Существуют различные способы воды сначала расщепление рецензент Бокрис et все (1985), что резко отличается от обычных постоянного тока электролиза воды. Наиболее распространенными могут быть:
термо химического, сонохимической, фотокаталитический, биологических воды расщепление; вода, расщепление под магнитного поля и центробежная сила вращения; Пульс электролиза и плазмы электролиза. Что касается пульс электролиза Ghoroghchian и Бокрис в 1956 году уже определены, что пульс электролиза является более эффективным, чем обычные электролиза. Много новых патентов на пульс электролиза появилась в 1970-1990 годы (хорват, 1976; Spirig, 1978; Themu, 1980; Puharich, 1983; Мейер, 1986; Мейер, 1989; Мейер, 1992a, 1992b; Santilli, 2001; Камеры, 2002 год) о том, чтобы быть изобретена over-effective электролиз (т.е. текущие эффективность выше 100%). Разделение схемы, описанные в этих патентов воды инициировал огромный интерес, но никто не преуспел в интерпретации этих схем и механизмов их работы до настоящего времени, и что более важно, никто не удалось экспериментально также неоднократные запатентованные устройства.
(При прерванном электролизе DC диффузионный слой на электроде можно разделить на две части: одна часть, которая расположена на поверхности электрода, характеризуется импульсной концентрацией активных ионов, а другая часть фиксирована, подобно диффузионному слою в случае ОКРУГ КОЛУМБИЯ. Концентрация активных ионов в пульсирующем диффузионном слое изменяется от заданного начального значения при наложении импульса до следующего значения, когда оно истекло. Концентрация активных ионов в импульсе может падать или не упасть до нуля. Время, необходимое для концентрации активных ионов, упадет до нуля, называется временем перехода τ. Время перехода зависит от импульсного тока ip и длительности импульса T. Если истощение в стационарном диффузионном слое невелико, т.е. c'e≈c0, были c'e - концентрация ионов в внешнем краю импульсного слоя, а c0 - объемная концентрация, время перехода можно найти из уравнения Песка (Ботт, 2000): 2 2 0 2 () 4 p Dc zF i π τ = (17): F - постоянная Фарадея, z - зарядное число, а D - коэффициент диффузии. Как видно, время перехода τ зависит от концентрации ионов в объемном объеме c0 и плотности тока импульса ip. Толщина импульсного слоя δp в конце импульса зависит только от плотности импульсного тока: 1/2 2 p DT δ π = (18) С очень короткими импульсами может быть достигнут чрезвычайно тонкий пульсирующий слой. Этот тонкий слой позволит временно налагать очень большие плотности тока при металлическом покрытии (более 250 А / см2, что в 10 000 раз выше, чем при обычном электролизе), что ускоряет процесс металлического гальванопокрытия (Ibl et all, 1978). Грубая и пористая поверхность образуется при металлическом покрытии с постоянным током, когда значение тока достигает предела массопереноса. Когда покрытие выполняется с импульсным током, пульсирующий диффузионный слой всегда будет намного тоньше шероховатости поверхности, что означает, что в случае достижения предела массопереноса поверхность с покрытием еще однородна и скопирует шероховатость подложки. Эта особенность отдает предпочтение импульсному току в процессах металлизации в сравнении с обычным покрытием постоянным током, поскольку для получения однородных покрытий в кратчайшие сроки может использоваться максимально возможная мощность (ток выше предела массопереноса) (Ibl et all, 1978). 26 Электролиз Пульсовый электролиз широко исследован с использованием различных технологий (Hirato et all, 2003; Kuroda et all, 2007; Chandrasekar et al., 2008). Во всех этих технологиях в основном используются прямоугольные импульсы, которые должны быть активными в природе. Shimizu et all (2006) применил индуктивные импульсы напряжения к электролизу воды и показал значительные различия с обычным электролизом постоянного тока в воде. Заключение этого исследования заключается в том, что этот вид эффективности электролиза воды не зависит от мощности электролиза, что противоречит общепринятому мнению о электролизе. Мы изучили индуктивный электролиз напряжения и выдвинули гипотезу о том, что импульсный процесс разделяет геометрическую емкость ячейки и двухслойный зарядный ток от тока электрохимической реакции с переносом заряда (Vanags (2009), Vanags (2011a, 2011b)). Чтобы доказать это, мы сделали много экспериментов, доказывающих разделение двухслойного зарядного процесса от электрохимической реакции расщепления воды. Нет исследований об использовании реактивного короткого импульса напряжения в электролизе водного раствора, а также микроэлектроды не используются для определения присутствия растворенного водорода и кислорода вблизи катод в процессе электролиза 3. Эксперимент 3.1 Материалы и оборудование Материалы, приборы и оборудование, используемые в этой работе, собраны в таблицах 1 и 2. 