Электролиз воды

[Vento777]

Эх,жил бы у моря... Сейчас о эксперименте подумал...
Само море - электролит.
Морское дно- анод.( где -то на берегу делаем хорошее заземление)
Погружаем в море лист нержавейки, или угольный электрод в качестве катода.
Смотрим минимальное напряжение при котором восстанавливается водород.
Мое предположение,что меньше 1 вольта.Я уже получал водород при напряжении меньше одного вольта ,но очень кратковременно ,так как анод быстро покрывался ионами -ОН а тут емкость анода очень огромная

[powerZ]

"Ты что, Владимир Николаевич, обалдел, родной? Откуда на Плюке моря? Из них давно луц сделали... " (c)

[efimshnaider]

Господа, вам не кажется, что вас грузят? А тема Olegscorpion очень напоминает чеховское "Письмо ученому соседу", или, скорее речь старикашки Эдельвейса из "Сказки о тройке" (помните - "будучи отфутболиваем различными организациями...")? Ну а если это все серьезно... Что ж, "дураков на Руси на сто лет припасено"!

[Comanchero]

powerZ, 5 баллов

[Кардановский]

Comanchero: А если подобрать низкую частоту кратной какому то из высокочастотных резонансов молекулы воды? Вроде бы,исходя из теории колебаний, тоже можно ожидать резонанса...Хотя и не такого эффективного,как при полном совпадении частот...

[Comanchero]

Кардановский в сообщении #243842 писал(а):

А если подобрать низкую частоту кратной какому то из высокочастотных резонансов молекулы воды?

Эффективность - ноль...
Другой вопрос, что у системы конденсатор (электроды в деионизированной воде)-внешняя индуктивность, которую тут строили, есть своя собственная резонансная частота и этот контур вогнать в резонанс можно..Но опять же-вопрос только в увеличении КПД...И то, временном, т.к. накопление ионов в воде приведёт к появлению низкого шунтирующего сопротивления в контуре и к высокому затуханию резонансных колебаний.

[Кардановский]

Comanchero: Почему же ,по Вашему,эффективность то будет ноль? Представим себе простой опыт с резонансными частотами.Например, качели имеют некую собственную частоту колебаний. Вы стоите у этих качелей и раскачиваете эти качели не через один цикл их собственных колебаний, а черех N циклов. И что же,по-Вашему,в этом случае качели не будут постепенно входить в резонанс?!

[Vento777]

powerZ в сообщении #243635 писал(а):

"Ты что, Владимир Николаевич, обалдел, родной? Откуда на Плюке моря? Из них давно луц сделали... " (c)

Да, с морем это я уж слишком загнул ..

-- Чт сен 17, 2009 22:47:19 --

efimshnaider в сообщении #243643 писал(а):

Господа, вам не кажется, что вас грузят?

Если есть что предъявить , готов ответить . В противном случае сходите в церковь и перекреститесь ,говорят помогает

-- Чт сен 17, 2009 23:32:52 --

Кардановский в сообщении #244136 писал(а):

Представим себе простой опыт с резонансными частотами.Например, качели имеют некую собственную частоту колебаний. Вы стоите у этих качелей и раскачиваете эти качели не через один цикл их собственных колебаний, а черех N циклов. И что же,по-Вашему,в этом случае качели не будут постепенно входить в резонанс?!

Не все так просто. Вы сможете найти (собрать,изобрести) автогенератор с такой стабильностью ? Какую по счету гармонику хотите использовать?
Пусть ваш автогенератор прямоугольных импульсов вырабатывает их с амплитудой Х . Подсчитайте амплитуду той гармоники , которую собираетесь использовать. Подсчитали? Пусть она будет Y . Теперь представьте, что у уже есть генератор работающий на резонансной частоте с той амплитудой, которая вас устраивает (тоже можно рассчитать ). Назовем ее Z.
Допустим, что потерь совсем нет (ну нет затухания абсолютно). Разделив Z/Y получим количество необходимых колебаний автогенератора , а умножив результат на период колебаний выясните, сколько времени надо раскачивать молекулы воды до необходимых значений. И это время не просто так - за это время автогенератор не должен уплыть по частоте, причем убегать ему по частоте никак нельзя на величину 1/2T (где Т полученное время).

-- Чт сен 17, 2009 23:40:54 --

Comanchero в сообщении #243944 писал(а):

Кардановский в сообщении #243842 писал(а):

...И то, временном, т.к. накопление ионов в воде приведёт к появлению низкого шунтирующего сопротивления в контуре и к высокому затуханию резонансных колебаний.

Действительно,так оно и есть. Поэтому надо поступать так - генерация--отдых---генерация---отдых.
Однако можно получить и непрерывную генерацию.Синусоида только на очень малых амплитудах, потом идут "завалы", а далее срыв.

[Comanchero]

Vento777 в сообщении #244214 писал(а):

Действительно,так оно и есть. Поэтому надо поступать так - генерация--отдых---генерация---отдых.
Однако можно получить и непрерывную генерацию.Синусоида только на очень малых амплитудах, потом идут "завалы", а далее срыв.

1. Мало того, количество водорода, выделевшегося на катоде будет пропорционально току (закон Фарадея), ток пропорционален количеству ионов в воде, количество ионов в воде пропорционально проводимости (в первом приближении, во всяком случае-неубывающая функция)..Ну и опять-круг замкнулся на том, что количество выделенного водорода на катоде пропорционально малому сопротивлению электролита(в данном случае-воды)...Следовательно-большому затуханию..
2. Импульсным режимом не решить, если, как Вы говорили, даже предположить, что кислород не выделяется, то в таком случае ионы гидроксила должны накапливаться в электролите...Либо, что вероятнее, выделяется кислород по схеме $OH^-+OH^- \rightarrow H_20+O_2\uparrow$. Да, и ещё - количество водорода, по тому же закону Фарадея будет пропорционально времени импульса-чем короче, тем меньше..

