan foydalanishni talab qiladi.
At o'z-o'zini o'rnatish O'z-o'zidan ishlab chiqarilgan elektroliz mashinasida dvigatel o'chirilganda yoqilg'i-havo aralashmasining yonish kamerasiga gaz kirishini istisno qilish kerak. Dvigatel o'chirilganda majburiy Vodorod generatori avtomobilning elektr ta'minotidan avtomatik ravishda uzilishi kerak.
At o'z-o'zini ishlab chiqarish avtomobil elektrolizatori, uni maxsus suv valfi - bubbler bilan jihozlashni unutmang. Uning ishlatilishi avtomobilning ishlashi xavfsizligini sezilarli darajada oshiradi.

Avvalroq qishloq uylari Faqat bitta usul bilan isitish mumkin edi - pechka o'tin yoki ko'mir bilan yoqilgan. Bugungi kunda xususiy uyni isitish uchun turli xil yoqilg'i turlari qo'llaniladi: dizel, yoqilg'i moyi, tabiiy gaz, elektr energiyasi. Biroq, yoqilg'i narxining oshishi bilan ko'plab uy egalari ko'proq narsani topishga harakat qilmoqdalar arzon yo'l isitish. Ulardan biri oddiy suv bo'lib, u vodorod generatori tomonidan vodorod kabi yoqilg'i yaratish uchun ishlatiladi. Vodorod tuganmas energiya manbai hisoblanadi. U nafaqat xonalarni isitish uchun, balki avtomobillar uchun ham ishlatilishi mumkin.

Vodorod generatori: qurilma va uning ishlash printsipi

Turar-joy binolarini isitish uchun vodoroddan foydalanish juda foydali, chunki u yuqori issiqlik qiymatiga ega va uni chiqarmaydi. zararli moddalar. Biroq, vodorodni sof holda olish mumkin emas, uning katta miqdori daryolarda, dengizlarda va okeanlarda uchraydi. Inson tanasi hatto 63% vodoroddan iborat.

Sof vodorod vodorod va kislorod kabi turli xil kimyoviy birikmalardan ishlab chiqarilishi mumkin. Vodorod ishlab chiqarishning eng mashhur usuli suvning elektrolizidir.

Sof vodorodni olish uchun suvni ikkita vodorod atomiga (HH) va kislorod atomiga (O) bo'lish kerak. Bu suv generatorining ishlash printsipi: elektroliz yordamida vodorod ishlab chiqarish. Chiqarilgan gaz buyuk fizik Braun nomi bilan atalgan va NHO formulasiga ega. Bunday gaz yonish jarayonida zararli moddalar hosil qilmaydi va ekologik jihatdan qulaydir toza mahsulot. Biroq, vodorod va kislorod aralashmasi oxir-oqibat portlovchi bo'lgan yonuvchi gazni hosil qiladi. Shuning uchun, uyda elektrolizatordan foydalanganda siz qo'shimcha xavfsizlik choralarini ko'rishingiz kerak.

Suv dvigateli quyidagi qurilmaga ega:

Elektroliz sodir bo'ladigan vodorod tipidagi generator;
Brülör olov qutisining o'zida o'rnatiladi;
Qozon issiqlik almashinuvchisi vazifasini bajaradi.

Jigarrang gaz kabi gazni ishlab chiqarish yonish paytida chiqarilgandan to'rt baravar kam energiya sarflaydi. Shu bilan birga, elektr energiyasi juda tejamkor iste'mol qilinadi va unga kerak bo'lgan yoqilg'i oddiy suvdir.

Vodorod generatori: uning afzalliklari va kamchiliklari

Bugungi kunda elektrolizator ham xuddi shunday tanish qurilma, masalan, plazma to'sar yoki asetilen elektr generatori. Bunday elektroliz zavodi suv bilan ishlaydigan pechka (pechka) juda mashhur bo'lib, u xususiy uylarni isitish uchun ishlatiladi, shuningdek, yoqilg'ini tejash uchun mototsikl yoki mashinaga o'rnatiladi.