3.2 Индуктивный генератор импульсов обратного напряжения Импульсы индуктивного напряжения генерировались в электрической цепи (рис. 1), состоящий из генератора импульсов, источника питания постоянного тока, полевого транзистора BUZ350 и блокирующий диод (Shaaban, 1994; Smimizu et all, 2006). Специальный широкополосный трансформатор был раздвоен раной, используя два провода, скрученные вместе.Квадратные импульсы от генератора подавались на полевой транзистор, соединенный последовательно с источником питания постоянного тока. Коэффициент заполнения импульсов поддерживался постоянным (50%). Для получения индуктивных импульсов обратного напряжения первичная обмотка трансформатора питается импульсами прямоугольного напряжения с малой амплитудой. Во вторичной обмотке (коэффициент обмотки 1: 1) из-за коллапса магнитного поля, индуцированного в катушке, появляется очень резкий индуктивный импульс с большой амплитудой и противоположной полярностью относительно приложенного напряжения. Пульс индуцированного обратного напряжения пропускается через блокирующий диод, и полученный в результате высокочастотный импульс ~ 1 мкс подается на электролизер. Двухлучевой осциллограф GWinstek ГРС-2204 был использован для записи напряжения (то есть его падение на эталонном сопротивлении) и ток в цепи. MOSFET (IRF840) используется в качестве полупроводникового переключателя между источником питания постоянного тока и цепью заземления. Импульсный трансформатор представляет собой соленоидный тип с бифилярными обмотками; длина 20 см и диаметр катушки 2,3 см и сердечник ферритового стержня. Количество витков как первичной, так и вторичной обмотки составляет 75, поэтому соотношение равно 1: 1. Индуктивность соленоида составляет приблизительно 250 мкГн. Супер-быстрый блокирующий диод с временем закрытия 10 нс включен во вторичную цепь, чтобы передать электролизную ячейку только импульсы, индуцированные в трансформаторе с противоположной полярностью. Прямые импульсы блокируются диодом.)
В прерван постоянного тока электролиза слой на электроде диффузии можно разделить на две части: одна часть, который находится на поверхности электрода характеризуется с импульсным концентрации активных ионов, а другая часть фиксируется, похож на уровень диффузии в случае постоянного тока. Концентрация активных ионов в пульсирующей диффузии слоя изменяется от определенных начальное значение при пульсе накладывается, следующее значение, когда он истек. Концентрация активных ионов в пульс может упасть или не может упасть до нуля. Время, которое необходимо для концентрации активных ионов упадет до нуля, называется время перехода т. Время перехода в зависимости от импульсного тока IP и длительность импульса T. Если истощения в стационарных диффузии слой мал, т.е. c'e ~ c 0, были C'e это концентрация ионов в импульсно слой внешний край, и c 0 -Массовая концентрация, время перехода можно найти из песка уравнения (Ботт, 2000):
| (17) |
T- НДЦ 0(zF) 2
| (18) |
| С очень короткие импульсы можно добраться очень тонкий слой пульсирующей. Этот тонкий слой позволит временные навязать очень высоких плотностях тока во время Металлопокрытия (более чем 250А/см2, который 10 000 раз выше, чем токи в обычных электролиза), который ускоряет процесс гальванизации металла (Ибл et все, 1978). Грубый и пористые поверхности образуется в процессе гальванопокрытий с постоянного тока, когда текущее значение предельного массового транспорта. Когда обшивка делается с импульсного тока, пульсирующей диффузии слой всегда будет намного тоньше, чем шероховатость поверхности, что означает, что в случае переноса массы предела, никелированная поверхность однородной по-прежнему и скопируйте шероховатости субстрата. Эта функция дает предпочтение пульс текущий в металле гальванических процессов, по сравнению с обычными DC обшивка, потому что высшей возможной мощности можно использовать (текущая выше массообмена предел) для получения однородных покрытий в кратчайшие сроки (Ибл et все, 1978). |
были F является постоянной, Фарадея z -номер и D является его коэффициент диффузии. Как видно, время перехода Т зависит от концентрации ионов в объеме оптом c плотность тока 0 и импульса IP-адрес. Толщина слоя импульсного Sp в конце импульса зависит только от плотность импульсного тока:
Пульс электролиза широко исследуется с помощью различных технологий (Hirato et все, 2003; Курода et все, 2007; Chandrasekar et все, 2008). Во всех этих технологий прямоугольных импульсов главным образом используются, которые должны быть активны в природе. Симидзу et все (2006) прикладной индуктивного напряжения импульсы воды электролиза и показали значительные различия с обычными постоянного тока электролиза воды. Вывод этого исследования является, что такого рода эффективности электролиза воды зависит не электролиза власть, таким образом, в противоречие с мнением обычных электролиза.
