Электролизеры для приготовления талой воды. Электролиз воды в домашних условиях

Электролизер TDS - Проверяем воду дома

Дополнил значения цветов и последствия для человека

Цвет воды после электролиза Загрязняющие вещества Влияние на человеческий организм

Розовый Оксид железа (медянка) Рвота, диарея, уремия

Зеленый Медный азот (медянка) Страдают почки и центральная нервная система Соединения хлора (CL) Канцерогенные вещества Сульфат алюминия (Алюминий) Опасно для нервной системы

Синий Удобрения, пестициды Неблагоприятно для печени и почек Магниевые соединения, соединения кальция Диарея, рвота

Белый Коллоидные бактерии, вирусы, Инфекционные заболевания водоросли

Асбест Асбест Канцерогены

Черный Соединения тяжелых металлов Опасно для печени, почек, центральной нервной системы, сердца, накапливаются в организме.

Желтый, оранжевый Минералы Необходимые организму микро и макро элементы

Без цвета Дистиллированная (техническая) вода Отсутствие полезных минералов

optvoda.com

Структурирование воды без электролиза, электролиз, молекулярный водород, талая вода

В теле человека все важнейшие жидкости состоят из воды с различными примесями. Кровь, лимфа, слюна, пот и межклеточные жидкости — это те частицы, из которых построены мы сами. Все эти жидкости имеют низкомолекулярную структуру, тогда как структура простой воды высокомолекулярная. Клетки обычной воды слишком большие для нашего организма и разительно отличаются от клеток структурированной жидкости человеческого тела, так что они тоже должны подвергнуться структурированию.В природе структурированной, живой водой, бывает только родниковая. Природные процессы не только очищают такую воду, но и делают ее более полезной для нашего организма. К несчастью не у всех есть возможность пить родниковую воду постоянно. А водопроводная вода, прежде чем попасть в наши чашки и чайники, подвергается процессу разрушения кристаллической решетки. Дошедшая до нас вода имеет остаточную структуру, составляющую от семнадцати до тридцати процентов, и содержит огромное количество вредных веществ.Организму приходится структурировать ее заново, тратя силы и энергию, необходимую для жизнедеятельности, что неизбежно приводит к ухудшению качества жизни.

В настоящее время нам предлагается множество устройств, которые, по заявлению производителей, способны ионизировать, структурировать воду. Как же не запутаться в их многообразии и сделать правильный выбор? Прежде всего, обратите внимание, что структурировать воду можно следующими способами:

1. Омагничивание воды. При этом способе структура воды будет выстраиваться под воздействием магнитного поля. Такой способ структурирования воды приближен к природному: в природных условиях на источники воды влияет магнитное поле Земли. Доказано, что вода, пропущенная через магнит, обретает свойства, благотворно влияющие на здоровье и долголетие человека. Из-за того, что магнитное поле повышает активность кислорода, в такой воде появляются дезинфицирующие свойства. Исследования врачей показывают, что при постоянном потреблении омагниченной воды повышается проницаемость мембран, уменьшается количество холестерина, понижается артериальное давление, улучшается метаболизм. Эта вода содействует быстрому выведению небольших камней из мочевых путей. Вода, измененная магнитным полем, также способствует замедлению процессов старения кожи, уменьшает процессы выпадения волос. Например, пятичасовое замачивание семян свеклы в омагниченной воде заметно повышает урожай; полив магнитной водой стимулирует рост и урожайность сои, подсолнечника, кукурузы, помидоров.

Рис.1 Омагничивание воды и структурирование

Этот принцип реализован в системах фильтрации воды TRU-WATER Gravity, где специальные биокерамические шарики в картриджах омагничивают воду, разбивая ее на мелкие кластеры. Также в фильтрах для воды TRU-WATER Gravity вода на заключительном этапе проходит через магнитный краник, тем самым вода подвергается воздействию магнитного поля.