Vodorod generatori ekologik toza yoqilg'i bo'lib, u ishlab chiqaradigan yagona chiqindi suvdir. U gazsimon holatda chiqariladi va bizga suv bug'i sifatida ma'lum. Va u, o'z navbatida, hech qanday salbiy ta'sir ko'rsatmaydi muhit ta'minlamaydi.

Bunday qurilma boshqa ijobiy afzalliklarga ega, ammo kamchiliklari ham bor. Eng muhim kamchilik - bu portlovchilik. Biroq, barcha ehtiyot choralari va xavfsizlik qoidalariga rioya qilish orqali siz salbiy oqibatlardan qochishingiz mumkin.

Vodorod reaktorining afzalliklari bor:

Suv bilan quvvatlanadi;
Elektr energiyasini tejaydi;
Ekologik toza;
Yuqori samaradorlik;
Xizmat qilish oson.

Ushbu HHO qurilmasini sotib olish mumkin tugagan shakl ixtisoslashgan do'konda bu, albatta, arzon emas. Biroq, munosib miqdorni tejab, uni mavjud qismlardan o'zingiz qilishingiz mumkin. Biroq, u suvdan himoya va alohida saqlash uyiga muhtoj.

Uy qurilishi vodorod generatori: bosqichma-bosqich ko'rsatmalar

Vodorod generatorini ishlab chiqarish uyda amalga oshirilishi mumkin, ammo buning uchun chizmalar va chizmalar kerak bo'ladi bosqichma-bosqich ko'rsatmalar butun jarayon. Elektrolizator sxemasi juda oddiy (uni Internetda qidirishingiz mumkin), shuning uchun sizga deyarli hech qanday maxsus materiallar kerak bo'lmaydi.

Uy qurilishi vodorod generatorini yaratish uchun bizga ba'zi asboblar va materiallar kerak bo'ladi: plastik idish yoki qopqoqli polietilen kanistr, 1 m uzunlikdagi shaffof naycha, diametri 8 mm, murvat, yong'oq, silikon plomba, zanglamaydigan po'lat plitalar, 3 ta armatura, nazorat valfi, filtr, temir arra, kalitlar va pichoq.

Bularning barchasini yig'ib, siz uni yasashni boshlashingiz mumkin. Yig'ish Internetda topish yoki mutaxassisdan buyurtma berish mumkin bo'lgan chizmalar bo'yicha amalga oshiriladi.

Ishlab chiqarish ko'rsatmalari:

Biz zanglamaydigan po'latdan yasalgan varaqdan 16 ta bir xil plastinani kesib tashladik.
Burchaklardan birida teshik oching. Burchak barcha 16 uchun bir xil bo'lishi kerak.
Qarama-qarshi burchakni kesishga ishonch hosil qiling.
Tayyorlangan murvatlarga plitalarni birma-bir o'rnatamiz, ularni yuvish va polietilen quvurlar bilan izolyatsiya qilamiz. Ular bir-biri bilan aloqa qilmasliklari kerak.
Biz butun tuzilmani yong'oq bilan tortamiz, biz batareyani olamiz.
Mahkamlash bu dizayn V plastik idish, teshiklarni plomba bilan yog'lang.
Qopqoqdagi teshiklarni burg'ulaymiz, ularni silikon bilan ishlaymiz, so'ngra armaturalarni joylashtiramiz.

Uyda tayyorlangan kislorod gidrolizatori tayyor. Endi u faqat funksionallik uchun tekshirilishi kerak. Buning uchun idishni o'rnatish murvatlarigacha suv bilan to'ldiring va uni qopqoq bilan yoping. Biz uchta armaturadan biriga polietilen shlangni qo'yamiz va uning ikkinchi uchini suv bilan to'ldirilgan alohida idishga tushiramiz. Elektrni murvatlarga ulashingiz kerak, agar yuzada pufakchalar paydo bo'lsa, bu generator ishlayotganini va vodorodni chiqaradiganligini anglatadi. Ushbu ulanish va tekshirishdan so'ng, suvni to'kib tashlang va keyin ko'proq gaz chiqishi uchun tayyorlangan gidroksidi elektrolitni idishga quying.