[Vento777]

Comanchero в сообщении #244237 писал(а):

количество водорода, выделевшегося на катоде будет пропорционально току

Вот с этого закона и всегда надо начинать плясать.
Есть два способа получения водорода при помощи электричества :
1.Электролиз.
Повышение КПД- уменьшение напряжения на электродах.
Тут уже поле пахано-перепахано .
2. Разлагать воду током но без прохождения тока
Начиная от разложения нагреванием (дуга и угольные электроды) до всяких других оригинальных способов . Однако все они уступают обычному электролизу используя КОН .

Я же предлагаю получать только водород. Ведь кратковременно можно получить только водород. Разговоры о том,что кислород выделяется но его не заметно из-за растворения не логичны . Закон сохранения энергии не нарушается. Мы не можем получить и кислород и водород при напряжениях
на электродах меньше определенного значения ,иначе затрачиваемая мощность от блока питания будет меньше ,чем мощность получаемая при сжигании полученного гремучего газа в идеальном топливном элементе.

[alexrey036]

Vento777 в сообщении #244256 писал(а):

Я же предлагаю получать только водород. Ведь кратковременно можно получить только водород. Разговоры о том,что кислород выделяется но его не заметно из-за растворения не логичны . Закон сохранения энергии не нарушается.

Зато, по-вашему, получается закон сохранения заряда нарушать можно.
В случае инертных электродах при электролизе растворов щелочи выделяется как кислород, так и водород, причем водорода по объему выделяется в 2 раза больше.

[Comanchero]

Нет, нет..закон сохранения заряда здесь не нарушается - ионы гидроксила могут оставаться в растворе , но затем всё равно выделяется кислород $OH^-+OH^- \leftrightarrows H_2O_2 \rightarrow H_2O+O_2 \uparrow$ , а вот вопросы электролитической диссоциации без тока - это конечно...

[treygol]

В получении водорода, ответ в вопросе «а почему электролиз идет на электродах»? (На разделе фаз. Насчет катализатора, вы правы – увод в сторону). И объясните, пожалуйста, мне (дилетанту ) ну почему принято считать, что электролиз должен идти только на электродах?

[Vento777]

alexrey036 в сообщении #244422 писал(а):

Зато, по-вашему, получается закон сохранения заряда нарушать можно.

Укажите,пожалуйста,где Вы увидели нарушение закона сохранения заряда?

Представьте себе такую эл.цепь -- последовательно соединенные резистор и конденсатор. Если к свободным концам резистора и конденсатора подключить источник напряжения , то в первый момент на резисторе будет падение напряжения равное ЭДС источника (рассмотрим идеальный вариант и сопротивление источника бесконечно малым).Далее падение напряжения на резисторе станет стремится к нулю,а на конденсаторе к ЭДС источника, а скорость будет зависеть от параметров R и C . Теперь зададимся целью,чтобы на конденсаторе падение напряжения не превысило определенного значения (забегая вперед скажу ,что значение это должно быть меньше ,чем необходимое для выделения кислорода) в течении очень длительного времени.
Увеличив емкость до бесконечности мы достигнем цель. В реальности,если иметь очень большую ёмкость ,то получим и очень большую длительность. За это время будет выделяться водород ,а (- ОН)никак не сможет преодолеть барьер для того,чтобы отдать электрон и перейти в кислород и воду. Ион гидроксила так и останется обкладкой конденсатора,который из-за своей огромной емкости так и не сможет приобрести потенциал (в течении длительного периода времени) необходимый для отбора электрона.

Но картина не совсем полная.Катод тоже можно представить как конденсатор,шунтируемый стабилитроном (пробой на уровне необходимом для выделения водорода и зависит от многих причин : электролита ,материала анода,температуры и.т.д.).

Если что не понятно,то начерчу эквивалентную схему моего электролизера.

[Comanchero]

treygol в сообщении #244494 писал(а):

В получении водорода, ответ в вопросе «а почему электролиз идет на электродах»? (На разделе фаз. Насчет катализатора, вы правы – увод в сторону). И объясните, пожалуйста, мне (дилетанту ) ну почему принято считать, что электролиз должен идти только на электродах?

Дело состоит в следующем.. Наличие ионов в жидкости, а также окислительно-восстановительные реакции на электродах, необходимы для самого понятия электролиз. Если вынести элетроды за пределы "электролитической ванны", то кроме перераспределения ионов в объёме жидкости (изменение градиента их концентрации) - ничего выделяться (выпадать в осадок или, если газ, выходить в атмосферу) не будет.

Vento777 в сообщении #244256 писал(а):

2. Разлагать воду током но без прохождения тока

Vento777, простые подсчёты для разложения воды, без прохождения тока дают:
Энергия валентной О-Н связи $\mathcal{E}_{O-H}=7,5 \cdot 10^{-19}$ Дж
Длина валентной О-Н связи $L_{O-H}=0,1\cdot 10^{-9}$ м
Напряжённость поля, необходимая для разрыва валентной О-Н связи $E=\frac{\mathcal{E}_{O-H}}{e \cdot L_{O-H}} \simeq 5 \cdot 10^{10}$ В/м, где $e$- заряд электрона- что порядка внутриатомного поля. Если ничего не смущает, то продолжайте эксперименты...