氫氣發(fā)生器的原理方法
閱讀:1888 發(fā)布時(shí)間:2017-12-9
氫分子和氫原子是所有化學(xué)元素中zui小的分子和原子,如把鈀的單晶結(jié)構(gòu)考慮成為面心立方體,立方體的八個(gè)角為八個(gè)鈀原子所占有,六個(gè)面的中心部分為六個(gè)鈀原子所占有,在這個(gè)鈀原子的密集堆積中,只有在鈀管表面能發(fā)生離解的氫原子才能通過(guò),而其它元素的原子和分子,其直徑都大于鈀原子密集堆積的間隙,故不能通過(guò)。
氫氣發(fā)生器產(chǎn)出的氫氣有兩種不同的來(lái)源。下面對(duì)這兩種工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)易的比較:
堿液電解制氫:
工作原理是傳統(tǒng)隔膜堿液電解法。電解槽內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)為氫氧化鉀水溶液,兩極室的分隔物為航天電解設(shè)備用隔膜,與端板合為一體的耐蝕、傳質(zhì)良好的格柵電極等組成電解槽。向兩極施加直流電后,水分子在電解槽的兩極立刻發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),在陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣,在陰極產(chǎn)生氫氣。反應(yīng)式如下:陽(yáng)極: 2OH--2e → H2O+1/2O2↑ 陰 極: 2H2O +2e →2OH- +H2↑ 總反應(yīng)式: 2H2O → 2 H2↑ +O2↑ 本儀器對(duì)壓控、過(guò)壓保護(hù)、流量顯示、流量追蹤等均實(shí)行自動(dòng)控制;使輸出氫氣能在恒壓下,根據(jù)氣相色譜儀用氫氣量,實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)調(diào)節(jié)(在產(chǎn)氣量范圍內(nèi))。
純水電解制氫:
把滿足要求的電解水(電阻率大于1MΩ/cm,電子或分析行業(yè)用的去離子水或二次蒸餾水皆可)送入電解槽陽(yáng)極室,通電后水便立刻在陽(yáng)極分解:2H2O=4H++ 2O-2,分解成的負(fù)氧離子(O-2),隨即在陽(yáng)極放出電子,形成氧氣(O2),從陽(yáng)極室排出,攜帶部份水進(jìn)入水槽,水可循環(huán)使用,氧氣從水槽上蓋小孔放入大氣。氫質(zhì)子以水合離子(H+•XH2O)的形式,在電場(chǎng)力的作用下,通過(guò)SPE離子膜,到達(dá)陰極吸收電子形成氫氣,從陰極室排出后,進(jìn)入氣水分離器,在此除去從電解槽攜帶出的大部分水份,含微量水份的氫氣再經(jīng)干燥器吸濕后,純度便達(dá)到99.999%以上。