Avtomobil uchun elektrolizator: katalizatorlar turlari

Vodorod generatori o'rnatilganda, engil avtomobillarda yonilg'i sarfini kamaytirishi mumkin yoki yuk mashinalari, mototsikllar, shuningdek, atmosferaga zararli moddalarning chiqarilishini kamaytiradi. Bugungi kunda avtomobil uchun bunday generator mashhurlik kasb etmoqda. Avtomobildagi elektroliz jarayoni maxsus katalizatordan foydalanish orqali sodir bo'ladi. Yakuniy natija - vodorod kislorodli vodorod (HHO), u yoqilg'i bilan aralashib, uning to'liq yonishiga yordam beradi.

Ushbu o'rnatish tufayli siz yoqilg'ini 50% ga tejashingiz mumkin. Va shuningdek, ushbu dizaynni avtomobilingizga o'rnatish orqali siz nafaqat zaharli chiqindilarni kamaytirasiz, balki: dvigatelning ishlash muddatini oshirasiz, dvigatelning haroratini pasaytirasiz va shu bilan birga butun quvvat blokining quvvatini oshirasiz. .

Vodorod generatorida yuzaga keladigan barcha jarayonlar maxsus dasturga muvofiq avtomatik ravishda sodir bo'ladi. Ushbu dastur butun mashinani boshqaradigan kompyuterga o'rnatilgan. Mashina usiz ishlamaydi.

Bir necha turdagi katalizatorlar mavjud:

Silindrsimon;
Ochiq plitalar bilan yoki ular quruq deb ham ataladi;
Alohida hujayralar bilan.

Vodorod generatorini o'zingiz qilishingiz mumkin, ammo mutaxassislar buni qilishni tavsiya etmaydi, chunki bu qurilma dizayni juda murakkab va hali xavfsiz emas. Agar siz baribir uni o'zingiz qilishga qaror qilsangiz, muvaffaqiyatsiz batareya bu maqsadlar uchun eng mos keladi.

Suvli gidroksidi eritmasini elektroliz qilish orqali vodorod ishlab chiqarish printsipidan foydalanib, men qattiq lehimlar bilan lehimlashda kichik qismlar bilan ishlash uchun qulay bo'lgan oddiy va ixcham qurilma yasashga qaror qildim. Elektrolizatorning kichik tashqi o'lchamlari tufayli uning uchun kichik ish stolida joy mavjud va elektrolitik birlik sifatida qayta zaryadlash uchun standart rektifikatordan foydalanish. batareyalar o'rnatishni ishlab chiqarishni osonlashtiradi va u bilan ishlashni xavfsiz qiladi.

Qurilmaning nisbatan kichik, ammo etarlicha ishlashi suv muhrining dizaynini juda soddalashtirish va yong'in va portlash xavfsizligini kafolatlash imkonini berdi.

Elektroliz qurilmasi

To'rt pin bilan bog'langan ikkita taxta o'rtasida rezina halqalar bilan ajratilgan po'lat elektrod plitalari batareyasi mavjud. Batareyaning ichki bo'shlig'i yarim KOH yoki NaOH ning suvli eritmasi bilan to'ldirilgan. Plitalarga qo'llaniladigan doimiy kuchlanish suvning elektroliziga va vodorod va kislorod gazlarining chiqishiga olib keladi.

Ushbu aralashma armatura ustiga o'rnatilgan polivinilxlorid trubkasi orqali oraliq idishga va undan gaz zajigalkalarini to'ldirish uchun ikkita bo'sh qutidan yasalgan suv muhriga chiqariladi (siz Leningraddagi "Severny Press" zavodining qutilaridan foydalanishingiz mumkin). . U erda joylashtirilgan 1:1 suv va aseton aralashmasidan o'tgan gaz yonish uchun zarur bo'lgan tarkibga ega bo'lib, boshqa trubka orqali ko'krakka - tibbiy shpritsdan ignaga yuboriladi va uning chiqishida taxminan 1800 haroratda yonadi. ° C.

Guruch. 1. Suv quyish moslamasi.