2. Механическое воздействие (создание вихрей). Некоторые источники даже дают своё определение такой воды: структурированная (вихревая). В домашних условиях самым примитивным способом создания «вихревой» воды - переливание воды из одной ёмкости в другую одной бутылки в другую, при котором возникает естественный вихрь.

Первые два принципа получили реализацию в структураторе воды (оптимизаторе) TRU-WATER

3. Электролиз. Суть процесса заключается в пропускании электрического тока через воду, в результате в воде происходят химические реакции с выделением молекулярного водорода и кислорода. Трехминутный электролиз в аппарате водородной воды TRU-WATER Bubble позволяет не менять ионный состав воды, при этом происходит насыщение воды молекулярным водородом. Идеальным решением для домашнего использования будет Аппарат водородной воды со встроенным фильтром Ambrosia

4. Пьезоэлектрическая реакция (взаимообмен энергии и тепла). Наиболее распространённым веществом, применяемым при данном методе, остаётся турмалин, который излучает волны инфракрасного диапазона дальнего спектра, разделяя воду на более мелкие кластеры для лучшего усвоения. Сюда же можно отнести реакцию магнитного сплава, реализованную в портативном оптимизаторе TRU-WATER Capsule, где магний реагирует с водой так, что постепенно отдаёт электроны и словно «тает» в воде.

5. Термическая реакция. Здесь мы, конечно, имеем ввиду талую воду. Вода структурируется, приобретает особую регулярную структуру, при замораживании-оттаивании воды (считается, что в такой воде сохраняются “ледяные” кластеры). Попадая в организм, талая вода положительно воздействует на водный обмен человека, способствуя очищению организма. В настоящее время существует две обсуждаемые проблемы структурирования воды путем замораживания. Основной проблемой остаётся качество исходного материала, а именно её чистота и отсутсвие вредных микроорганизмок и элементов. Этот вопрос очень актуален, если вспомнить, что талая вода имеет структуру, которая легко проникает через мембраны клеток: страшно подумать что будет, если эта вода будет сожержать вредные микроорганизмы и вещества. Второй проблемой получения талой воды в домашних условиях считается воздействие вредного электромагнитного излучения холодильника на замораживаемую воду. Кстати, излучение холодильников с удобной функцией "No frost" значительно выше, чем у моделей без нее. Электромагнитное излучение и структурирование воды - взаимоисключающие понятия, потому что такое воздействие "ломает" структуру воды.

6. Настаивание на минералах-кристаллах. Наиболее часто используются кварц, шунгит, кремний, серебро и пр.

Предложения на рынке оборудования для структурирования воды сейчас значительно превышают спрос – огромное количество производителей со всего мира производят множество устройств. Среди ионизаторов, которые воздействую на воду магнитным полем, лидирующие позиции занимают устройства, производимые в Юж. Корее.

В линейке компании NU-TRU имеются приборы, которые позволяют получать структурированную, минерализованную воду. Компания NU-TRU предлагает вам лучшие товары, которые прошли контроль качества и полностью соответствуют требованиям безопасности и экологичности. Также заметим, что основной рынок сбыта наших товаров - Япония, а теперь они стали доступны и для российского потребителя.

Бедьте здоровы: выбирайте для себя и своей семьи только лучшее!

nu-tru.ru

Проверка качества питьевой воды в домашних условиях

Электролизёр Есть портативные приборы или мини-лаборатории, при помощи которых можно определить отдельные показатели качества питьевой воды. Но чтобы понять пригодна ли вода для питья, необходимо сделать анализ в сертифицированной лаборатории.

В домашних условиях можно дать оценку питьевой воде по цвету, запаху, осадку при кипячении или отстаивании. И чем более загрязнена вода для питья, тем хуже она выглядит, когда постоит некоторое время в прозрачном сосуде.

