Содержание:
- Суть процесса
- Зачем нужен электролит?
- Механизм процесса
Выводы
1. Суть процесса
Получение водорода в ходе реализуется за счет подводимой электроэнергии постоянного тока к раствору электролита.
Электролизный процесс протекает на погруженных в электролит электродах, при прохождении через него электрического тока (от электро- и греческого lysis – разложение, распад).
2. Зачем нужен электролит?
Используются вещества, которые с водой образуют раствор и находятся в диссоциированном состоянии. В условиях промышленного производства в основном применяются только щелочные - в основном КОН, реже NaOH.
Это способствует понижению сопротивлению прохождения электрического тока, т.е., увеличению электропроводности раствора. В частности, вода относится к веществам с плохой электропроводностью, поэтому в нее необходимо добавлять вещество, увеличивающее электропроводность.
При этом среди растворителей различают два типа:
- ионизирующие;
- неионизирующие.
К первым относятся такие, в которых растворенное вещество обязательно будет находится в диссоциированном состоянии. Ко-вторым – в недиссоциированном.
Это зависит от показателя относительной диэлектрической проницаемости растворителя. Чем выше данный параметр растворителя, тем с более высоким значением электропроводности получится раствор.
3. Механизм процесса
Происходит взаимное передвижение ионов в растворе: положительно заряженных – к катоду, отрицательно заряженных – к аноду.
Процесс образования водорода на катоде и кислорода на аноде происходит по следующим реакциям:
Таким образом, на катоде возникает электрич. диссоциация молекул воды с образованием водорода, на аноде – из ионов гидроксогруппы образование кислорода.
При использовании КОН (NaOH) в переносе тока принимают участие положительно заряженные ионы калия (натрия) и гидроксогруппа.
Ионы калия (натрия), участвующие в переносе тока к катоду, на электродах не разряжаются.
Нежелательными примесями являются карбонаты, содержание которых выше 100 мг/л недопустимо, железо не более 3 мг/л, хлор-оина не более 150 мг/л, сульфатов не более 80 мг/л.
Выводы
- Необходимо увеличение электропроводности раствора электролита, в котором щелочь находится в диссоциированном виде. Растворитель, в котором возможна диссоциация вещества называется ионизирующим.
- На катоде образуется одна молекула водорода, а на аноде на каждые четыре гидроокисд-иона образуется одна молекула кислорода.
- Любые примеси будут увеличивать сопротивление и снижать эффективность процесса.
- За последние 50 лет получила развитие и продолжает совершенствоваться технология без использования электролита. Об этом в новых публикациях.