Elektroliz plitalari uchun men 25 mm qalinlikdagi qalin plexiglass ishlatardim. Ushbu materialni qayta ishlash oson, elektrolitlar ta'siriga kimyoviy jihatdan chidamli va agar kerak bo'lsa, to'ldirish teshigi orqali distillangan suv qo'shilishi uchun uning darajasini vizual ravishda nazorat qilish imkonini beradi.

Plitalar quyidagilardan tayyorlanishi mumkin lavha metall (zanglamaydigan po'lat, nikel, tuzlangan yoki transformatorli temir) qalinligi 0,6-0,8 mm. Yig'ish qulayligi uchun rezina muhr uzuklari uchun plitalarga yumaloq chuqurchalar bosiladi, ularning chuqurligi 5-6 mm bo'lgan halqa qalinligi 2-3 mm bo'lishi kerak;

Ichki bo'shliqni yopish uchun mo'ljallangan halqalar va elektr izolyatsiyasi plitalar neft-benzinga chidamli yoki kislotaga chidamli kauchuk plitalardan kesiladi. Buni qo'lda qilish qiyin emas, lekin uni dumaloq to'sar bilan qilish hali ham ideal bo'ladi.

Qismlarni bog'laydigan to'rtta M8 po'lat tirgaklari 10 mm kambrika bilan izolyatsiya qilingan va mos keladigan 11 mm teshiklari orqali o'ralgan.

Batareyadagi plitalar soni 9. U quvvat manbai birligining parametrlari bilan belgilanadi: uning quvvati va maksimal kuchlanish- har bir plastinka uchun 2 V ga asoslangan. Oqim iste'moli jalb qilingan plitalar soniga (qanchalik kam bo'lsa, oqim qanchalik katta bo'lsa) va gidroksidi eritmaning konsentratsiyasiga bog'liq. Ko'proq konsentrlangan eritmada oqim kamroq bo'ladi, lekin 4-8% eritma ishlatish yaxshiroqdir - elektroliz paytida u ko'p ko'piklanmaydi.

Aloqa terminallari birinchi va oxirgi uchta plastinkaga lehimlanadi. 8 ta plastinkaga ulangan VA-2 avtomobil akkumulyatorlari uchun standart 17 V kuchlanish va taxminan 5 A oqim bilan ta'minlaydi. talab qilinadigan ishlash ko'krak uchun yonuvchan aralashma - ichki diametri 0,6 mm bo'lgan igna. Ko'krak ignasi diametrining optimal nisbati va elektrolizatorning mahsuldorligi eksperimental tarzda o'rnatiladi - aralashmaning ateşleme zonasi igna tashqarisida joylashgan. Agar mahsuldorlik past bo'lsa yoki teshik diametri juda katta bo'lsa, ignaning o'zida yonish boshlanadi, bu tezda qiziydi va eriydi.

Ta'minot trubkasi bo'ylab olovning elektrolizatorga tarqalishiga qarshi ishonchli to'siq oddiy suv muhri bo'lib, u gaz zajigalkalarini to'ldirish uchun ikkita bo'sh qutidan tayyorlanadi. Ularning afzalliklari taxta materiali bilan bir xil: ishlov berish qulayligi, kimyoviy qarshilik va shaffoflik, bu suv muhridagi suyuqlik darajasini nazorat qilish imkonini beradi. Oraliq idish elektrolitlar va suv muhrining tarkibini intensiv ish rejimlarida yoki elektr ta'minoti o'chirilganda paydo bo'ladigan vakuum ta'sirida aralashtirish imkoniyatini yo'q qiladi. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun, ish tugagandan so'ng darhol trubkani elektrolizatordan uzib qo'yishingiz kerak. Konteyner armaturalari 4 va 6 mm mis quvurlardan tayyorlanadi va idishlarning yuqori devoriga ipga o'rnatiladi. Ular orqali suv muhrining tarkibi to'ldiriladi va kondensat ajratish tankidan chiqariladi. Buning uchun ajoyib huni boshqa bo'sh idishdan keladi, kesiladi. yarmida va vana o'rniga o'rnatilgan nozik trubka bilan.