Так же можно провести экспресс-анализ воды при помощи портативного прибора, т.н. электролиза. В стакан с водой помещают два электрода — катод, анод. После того как через воду пройдет электрический ток, в стакане появиться осадок:

Чёрными хлопьями выпадают тяжелые металлы
Cиний цвет дают нитраты, нитриты и пестициды
Рыжий цвет говорит об избытке железа в воде
Зеленый указывает на избыток органических веществ

Электролизёр Электролиз — это окислительно-восстановительный процесс, который протекает на электродах при прохождении постоянного электрического тока через питьевую воду. На отрицательно заряженном электроде — катоде происходит электрохимическое восстановление частиц (атомов, молекул, катионов), а на положительно заряженном электроде — аноде идет электрохимическое окисление частиц (атомов, молекул, анионов).

Визуальное определение наличия примесей в воде с помощью электролиза

Для того, чтобы убедиться в наличии примесей в воде, применяется визуальный метод определения — электролиз.

Электролиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, которые возникают при прохождении электрического тока через раствор либо расплав электролита. В нашем случае раствор электролита – анализируемая вода с примесями, а электролиты (проводники) – растворённые в этой воде соли.

Электролизёр Для проведения электролиза используется прибор «электролизер» (например PR-2), имеющий две пары контактов для двух ёмкостей: в одной ёмкости находится анализируемая вода, в другой – эталон (например, чистая вода после фильтрации системой обратного осмоса).

Прибор включается в сеть 220В, и через воду в ёмкостях проводится электричество. Под воздействием электричества все примеси, растворённые в воде, всплывают на поверхность или выпадают в осадок. Длительность этого эксперимента около 90 секунд.

Прибор электролизер создан специально для тех, кто не верит в цифры, а верит своим глазам…

«Мы то, что мы пьём». Обзор питьевой воды с тестами

Тестирование воды

Полную версию тестов можно изучить на сайте доктора Тюрютикова, а для повышения интереса к теме просто покажу один из итогов

Использованы материалы с сайта http://тюрютиков.рф

Утащить к себе

Понравилось это:

Нравится Загрузка...

Похожее

www.koshcheev.ru

Электролиз воды в домашних условиях

Вода, обогащенная водородом, называется эликсиром жизни и молодости. Проще говоря это живая вода с целебными свойствами. Чтобы наслаждаться такой водой, можно провести электролиз воды в домашних условиях.Необходимые материалы:

посуда для воды. Можно использовать пластиковую двухлитровую бутылку
для электропроводности понадобиться крупная поваренная соль
несколько медных проводков, так как медь хорошо проводит электрический ток
электроды. В качестве их можно использовать фольгу, грифели от простых карандашей или графит
две пальчиковые батарейки, которые следует с помощью изоленты закрепить друг с другом. При этом верх батарейки с плюсом закрепляем с другим верхом батарейки, на которой минус.

Электролиз воды дома

Сборка оборудования

Делим провод на две одинаковые части. В нескольких сантиметрах от края необходимо удалить с проводов резину. Должны получится оголенные концы проводов.
Зафиксированные друг с другом батарейки отложить на сухое место.
Далее каждый очищенный конец проводка прикрепляем к концу батарейки с помощью скотча или изоленты. Следить, чтобы контакт провода с батарейкой не прерывался. Скотч должен крепиться не между батарейками, а на них.
Аналогичную работу проделать и с другим концом батарейки.
Другие концы проводков также должны быть оголены на пару сантиметров.
К этим концам необходимо прикрепить наши электроды. Чтобы они лучше зафиксировались, концы проводов стоит вокруг них несколько раз обмотать.
Наливаем в приготовленную емкость воду и добавляем в нее поваренную соль. На 5 литров воды необходимо 0,5 мг соли.
Опустить электроды в воду, но так, чтобы не происходило соприкосновения оголенных проводков с жидкостью.
Нельзя прикасаться к оголенным проводам, так как наше тело является хорошим проводником электрического тока. Током не убьет, но ощущения будут неприятными. Кроме того, соприкосновение снизит напряжение, замедляя действие электролиза.
Анод и катод расположить как можно ближе, но они не должны соприкасаться друг с другом.
Во время реакции желательно проветривать помещение, так как будет выделяться запах.