Мы изучал электролиз индуктивного напряжения и способствует гипотезу, что пульс процесс отделяет ячейку геометрическим емкость и зарядки двойной слой текущего от электрохимической реакции текущего с переноса заряда (Ванагс (2009), Ванагс (2011a, 2011b). Чтобы доказать это, мы сделали много экспериментов, подтверждающих двойной слой зарядки процесс разделения от электрохимической реакции расщепления воды. Есть никаких исследований об использовании реактивной напряжения короткого импульса в водный раствор электролиза; также не микроэлектродов используются для определения присутствие растворенного водорода и кислорода вблизи катода в процессе электролиза.
3. Экспериментальные
3.1. Материалы и оборудование
Материалы, инструменты и оборудование, используемое в этой работе собраны в таблицах 1 и 2.
3.2. Индуктивные обратный генератор импульсов напряжения
Были созданы импульсов индуктивного напряжения в электрической цепи (рис. 1), состоящий из генератора импульсов, источник питания постоянного тока, полевой транзистор BUZ350 и блокирующий диод (Шаабан, 1994; Smimizu et все, 2006). Специальный широкополосный трансформатор был bifilarly раны, используя два провода, витая вместе. Прямоугольных импульсов от генератора были применены к области транзистор подключен в серии с источником питания постоянного тока. Коэффициент заполнения импульсов был неизменным (50%). Для получения импульсов индуктивный обратного напряжения, первичной обмотки трансформатора питание с низкой амплитуды импульсов квадратных напряжения. На вторичной обмотке (намотки ratio1:1) появляется из-за краха магнитного поля наведенные в очень острые индуктивный пульс катушки с высокой амплитудой и напротив полярности отношении приложенного напряжения. Пульс индуцированных обратное напряжение передается через блокирующий диод и результирующая ~ 1 gs широкий высоковольтные импульсные применяется к электролитическая ячейка. Двух лучевой осциллограф GWinstek GDS-2204 использовался для записи напряжения (т.е. его падение на ссылку сопротивления) и ток в цепи.
MOSFET (IRF840) используется как полупроводниковые переключение между питания постоянного тока и наземные цепи. Импульсный трансформатор — это тип электромагнитный с Бифилярная обмотка; Длина-20 см и диаметр катушки 2,3 см и стержень сердечниках. Количество витков в первичной и вторичной замотке — 75, поэтому соотношение составляет 1:1. Индуктивность соленоида составляет приблизительно 250 gH. Сверхбыстрый блокирующий диод с время закрытия 10 нс включена в вторичной цепи, чтобы пройти на клетки электролиза, только импульсов, индуцированной в трансформатор с противоположной полярности. Прямые импульсов блокируются диод.