Elektrolizatorni kalta 5 mm polivinilxlorid trubkasi bilan oraliq idishga, ikkinchisini suv muhriga va uning chiqish moslamasini uzunroq trubka bilan nozul ignasiga ulang (siz igna bilan tibbiy shpritsni nozul sifatida ishlatishingiz mumkin) . Tutqich (shprits) ichiga o't o'chiruvchi o'ram qo'yilgan - spiralga o'ralgan mis to'r.

Guruch. 2. Elektrolizator dizayni:
1 - izolyatsion polivinilxlorid trubkasi 10 mm, 2 - M8 tirgak (4 dona), 3 - kir yuvish mashinasi bilan M8 gayka (4 dona), 4 - chap taxta, 5 - M10 vilkali murvat, 6 - plastinka, 7 - kauchuk halqa, 8 - fitting, 9 - yuvish mashinasi, 10 - PVX trubkasi 5 mm, 11 - o'ng taxta, 12 - qisqa armatura (3 dona), 13 - oraliq idish, 14 - tayanch, 15 - terminallar, 16 - qabariq kolba , 17 - igna ko'krak, 18 - suv muhr tanasi.

Rektifikatorni yoqing, kuchlanishni yoki ulangan plitalar sonini nominal oqimga moslang va nozuldan chiqadigan gazni yoqing.

Agar sizga ko'proq ishlash kerak bo'lsa, plitalar sonini ko'paytiring va yanada kuchli quvvat manbaidan foydalaning - LATR va oddiy rektifikator bilan. Olov harorati suv muhrining tarkibi bilan ham biroz sozlanishi mumkin. Faqat suv bo'lsa, aralashmada juda ko'p kislorod mavjud bo'lib, bu ba'zi hollarda istalmagan. Suv muhriga metil spirtini quyish orqali aralashmani boyitish va haroratni 2600 ° C ga ko'tarish mumkin. Olov haroratini kamaytirish uchun suv muhri 1: 1 nisbatda aseton va suv aralashmasi bilan to'ldiriladi. oxirgi hollarda, siz suv muhrining tarkibini to'ldirishni unutmasligingiz kerak.

Y. ORLOV, Troitsk, Moskva viloyati.
Nashr qilgan: Modeler dizayneri

Kichkinaligimda men har doim o'zim, o'z qo'lim bilan nimadir qilishni xohlardim. Ammo ota-onalar (va boshqa qarindoshlar) odatda bunga ruxsat bermadilar. Ammo men o'sha paytda kichik bolalar o'rganishni xohlaganida yomon narsani ko'rmadim (va hali ham ko'rmayapman) :)

Albatta, men bu maqolani o'z-o'zini tarbiyalashni boshlash urinishlaridagi bolalikdagi tajribalarimni eslash uchun yozmadim. Men tasodifan otvet.mail.ru saytida aylanib yurganimda shunday savolga duch keldim. Ba'zi bir buzuvchi bola uyda elektrolizni qanday qilishni so'radi. To'g'ri, men unga javob bermadim, chunki bu bola juda shubhali aralashmalarni elektroliz qilmoqchi bo'lgan 😉 Men unga aytmaslikka qaror qildim, uni o'zi kitoblardan qidirsin. Ammo yaqinda forumlarda yana kezib yurib, shunga o'xshash savolni ko'rdim maktab o'qituvchisi kimyo. Ta'rifga ko'ra, uning maktabi shunchalik kambag'alki, u 300 rublga elektrolizator sotib ololmaydi (xohlamaydi) o'qituvchi (qanday falokat!) Bu vaziyatdan chiqish yo'lini topa olmadi. Shunday qilib, men unga yordam berdim. Ushbu turdagi uy qurilishi mahsulotiga qiziqqanlar uchun men ushbu maqolani saytga joylashtiraman.