ishhejka.ru

Электролизеры для приготовления талой воды

Здравствуйте Олег! Для приготовления талой воды можно ли использовать современные регулируемые электролизеры которые в течение каких-то 10-15 минут готовят живую и мертвую воду(по существу лечебную) Примерно вот такой немецкий приборчик: www.aschbach.mirzdorovia.com/index.php?id=121 хотел бы узнать ваше мнение по поводу этих приборов. На традиционное приготовление талой воды требуется больше времени. Поэтому хочется найти решение технологически.

Спасибо.

Здравствуйте, Сергей!

Если честно, то я не вижу смысла использовать для приготовления талой воды различные приборы типа электролизёров и ионизаторов воды, поскольку реализуемые методы различаются.

Техника получения талой воды заключается в различных скоростях замерзания чистой воды и воды, содержащей примеси. Экспериментальным путём установлено, что медленно застывая, лед интенсивно захватывает примеси в начале и в конце замерзания. Поэтому при получении льда нужно отбросить первые образовавшиеся льдинки, а затем, после замерзания основной части воды, слить незамерзшие остатки.

Зимой, когда вода замерзает, она приобретает особую, структурированную льдоподобную структуру, которая надолго сохраняется в талой воде. А потом в доли секунды разрушается, и вновь воссоздается такой же, так как структура воды обладает определенной информационной памятью. Сходные свойства и структурированность вода приобретает, проходя через мощные магнитные или электрические поля.

Наукой установлено, что по своей структуре вода представляет собой иерархию правильных объемных структур, в основе которых лежит кристаллоподобные образования, состоящие из 57 молекул и взаимодействующие друг с другом за счет свободных водородных связей. Это приводит к появлению структур второго порядка в виде шестигранников, состоящих из 912 молекул воды. Свойства кластеров зависят от того, в каком соотношении выступают на поверхность кислород и водород. Конфигурация элементов воды реагирует на любое внешнее воздействие и примеси, что объясняет чрезвычайно лабильный характер их взаимодействия. В обычной воде совокупность отдельных молекул воды и случайных ассоциатов составляет 60% (деструктурированная вода), а 40% - это кластеры (структурированная вода).

В твердой воде (лед) атом кислорода каждой молекулы участвует в образовании двух водородных связей с соседними молекулами воды. Образование водородных связей приводит к такому расположению молекул воды, при котором они соприкасаются друг с другом своими разноименными полюсами. Молекулы образуют слои, причем каждая из них связана с тремя молекулами, принадлежащими к тому же слою, и с одной — из соседнего слоя. Структура льда принадлежит к наименее плотным структурам, в ней существуют пустоты, размеры которых несколько превышают размеры молекулы.

При таянии льда его структура разрушается. Но и в жидкой воде сохраняются водородные связи между молекулами: образуются ассоциаты — обломки структур льда, — состоящих из большего или меньшего числа молекул воды. Однако в отличит от льда каждый ассоциат существует очень короткое время: постоянно происходит разрушение одних и образование других агрегатов. В пустотах таких “ледяных” агрегатов могут размещаться одиночные молекулы воды; при этом упаковка молекул воды становится более плотной. Именно поэтому при таянии льда объем, занимаемый водой, уменьшается, а ее плотность возрастает.

Талая вода при таянии льда сохраняет температуру 0 °С, пока не растает весь лёд. При этом специфика межмолекулярных взаимодействий, характерная для структуры льда, сохраняется и в талой воде, так как при плавлении кристалла льда разрушается только 15% всех водородных связей в молекуле. Поэтому присущая льду связь каждой молекулы воды с четырьмя соседними молекулами в значительной степени не нарушается, хотя и наблюдается бoльшая размытость кислородной каркасной решетки.