| Нет | Имя | Параметры | Продюсер | |
| Химические вещества | 1. | КОХ | 99% | Олдрич |
| 2. | NaOH | 99% | Олдрич | |
| 3. | LiOH | 99,9% | Олдрич | |
| 4. | K2Председател3 | 99,8% | Олдрич | |
| 5. | H2Так4 | 95% | Олдрич | |
| 6. | (NH2) 2CO | 98% | Олдрич | |
| H2Вывода | 0.1 | jS | Ионизированной | ||
| Металлы | 1. | Нержавеющая сталь (параметры, таблица 2) | 316L | |
| 2. | Вольфрам | 95% | Олдрич | |
| 3. | Платина | 99,9% | Олдрич | |
| Оборудование и инструменты | 1. | Источник питания постоянного тока Agilent N5751A | 300V; 2.5A | Aligent сохранности |
| 2. | Генератор частоты GFG-3015 | 0 - 150 МГц | GW Instek | |
| 3. | Осциллограф GDS-2204 | 4 балки, резолюция 10 НС | GW Instek | |
| 4. | Мощности метр HM8115-2 | 16А, 300В | Hameg Инструменты | |
| 5. | Кристалл деионизации воды - 5 | Вода - 0.1 | jS | Adrona Lab.Systems | |
| 6. | Masspectrometer RGAPro 100 | 0 - 100 м/z единиц | HY энергия | |
| Рентгеновский спектрометр флюоресценции EDAX/АМЕТЕК, Eagle III | AMETEK | |||
| 8. | Микросенсоры для растворенных газов H2 и O2 | Резолюции 0,1 gmol/л | Unisense, Дания |
| Таблица 1.Материалы и оборудование, используемые в этой работе. |
| Ссылка сопротивление |
| Рис. 1. Экспериментальной схемы для генерации импульсов индуктивный обратного напряжения. |
| Элемент | C | Си | P | S | Ti | CR | MN | Фе | Ни | Cu |
| Количество, wt % | 0,12 | 0,83 | 0,04 | 0.02 | 0.67 | 17.88 | 2.02 | 68.36 | 9.77 | 0.29 |
| Таблица 2.Композиция из нержавеющей стали 316L используется для электродов (wt %). |
Справка
сопротивление
Рисунок 1. Экспериментальная схема для генерации индуктивных импульсов обратного напряжения.
3.3. Строительство клетки электролиза
Эксперименты в этой главе делятся на пять частей. В первой части рассматривается эволюция газа и коэффициенты эффективности производительности определяется (текущий эффективность и эффективность использования энергии). Вторая часть рассматривает кинетики индуктивного напряжения пульс, применяемые клетки электролиза были концентрация электролита и расстояние между электродами меняется. Третья часть описывает применение дыхания микросенсоры для измерения концентрации растворенного водорода непосредственно к поверхности катода в клетки электролиза, питание с импульсов индуктивного напряжения. Четвертый эксперимент изучал индуктивного напряжения пульс кинетики в электролит очень разбавленных растворах. Четвертый эксперимент также заметил интересную особенность в текущий пульс кинетики, поэтому выполняется дополнительный эксперимент, чтобы измерить концентрацию развивались водорода на катоде с кислородом микропроцессоров. Этот эксперимент, посвященные пятую.
Количество выпущенных газов во время электролиза был определен с помощью метода перемещение тома (рис. 2).
■ 4-Обложка шкала
«Уровень электролита
|
Стеклянная трубка
Электролит катод
A
Ajiod
Рисунок 2. Основная схема для определения объема выпущенных газов.
Клетки электролиза находится в отдельной камере, закрыт с колпачок. Стеклянная трубка изгибается в 180 градусов крепится к нижней палаты электролиза. Трубка закончил в единицах объема выше уровня электролита. Газов, возникающих в процессе электролиза нажав на электролита и уровень в калиброванной трубке растет, давая примерный объем газов, производства. В измеряемых тома 5% относительная ошибка — от различных причин; большая неопределенность определяется давление газа, созданные во время электролиза - выше, чем атмосферное давление. Газы выпускаются в электролиза по объему 2/3 водорода и 1/3кислород. Зная массу водорода, созданных в период texp, заряда необходимо производить такую сумму можно рассчитать и по сравнению с потребляемой энергии - результат текущей эффективности клетки особое электролиза. Энергетическая эффективность рассчитывается от потребляемой энергии по сравнению с того, что могут быть получены из горения производится количество водорода в высшей теплотворной - 140 МДж/кг.