Aslida, bizning o'ziyurar qurolimizni yaratish va ishlatish jarayoni juda ibtidoiy. Lekin men birinchi navbatda xavfsizlik choralari haqida, keyin esa ishlab chiqarish haqida gapiraman. Gap shundaki, biz bu haqda emas, balki namoyish elektrolizatori haqida gaplashamiz sanoat o'rnatish. Shuning uchun, xavfsizlik uchun uni tarmoqdan emas, balki quvvatlantirish yaxshiroqdir AA batareyalaridan yoki batareyadan. Tabiiyki, kuchlanish qanchalik baland bo'lsa, elektroliz jarayonining o'zi tezroq ketadi. Ammo gaz pufakchalarini vizual kuzatish uchun bu juda mos keladi 6 V etarli, lekin 220 allaqachon juda ko'p. Bunday kuchlanish bilan, masalan, suv, ehtimol, qaynab ketadi va bu butunlay xavfsiz emas ... Xo'sh, menimcha, biz keskinlikni tartibga soldikmi?

Endi tajribani qayerda va qanday sharoitda o'tkazish haqida gapiraylik.
Birinchidan, u ochiq joy yoki yaxshi havalandırılan xona bo'lishi kerak. Men kvartirada hamma narsani qilgan bo'lsam ham yopiq derazalar va hech narsaga o'xshamaydi :)
Ikkinchidan, ustida tajriba o'tkazish yaxshidir yaxshi stol. "Yaxshi" so'zi stol barqaror, yoki undan ham yaxshiroq, massiv, qattiq va polga biriktirilgan bo'lishi kerakligini anglatadi. Bunday holda, stol qoplamasi agressiv moddalarga chidamli bo'lishi kerak. Aytgancha, buning uchun yaxshi plitkalar(afsuski, hech qanday bo'lmasa ham). Bunday jadval sizga nafaqat ushbu tajriba uchun foydali bo'ladi. Biroq, men hamma narsani oddiy kursida qildim :)
Uchinchidan, tajriba davomida siz quvvat manbasini (mening holimda, batareyalar) ko'chirishingiz shart emas. Shuning uchun, ishonchliligi uchun ularni darhol stolga qo'yish va o'z joylaridan harakat qilmasliklari uchun ularni mahkamlash yaxshiroqdir. Ishoning, bu ularni doimiy ravishda qo'llaringiz bilan ushlab turishdan ko'ra qulayroqdir. Men oddiygina batareyalarimni elektr lentasi bilan duch kelgan birinchi qattiq narsaga bog'lab qo'ydim.
To'rtinchidan, biz tajriba o'tkazadigan idish kichik bo'lishi kerak. Oddiy stakan yoki stakan mos keladi. Aytgancha, bu eng ko'p eng yaxshi yo'l ko'zoynakni uyda to'kib tashlash va keyin ichishdan farqli o'laroq, uyda ko'zoynak ishlatish ...

Xo'sh, endi to'g'ridan-to'g'ri qurilmaga o'taylik. Bu rasmda keltirilgan, ammo hozir men nima va nima bilan qisqacha tushuntiraman.

Biz oddiy qalam olib, undan oddiy pichoq yordamida yog'ochni olib tashlashimiz va qalamdan butun qo'rg'oshinni olib tashlashimiz kerak. Biroq, siz mexanik qalamdan etakchilik qilishingiz mumkin. Ammo bu erda ikkita qiyinchilik bor. Birinchisi banal. Mexanik qalamning qo'rg'oshinlari juda nozik; Ikkinchi qiyinchilik - bu oqimning g'alati tarkibi. Ular grafitdan emas, balki boshqa narsadan yasalganga o'xshaydi. Umuman olganda, bunday "qo'rg'oshin" bilan bo'lgan tajribam, hatto 24 V kuchlanish bilan ham ishlamadi. Shuning uchun men yaxshi eski yog'och oddiy qalamni tanlashim kerak edi. Olingan grafit tayoq elektrod bo'lib xizmat qiladi. Siz tushunganingizdek, bizga ikkita elektrod kerak. Shuning uchun, keling, ikkinchi qalamni olamiz yoki shunchaki mavjud tayoqni yarmiga bo'lamiz. Men aynan shunday qildim.