Таким образом, талая вода отличается от обычной изобилием многомолекулярных кластеров, в которых в течение некоторого времени сохраняются рыхлые льдоподобные структуры. После таяния всего льда температура воды повышается и водородные связи внутри кластеров перестают противостоять возрастающим тепловым колебаниям атомов. Размеры кластеров изменяются, и поэтому начинают меняться свойства талой воды: диэлектрическая проницаемость приходит к своему равновесному состоянию через 15-20 минут, вязкость - через 3-6 суток. Биологическая активность талой воды спадает, по одним данным, приблизительно за 12-16 часов, по другим - за сутки. Физико-химические свойства талой воды самопроизвольно меняются во времени, приближаясь к свойствам.

Так что никакие электролизёры и ионизаторы воды отношения к талой воде не имеют. Элэктрохимическая диссоциация воды (ЭХАВ) - совокупность электрохимического и электрофизического воздействия на воду в двойном электрическом слое (ДЭС) электрода (либо анода, либо катода) электрохимической системы при неравновесном переносе заряда через ДЭС электронами и в условиях интенсивного диспергирования в жидкости образующихся газообразных продуктов электрохимических реакций. В результате электрохимической активации вода переходит в метастабильное состояние, которое характеризуется аномальными значениями активности электронов и других физико-химических параметров.

Если через воду протекает постоянный электрический ток, то поступление в воду у катода, так же как и удаление электронов из воды у анода, сопровождается серией электрохимических реакций на поверхности катода и анода. В результате образуются новые вещества, изменяется система межмолекулярных взаимодействий, состав воды, в том числе структура воды как раствора. Получают такую воду с помощью диафрагменного проточного электрохимического реактора (СТЭЛ), включающего в свой состав специальную мембрану (диафрагму), разделяющую воду, находящуюся у катода и воду, находящуюся у анода. Состав электродов (анода и катода) таков, что они могут обмениваться только электронами.

Рис. Прибор для получения активированных растворов воды. 1, 2 – стаканы, стекло; 3 – большой электрод, графитовое волокно; 4 – малый электрод, графитовое волокно; 5 – гидрозатвор, стекло; 6 – магнитная мешалка

В результате катодной (католит) обработки вода приобретает щёлочную реакцию, её ОВП снижается, уменьшается поверхностное натяжение, снижается количество растворённого кислорода и азота, возрастает концентрация водорода, свободных гидроксильных групп, уменьшается электропроводность, изменяется структура не только гидратных оболочек ионов, но и свободного объёма воды. Католит – мягкая, светлая, с щелочным привкусом вода, иногда с белым осадком; её рН = 10-11 ед.

При анодной (анолит) электрохимической обработке кислотность воды увеличивается, ОВП возрастает, несколько уменьшается поверхностное натяжение, увеличивается электропроводность, возрастает количество растворённого кислорода, хлора, уменьшается концентрация водорода, азота, изменяется структура воды (Бахир В.М., 1999). Анолит— коричневатая, кисловатая, с характерным запахом и рН = 4—5 ед.

Электрохимически активированные растворы, полученные в специальных установках, в зависимости от силы пропускаемого тока могут быть нескольких видов (Б.И. Леонов, В.М.Бахир, В.И.Вторенко, 1999):

А - анолит кислотный (рН менее 5, ОВП + 800-1200 мВ), активные компоненты НСlО, Сl2, НСl, НО2·;

АН -анолит нейтральный (рН 6, ОВП + 600-900 мВ), активные компоненты НСlО, О3, НО·, НО2·;

АНК - анолит нейтральный (рН 7,7, ОВП + 250-800 мВ), активные компоненты НСlО, СlО-, НО2-, Н2О2, О2, Сl·, НО·;

АНД анолит нейтральный (рН 7,3, ОВП +700-1100 мВ), активные компоненты НСlО, НСlО2·, СlО-, СlО2, НО2·, Н2О2, О2, О3, Сl·, НО·, О·.