Самодельные воды клетки электролиза с движимым электрод был использован в экспериментах. Он состоит из полиэтиленовой оболочки с встроенным в микро винт с одной стороны. Использование нержавеющей стальной проволоки, микро винт подключен к электроду-подвижных, расположенный перпендикулярно
электролит полости (диаметр 40 мм). Стационарный электрод из нержавеющей стали с же площадь расположена против движущихся электрода. SUS316L нержавеющая сталь пластины электродов с равной площади (2 см2) были использованы в экспериментах. Прежде чем эксперименты электроды были механически полируется и промывают ацетоном и деионизированной водой. Как электролит Кох раствор в воде был использован в различных концентрациях. На каждом электролита концентрации расстояние между электродами было изменено с микро винт от 1 мм до 5 мм. В ходе эксперимента была заполнена соответствующей концентрации раствора электролита и клетки придают индуктивного напряжения генератора импульсов. На каждом концентрации электролита осциллограммы тока и напряжения были приняты на 1 до 5 мм расстояние между электродами (шаг 1 мм). Осциллограммы были далее проанализированы расчета потребления заряда, энергия в импульсе, а в некоторых случаях - энергетических факторов.
Для измерения концентрации растворенного водорода на катоде во время электролиза, был использован selfmade клеток (рис. 3). Ячейка состоит из трех камер, подключенных с ионом, проведение мостов.
| На рисунке 3.Клетки электролиза три камеры для измерения концентрации растворенного водорода. |
Первая камера для никеля пластины счетчика электрода, второй - для рабочих электродом - гладкой провода (диаметром 0,5 мм, длина 100 мм) из вольфрама и платины, но третья камера была использована для электрод сравнения в некоторых конкретных экспериментов. PT и W электроды были очищены до экспериментов, полоскания деионизированной водой и травления их 24 часа в концентрации щелочного раствора. Концентрация растворенного водорода был определен с дыхание микропроцессоров, обычно используются в биологических экспериментах (Unisense, 2011). Unisense водорода микропроцессоров является миниатюрных датчик водорода Кларк типа с внутренней ссылки электрода и зондирования анода. Датчик должен быть подключен к высок чувствительности picoammeter где анод поляризованных против внутренней ссылки. Движимый внешней парциальное давление, водорода из окружающей среды будет проходить через мембрану наконечник датчика и будет окисляется на поверхности платины анода. Picoammeter преобразует результирующие окисления текущего сигнала. В наших экспериментов датчик H2100, имея кончик с диаметром 110 вечера был сделан максимально к катоду (< расстояние 1 мм). Прежде чем эксперименты микропроцессоров закончил в два очка - нулевой H2 концентрация (Ar газ пропускается через деионизированной воды) и 100% или 816 ммоль/л при 20 oC (H2 газ является пропускается через деионизированную воду - от Unisense, 2011 Руководство пользователя). Следующим был проведен эксперимент: импульсов отдельных индуктивного напряжения был доставлен в ячейку и напряжения и тока Записанная осциллограмм. В то же время концентрация растворенного водорода была измерена с помощью микропроцессоров.
Микропроцессоров кислорода (также от Unisence, 2011) был использован для измерения концентрации растворенного водорода вблизи катода во время электролиза индуктивный импульса (рисунок 4). Микро датчик кислорода является все датчик Кларк типа, основанный на диффузии кислорода через силиконовые мембраны для кислорода, уменьшение катод, который является поляризованной против внутренней анодом Ag/AgCl. Поток электронов от анода для кислорода, уменьшение катод отражает линейно парциального давления кислорода вокруг кончика датчика (диаметр 100 p) и находится в диапазоне ПА. Ток измеряется picoammeter. Для генерации импульсов короткие индуктивного напряжения, используется той же цепи (глава 3.2). Ячейка заполняется с дейонизированной водой, и генератор в режиме при выраженных отрицательных текущего пик наблюдается в осциллограмм.
Концентрация кислорода измеряется одновременно с микропроцессоров, ранее калиброванные в деионизированной воде кипела с кислородом.