Biz birinchi qo'rg'oshin elektrodini (simning bir uchi bilan) qo'lga keladigan har qanday sim bilan o'rab olamiz va bir xil simni quvvat manbaining minusiga (ikkinchi uchi bilan) ulaymiz. Shundan so'ng, ikkinchi stilusni oling va u bilan xuddi shunday qiling. Buning uchun bizga mos ravishda ikkinchi sim kerak. Lekin bu safar biz bu simni quvvat manbaining musbatiga ulaymiz. Agar sizda mo'rt grafit tayoqchasini simga ulashda muammolar mavjud bo'lsa, siz qo'lingizdagi vositalardan foydalanishingiz mumkin: elektr lenta yoki lenta. Agar grafitning uchini simning o'zi bilan o'rashning iloji bo'lmasa va yopishqoq lenta yoki lenta qattiq aloqani ta'minlamasa, qo'rg'oshinni o'tkazuvchan elim bilan yopishtirib ko'ring. Agar sizda yo'q bo'lsa, unda hech bo'lmaganda stilusni ip yordamida simga bog'lang. Qo'rqmang, bunday kuchlanishdan ip yonmaydi :)

Batareyalar va ularni ulashning asosiy qoidalari haqida hech narsa bilmaganlar uchun men bir oz tushuntiraman. AA batareyasi 1,5 V kuchlanish hosil qiladi. Rasmda menda bu batareyalardan ikkitasi bor. Va ular bog'langan ketma-ket- parallel emas, birin-ketin. Bunday (ketma-ket) ulanish bilan yakuniy kuchlanish har bir akkumulyatorning kuchlanishidan yig'iladi, ya'ni men uchun bu 1,5 + 1,5 = 3,0 V. Bu oldindan ko'rsatilgan olti voltdan kamroq. Ammo men yana bir nechta batareya sotib olishga dangasa bo'ldim. Printsip siz uchun allaqachon tushunarli bo'lishi kerak :)

Keling, tajribani boshlaylik. Masalan, biz suvni elektroliz qilish bilan cheklanamiz. Birinchidan, bu juda qulay (Ushbu maqolani o'qiyotgan odam Saharada yashamaydi deb umid qilaman), ikkinchidan, bu xavfsiz. Bundan tashqari, men bir xil modda (suv) bilan bir xil qurilmani (elektrolizatorni) qanday ishlatishni ko'rsataman. boshqacha tajriba. O'ylaymanki, sizda boshqa moddalar bilan ko'proq shunga o'xshash tajribalar o'tkazish uchun etarli tasavvur mavjud :) Umuman olganda, musluk suvi bizga yordam beradi. Lekin men sizga bir oz ko'proq tuz qo'shishni maslahat beraman. Bir oz- bu shirin qoshiq emas, balki juda kichik chimdim demakdir!!! Bu juda muhim! Tuz eriguncha yaxshilab aralashtiriladi. Shunday qilib, suv o'zining sof holatida dielektrik bo'lib, elektr tokini yaxshi o'tkazadi. Tajribani boshlashdan oldin stolni mumkin bo'lgan namlikdan artib oling, so'ngra unga quvvat manbai va bir stakan suv qo'ying.

Biz kuchlanish ostida bo'lgan ikkala elektrodni ham suvga tushiramiz. Shu bilan birga, suvga faqat grafit tushirilganligiga ishonch hosil qiling va simning o'zi suvga tegmasligi kerak. Tajribaning boshlanishi kechiktirilishi mumkin. Vaqt ko'plab parametrlarga bog'liq: suvning tarkibi, simlarning sifati, grafitning sifati va, albatta, quvvat manbai kuchlanishi. Mening reaktsiyamning boshlanishi bir necha soniya davom etdi. Batareya musbat ulangan elektrodda kislorod chiqarila boshlaydi. Minusga ulangan elektrodda vodorod chiqariladi. Ko'proq vodorod pufakchalari borligiga e'tibor bering. Kichik pufakchalar grafitning suvga botgan qismiga yopishadi. Keyin ba'zi pufakchalar suzishni boshlaydi.

Tajriba boshlanishidan oldin elektrod. Hozircha gaz pufakchalari yo'q.