Анолит имеет рН менее 6, а ОВП +500 + 1100 мВ. Анолит АНК по параметрам острой токсичности при введении в желудок и нанесении на кожу относится к 4 классу малоопасных веществ по ГОСТ 12.1.007-76 и обладает в данном классе минимальной токсичностью. При ингаляционном введении анолит АНК с содержанием оксидантов 0,02% и общей минерализацией 0,25 -0,35% не оказывает раздражающего действия на органы дыхания и слизистые оболочки глаз. При введении внутрь анолит не оказывает иммунотоксического действия и повышения уровня хромосомных аберраций в клетках костного мозга и, следовательно, не обладает цитогенетической активностью. При нагревании до 400 С биоцидная активность анолита увеличивается на 30-100% (В.М. Бахир и др., 2001).

К - католит щелочной (рН более 9, ОВП - 700-820 мВ), активные компоненты NaOH, О2, НО2·, НО2-, ОН-, ОН·, НО2-, О2;

КНкатолит нейтральный (рН равно или более 9, ОВП - 300-500 мВ), активные компоненты О2, НО2·, НО2-, Н2О2, Н·, ОН·.

Католит имеет рН более 8, а ОВП равным минус 200 – минус 800 мВ. Его антибактериальное действие диффренцированное: бактерицидный эффект проявляется относительно энтеробактерий, устойчивыми к нему являются энтерококки и стрептококки группы В, а в отношении грамотрицательных микроорганизмов - только бактериостатическое. Католит с рН ниже 10,5 и ОВП меньше минус 550 не обладает неблагоприятным действием на организм человека и не вызывает токсического эффекта при применении внутрь (В.В. Торопков и др., 2001).

ВНИИМТ НПО ЭКРАН выпускается электролизная установка для получения активированных растворов воды СТЭЛ, имеющая сертификат Санэпиднадзора РФ, которая модернизирована для получения строго стандартных растворов католита и анолита. Она состоит из стеклянного стакана, двух электродов – катода и анода и гидрозатвора.

В медицине электроактивированные растворы как анолиты, так и католиты находят достаточно широкое применение. Наиболее широко известно применение анолитов с целью дезинфекции и стерилизации инструментов, помещений, аппаратуры, предметов ухода, кожи и слизистых и т.д., а также для лечения гнойных ран. Испытание анолитов (АН и АНК) показало, что они при экспозиции 5-10 мин для полоскания полости рта снижают обсемененность микроорганизмами полости рта и глотки в 25-100 раз (В.В.Торопков с соавт., 1999), что подтверждается успешным применением их для полосканий при заболеваниях зева (Л.Г.Баженов с соавт., 1999).

Использование смоченных в анолите салфеток позволяет полностью очистить раневые полости при огнестрельных ранах, флегмонах, абсцессах, трофических язвах, маститах, обширных гнойно-некротических поражениях подкожной клетчатки за 3-5 дней, а последующее применение католита в течение 5-7 дней существенно ускоряет репаративные процессы.

Имеются также данные о высокой лечебной эффективности электроактивированных растворов при неспецифических и кандидозных кольпитах, эндоцервицитах, резидуальных уретритах, эрозии шейки матки, язвах роговицы, гнойных кератитах, инфицированных ранах кожи век, при коррекции дисбактериоза и иммунных нарушений; при лечении стоматитов, гингивитов, парадонтитов; при заболеваниях желудка; при лечении сальмонеллёза, дизентерии, а также при лечении сахарного диабета, тозиллитов, гнойных отитов, жирной и сухой себореи лица, выпадения волос, контактных аллергодерматитов, коррекции морщин.

Однако, фармакологических исследований этих растворов, как лекарственных средств, очень мало. Исследования проводятся, в основном, на кафедре фармакологии Воронежской медицинской академии.