Клетки электролиза конкретные было сделано для изучения кинетики индуктивный пульс электролиза в разбавленных электролитов (рисунок 5). Он был сделан из стекла миску с двух отдельных электродов держатели оснащены винтами для электродов из нержавеющей стали 316L провода (диаметр 2 мм, длина 100 мм). Стальные электроды были очищены до экспериментов, полоскания с дейонизированной водой вместе с стеклянная чаша клетки электролиза и травления их 24 часа в концентрации щелочного раствора. Очень разбавленные электролита был подготовлен наливание в ячейку 350 мл деионизированной воды и добавляя капли 5 M электролита из калиброванный объем пипетки (0.05±10% мл). В экспериментах использовались четыре электролитов (LiOH, NaOH, KOH, H2SO4) и измерения были зарегистрированы после каждого падения.
| Рисунок 5.Клетки электролиза воды для измерения кинетики пульс электролиза. |
4. Результаты и анализ
4.1. Тока и энергетической эффективности
Средние значения напряжения и тока, а также поток газа созданного водорода в зависимости от концентрации KOH приведены в таблице 3. Теоретически максимальный ток рассчитывается зная водорода газового потока в предположении, что 2 электронов генерировать одной молекулы водорода. С помощью данных из таблицы 3, тока и энергетической эффективности коэффициенты рассчитываются для процесса электролиза импульса (см. таблицу 4) на предположении, что импульсного трансформатора первичной стороне и вторичной стороне, двух отдельных систем, которые только привязать, среднее значение тока, протекающего в ячейке.
| КОН концентрация [моль/кг] | Среднее значение для нынешнего импульса [мА] | Значение среднего напряжения [V] | Текущее значение рассчитывается от массы сгенерированный водорода [мА] | Рода поток [cm3мин.] |
| 0.1 | 6.5 | 2.1 | 3.2 | 0,043 |
| 2.1 | 3.7 | 0,054 | ||
| 8.3 | 2.1 | 0,057 | ||
| 8.6 | 2.1 | 4.2 | 0,059 |
| Таблица 3.Параметры зарегистрированных напряжения и импульсов тока на клетки электролиза. |
Это предположение не совсем правильно, но приемлемо. Если смотреть со стороны первичной цепи, генератор импульсов — с реактивным элементом включены в его схеме - Индукционная катушка (первичной обмотки импульсного трансформатора).
| Концентрация Кох [моль/кг] | Текущий коэффициент эффективности [%] | Коэффициент эффективности энергии [%] |
| 0.1 | ||
| Таблица 4.Коэффициенты эффективности текущих и энергии |
При отключении вторичной стороне, первичной стороне не потреблять ничего (за исключением власть, которая распространяется на элементы с активных сопротивлений включенных в первичной цепи). При подключении на вторичной стороне, активные 1 V амплитуда импульса напряжения в первичной стороне не может потреблять больше, потому что это нужно превысить электролиза перенапряжения - по крайней мере 1.23 V (соотношение обмоток в рулоне составляет 1:1).
Таким образом средняя текущие значения в таблице 3, заменяются ток, потребляемый в
Система питания. Значение напряжения считывается из осциллограф путем измерения импульса напряжения на первичной катушки. Таким образом исключаются ошибки оборудования, связанные с вариациями в значениях напряжения. Затем полученный импульс усредненное по времени и в результате
во втором столбце в таблице 5 показаны значения напряжения.
Следует отметить, что коэффициенты эффективности скорректированные энергии были рассчитаны без каких-либо ссылок на элементы схемы и количество созданных газового потока. Как это видно из таблицы 4.3., это необходимо для определения текущих и значения напряжения с осциллограф в рамках этого эксперимента, который устраняет пульс схемы для аналогового измерения ошибки.