Batareyalarning salbiy terminaliga ulangan elektrodda paydo bo'ladigan vodorod pufakchalari Yana qanday tajribalar bo'lishi mumkin? Agar siz allaqachon vodorod va kislorod bilan etarlicha o'ynagan bo'lsangiz, ikkinchi tajribaga o'tishingiz mumkin. Bu, ayniqsa, uyda tajriba o'tkazuvchilar uchun qiziqroq. Bu qiziq, chunki siz uni nafaqat ko'rishingiz, balki hidlashingiz ham mumkin. Oldingi tajribada biz kislorod va vodorodni oldik, menimcha, bu juda ajoyib emas. Va ikkinchi tajribada biz ikkita moddani olamiz (aytmoqchi, uy sharoitida foydali). Tajribani boshlashdan oldin siz avvalgi tajribani to'xtatib, elektrodlarni quritishingiz kerak. Endi oling osh tuzi

(odatda oshxonada foydalanasiz) va uni suvda eritib yuboring. Bu safar katta miqdorda. Aslida, ko'p miqdorda tuz ikkinchi tajriba birinchisidan farq qiladigan yagona yo'ldir. Tuzni eritib bo'lgach, siz darhol tajribani takrorlashingiz mumkin. Endi boshqa reaktsiya paydo bo'ladi. Ijobiy elektrodda endi kislorod emas, balki xlor chiqariladi. Va salbiy tomondan, vodorod hali ham chiqariladi. Tuz eritmasi joylashgan oynaga kelsak, uzoq muddatli elektrolizdan keyin natriy gidroksid unda qoladi. Bu taniqli kaustik soda, gidroksidi. Siz xlor hidini sezishingiz mumkin. Lekin kattaroq ta'sir qilish uchun sizga kamida 12 V kuchlanishdan foydalanishni maslahat beraman. Aks holda siz hidni sezmasligingiz mumkin. Stakanda gidroksidi mavjudligi (juda uzoq elektrolizdan keyin) bir necha usul bilan tekshirilishi mumkin. Eng oddiy va shafqatsiz qo'lni stakanga qo'yishdir. agar yonish hissi boshlansa, stakanda gidroksidi borligini aytadi. Yana insoniy va vizual usul - lakmus testi. Agar sizning maktabingiz juda kambag'al bo'lsa, u hatto lakmus sotib ololmasa, qo'lingizdagi ko'rsatkichlar sizga yordam beradi. Ulardan biri, ular aytganidek, bir tomchi lavlagi sharbati bo'lishi mumkin :) Lekin siz shunchaki eritma ichiga ozgina yog'ni tomizishingiz mumkin. Men bilishimcha, sovunlanish sodir bo'lishi kerak.

Ayniqsa qiziqqanlar uchun men tajribalar davomida nima sodir bo'lganini tasvirlab beraman. Birinchi tajribada elektr toki ta'sirida quyidagi reaksiya sodir bo'ldi:
2 H 2 O >>> 2 H 2 + O 2
Ikkala gaz ham tabiiy ravishda suvdan sirtga suzadi. Aytgancha, suzuvchi gazlar tuzoqqa tushishi mumkin. Buni o'zingiz qila olasizmi?

Ikkinchi tajribada reaksiya butunlay boshqacha edi. U ham tashabbuskor edi elektr toki urishi, lekin endi nafaqat suv, balki tuz ham reagent sifatida harakat qildi:
4H 2 O + 4NaCl >>> 4NaOH + 2H 2 + 2Cl 2
E'tibor bering, reaktsiya ortiqcha suvda davom etishi kerak. Tuzning qancha miqdori maksimal ekanligini aniqlash uchun uni yuqoridagi reaktsiyadan hisoblashingiz mumkin. Shuningdek, siz qurilmani qanday yaxshilash yoki boshqa qanday tajribalar o'tkazish mumkinligi haqida o'ylashingiz mumkin. Natriy gipoxloritini elektroliz orqali olish mumkin. IN laboratoriya sharoitlari odatda xlor gazini natriy gidroksid eritmasidan o'tkazish yo'li bilan tayyorlanadi.