Промышленностью уже выпускаются установки для проведения электролиза в домашних условиях («СТЭЛ», производи тельность до 60 л/ч, и менее производительные, но удобные «Эсперо-1»). «Живую» и «мертвую» воду стали продавать в аптеках и мага зинах в бутилированном виде.

С уважением,

К.х.н. О. В. Мосин

www.o8ode.ru

Электролиз воды

Введение

За последние десятилетия созданы сотни установок электролиза воды для получения водорода и кислорода, оборудованных электролизерами, которые работают как при атмосферном, так и при повышенном давлении. В настоящее время только на электростанциях работает около тысячи электролизеров различного типа.

Для удовлетворения нужд народного хозяйства в электролитическом водороде в ближайшие годы дополнительно потребуется значительное количество мощных электролизеров производительностью по 500 - 650 водорода и более мелких электролизеров для выработки небольших количеств водорода.

Во многих странах электролизные установки использовались для получения тяжелой воды в качестве побочного продукта. В последующем были разработаны более эффективные методы её производства, однако побочное получение побочной воды на крупных электролизных установках в ряде случаев целесообразно.

1. Общие сведения о процессе электролиза воды

Как известно, при прохождении электрического тока через растворы электролитов на электродах происходит разряд ионов и протекают связанные с этим химические реакции. Протекания процесса электролиза определяется переносом электрического тока в жидкости и условиями разряда присутствующих в растворе ионов электролита.

Процесс электролиза воды с получением водорода и кислорода описывается следующим суммарным уравнением:

Чистую воду нельзя непосредственно подвергать электролизу, так как её электропроводность очень мала. Удельная электропроводность водопроводной воды близка к * очень чистой дистиллированной воды около 4*. Поэтому при электролизе применяют водные растворы электролитов - кислот, щелочей, солей.

Изменяя состав, концентрацию и температуру электролита и подбирая условия, определяющие величину перенапряжения, можно изменять протекания электродных процессов в желательном направлении.

В промышленных процессах электролиза воды в настоящее время применяются только щелочные электролиты - едкое кали и едкий нарт. Если в качестве электролитов используются технический щелочи, в их растворах присутствуют примеси ионов и т.д. Возможно также присутствие в электролите небольших количеств железа и других загрязнений.

При длительной эксплуатации установок электролиза воды в растворе электролита накапливаются посторонние ионы, вносимые с примесями, содержащиеся в питательной воде. Если какая-либо примесь, например ионы , постоянно поступает в раствор электролита, то при достаточной продолжительности процесса электролиза достигается предельная концентрация этой примеси, которая определяется из равенства её прихода и расхода в электролизере за единицу времени.

При питании электролизера дистиллированной водой содержание простых ионов в электролите обычно очень невелико и в сумме не превышает 1 - 5 г/л, исключая карбонаты, содержание которых в 1 л раствора электролита может достигать десятков граммов. В электролизерах с открытым зеркалом электролита, соприкасающимися с воздухом, концентрация карбонатов может быть ещё больше. Для электролизеров некоторых конструкций электролит приготавливают в герметичных баках с азотной подушкой, что предотвращает загрязнение его карбонатами.

При электролизе воды на катоде выделяется водород, аноде - кислород. В зависимости от условий ведения катодного процесса возможны два механизма его протекания. В кислых растворах с высоким содержанием ионов водорода его выделение происходит за счет разряда ионов с образованием атомарного водорода, который адсорбируется на поверхности катода, что может быть описано выражением:

Поскольку ион водорода в растворе гидратирован, стадию его разряда можно представить в виде:

Следующая стадия катодного процесса - рекомбинация атомарного водорода в молекулярный протекающая по каталитическому механизму.

2 (Н - Ме)

В определенных условиях обе стадии катодного процесса - разряд ионов и выделение молекулярного водорода - могут протекать одновременно.