| КОХ концентрация | Напряжение питания [В] | Среднее текущее значение в ячейке [мА] | Водород поток [cm3мин.] | Коэффициент эффективности энергии [%] |
| 0.1 | 1.43 | 6.5 | 0,043 | |
| 1.48 | 0,054 | |||
| 1.53 | 8.3 | 0,057 | ||
| 1.49 | 8.6 | 0,059 |
| Таблица 5.Скорректированные показатели напряжения, тока и эффективности. |
4.2. Кинетика импульса в концентрации различных решений и электрод расстояния
На рисунке 6 напряжения и текущий пульс осциллограмм приведены для стальных электродных пластин в 0,1 М растворе KOH, где максимальное напряжение импульса является примерно 5.5 V, когда расстояние между электродами составляет 5 мм и он падает до примерно 3 V, когда расстояние между электродами составляет 1 мм. В растворе KOH 0,3 М (кривые похож на 0,1 М раствор) максимальное напряжение импульса значение 3.5 V, когда расстояние между электродами составляет 5 мм и он падает до 2,6 V, когда расстояние между электродами уменьшается до 1 мм. В более концентрированный раствор, т.е. 0.5 М Кох, максимальное напряжение импульса на расстоянии 5 мм электрод является примерно 2,9 V, когда расстояние между электродами составляет 1 мм, она падает до 2.4 нынешнее пиковое значение существенно не изменяется в зависимости от расстояние между электродами, или концентрации, но наблюдаются изменения в длину хвоста разряда, предлагая что выше заряд притока клетки электролиза в более концентрированный раствор электролита.
| Рисунок 6.Импульсы тока и напряжения зарегистрированы осциллограф в 0,1 М Кон. |
При взгляде на Пульс поколения схемы в разделе экспериментального метода (рис. 1), ясно, что высоковольтные импульсные сгенерирована трансформатор реактивный характер. Амплитуда импульса реактивного будет зависеть фактор качества емкостным элемента. Конденсатор с большой утечки (раствор концентрированный электролита) не будет способна удерживать реактивную пульс с большой амплитудой, хотя на предыдущих рисунках показано, что амплитуда тех, кто в вторичного контура на клетки электролиза является больше амплитуда прямого импульса. Это означает, что в первый момент, когда применяется короткого импульса индукционные, клетки электролиза воды ведет себя как хороший конденсатор, также в регионе напряжения, в котором вода может произойти электролиза. Но после начала разряда хвост, энергия хранится в преобразования потенциала в химическую энергию в процессе электролиза воды.
4.3. Концентрация растворенного водорода на катоде
Импульсы тока и напряжения зарегистрированы осциллограф (рис. 7) показывают, что изменение электрода материала, поднимая фронт и релаксации импульсов напряжения не изменяется, в то время как амплитуда импульса напряжения уменьшается с увеличением амплитуда импульса тока, когда увеличивается концентрация раствора. Импульсов тока также не являются разные на platinum и Вольфрам электроды с идентичными концентрации растворов Кох (рис. 7). Для оценки энергии импульса, поставляемых в ячейку, импульсного напряжения и текущие значения были умноженный и результирующие кривые была интегрирована с течением времени (таблица 6). Каждая строка в таблице 6 показано электродного материала и концентрации раствора и в следующей колонке - рассчитанные предоставленного энергии системы во время импульса.
Рисунок 8 представляет каждый электрод напряжения и текущий осциллограмм в той же шкале времени, с тем чтобы лучше оценить угол сдвига фазы между тока и напряжения. Существует не наблюдаемый заметно существенные различия между углов сдвига фазы в зависимости от материала электрода.
д.9
МС время [] Время [ms ]
|
Рисунок 7.Тока и напряжения импульсные осциллограмм Pt и W электродов (Pt - черный и синий, W - зеленая и красная соответственно).
|
| Таблица 6.Энергия поставляется в ячейку во время импульса, исходя из текущих осциллограмм и напряжения. |
| Рисунок 8.Тока и напряжения пульс осциллограмм Pt и W электродов в 0,1 и 0,2 М Кох |
В каждом эксперименте с микропроцессоров для измерения концентрации растворенного водорода, измерения времени длилось 100 s (кривых на рис. 9). Как видно, кривые с крупнейших склона являются электролит с более высокой концентрации и вольфрамовым электродом, а не платины.
Рисунок 9.Изменения концентрации растворенного водорода во время электролиза импульса.
|
Это означает, что на электроды вольфрама концентрацию растворенного водорода увеличивается быстрее, чем на платиновых электродах. Как это видно из катодного региона voltamperic кривых (рис. 10), для Платинового электрода характерными водороде адсорбция/абсорбция пик на отрицательные потоки появляется на потенциальных -0,5 V, но не для вольфрамовым электродом.
| Рисунок 10.Voltamperic характеристики для платины и Вольфрам электроды в 0,1 М растворе KOH измеряется в двух электрод конфигурации сканирования скорость 10 МВ/сек. |
Энергия импульса импульсов индуктивный обратного напряжения ограничен. Напряжение и ток во время импульса реагирует таким образом, что их умножения и следующей интеграции во времени будет равняться в такой же концентрации электролита без ссылки на материал электродов, которые используются. Энергия импульса уменьшается, в то время как концентрация раствора увеличивается, предполагая, что компонент реактивной энергии снизилась. Поэтому это наблюдать что фазовые угол сдвига между тока и напряжения меньше в более концентрированный раствор. Поскольку энергия импульса индуктивного напряжения является ограниченным, на Платиновый электрод он потребляется в районе адсорбции, таким образом структурирование водорода адсорбции монослоя на Платиновый электрод. Существует не пик адсорбция/абсорбция водорода для вольфрама электрод и во время очень короткого напряжение импульса, электронов из металла разряда непосредственно на ионы водорода на интерфейс электрод/электролита и молекулы водорода образуются интенсивно, которые обнаруживаются с растворенного водорода микропроцессоров.
4.4. Кинетические измерения пульса в весьма разбавленных решения
Роста импульса напряжения в различных концентрациях раствора KOH (рисунок 11) равна концентрации всех, во время разгрузки плитки после импульса напряжения в различных концентрациях отличается. Амплитуда импульса напряжения максимальна в деионизированной воде, но пульс динамика в ячейке с слегка разбавленным электролитом это именно то, что в случае открытой цепи, только амплитуда меньше. Продолжая увеличивать концентрацию электролита в ячейке, значение амплитуды импульса напряжения продолжает снижение, в то время как разряд хвост будет увеличиваться.
Текущие изменения направления от отрицательных к положительным с увеличением концентрации электролита, проходящей через точку, где импульс тока имеет не спуск длинный хвост (рис. 12). Импульс тока в деионизированной воде большую часть импульса является отрицательным. Путем увеличения концентрации раствора до 1 мм, текущий пульс появляется в обоих положительный и сразу же после отрицательных импульса, во время разгрузки хвост почти исчезает. Продолжая увеличивать концентрацию электролита, отрицательные значения импульс тока исчезают и разряда хвоста остается положительным и увеличение, которое указывает, что заряд, вводят в клетки во время импульса увеличивается. Больше увеличение концентрации не изменяет представление текущего импульса, и он остается как от предыдущих концентрации (рис. 12).
|
| Рисунок 11.Импульсов напряжения индукционные разряда с различной концентрации KOH. |
Импульсный заряд (интеграл от импульса тока) увеличивается с увеличением концентрации электролита и, как правило, насыщается некоторым значением (рис. 14).
| Время, Ц5 |
| Рисунок 12.Импульсов тока, инициированных импульсов индуктивного напряжения на ячейке с различной концентрации раствора KOH |
| Пульс заряда (интеграл импульс тока) возрастает с увеличением концентрации электролита и, как правило, насыщают на некоторое значение (рис. 14). Импульсный заряд (интеграл от импульса тока) увеличивается с увеличением концентрации электролита и, как правило, насыщается некоторым значением (рис. 14). |
Когда увеличивается концентрация электролита, падение напряжения на пик наблюдается (рис. 13). Пиковое значение импульса напряжения уменьшается экспоненциально, и он стабилизирует вокруг значение 9 V для решения, в то время как в дейонизированной воде, это значение составляет свыше 600 V. Эти кривые почти совпадают в различных щелочных растворах, в то время как в серной кислоте пиковые значения падают быстрее.
0,00 0,02 0,04 0,06
К<
Поиск по сайту©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование. Дата создания страницы: 2019-03-02 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных |
Поиск по сайту: Читайте также: Деталирование сборочного чертежа Когда производственнику особенно важно наличие гибких производственных мощностей? Собственные движения и пространственные скорости звезд |