Если в растворе присутствуют другие катионы, имеющие более положительный потенциал выделения по сравнению с водородом, они выделяются на катоде, образуя осадок. Это наблюдается, например, при наличии в электролите примесей соединений свинца, олова, цинка, железа, хрома, молибдена и некоторых других металлов. В случае образования на катоде такого осадка могут изменятся потенциал выделения водорода и условия протекания катодного процесса. В промышленных условиях электролит практически всегда содержит небольшое количество ионов железа из - за постоянной коррозии стальных деталей электролизеров. Поэтому на катодной поверхности обычно образуется осадок в виде металлической (железной) губки.

Выделение на аноде кислорода при электролизе воды происходит в результате разряда гидроксильных ионов или молекул воды. Присутствующие в электролите небольшие количества и других ионов, а также ионы при достаточно высокой концентрации щелочи в растворе (200 - 300 г./л и более) не могут разряжаться, так как для этого в данных условиях необходим более высокий потенциал, чем для разряда ионов или молекул воды. В щелочных растворах при умеренных плотностях тока подвод ионов гидроксила к аноду не является лимитирующим процессом и они разряжаются на аноде по реакции:

В кислых растворах при любых плотностях тока и в щелочных растворах при высоких плотностях тока подвод ионов является лимитирующей стадией и для разряда их предложен второй механизм:

При электролизе в переносе тока принимают участие все находящиеся в электролите ионы. Доля их участия определяется относительной концентрацией и подвижностью ионов. В щелочных электролитах вследствие очень низкой концентрации ионов водорода перенос тока осуществляется почти исключительно ионами .

На катоде разряжаются практически только молекулы воды, на аноде - ионы . При этом на каждую молекулу выделявшегося на катоде водорода распадается две молекулы воды с образованием двух молекул . Ионы и , участвующие в переносе тока к катоду, так же как , и другие анионы, участвующие в переносе тока к аноду, на электродах не разряжаются.

В связи с тем, что в процессе электролиза воды на обоих электродах выделяются газы, прилегающий к электроду слой электролита интенсивно перемешивается. Поэтому на поверхности анода маловероятно образование локальных зон с сильно пониженной концентрацией КОН и соответственно с повышенной концентрацией ионов и др. Однако в глубине узких щелей между электродом и прилегающими к нему деталями или под шламом у поверхности электрода возможно значительное изменение концентрации ионов по ранее рассмотренным причинам. Такие концентрационные изменения, по-видимому, вызывают местную интенсивную электрохимическую коррозию некоторых деталей электролизеров.

Как и в других электрохимических процессах, затраты электрической энергии при электролизе воды велики и часто определяют экономику этого процесса. Поэтому вопросам расхода энергии на электролиз и снижению величины напряжения на электролитической ячейки всегда уделяется большое внимание.

. Электрохимические ячейки

Электрохимическая ячейка обычно состоит из двух полуэлементов, каждый из которых представляет собой электрод, погруженный в свой электролит. Электроды изготавливают из электропроводящего материала (металла или углерода), реже из полупроводника. Носителями заряда в электродах являются электроны, а в электролите - ионы. Являющийся электролитом водный раствор поваренной соли (хлорида натрия NaCl) содержит заряженные частицы: катионы натрия Na+ и анионы хлора Cl- Если поместить такой раствор в электрическое поле, то ионы Na+ будут двигаться к отрицательному полюсу, ионы Cl- - к положительному. Расплавы солей, например NaCl, тоже электролиты. Электролитами могут быть и твердые вещества, например b-глинозем (полиалюминат натрия), содержащий подвижные ионы натрия, или ионообменные полимеры.

Полуэлементы разделяются перегородкой, которая не мешает движению ионов, но предотвращает перемешивание электролитов. Роль такой перегородки может выполнять солевой мостик, трубка с водным раствором, закрытая с обоих концов стекловатой, ионообменная мембрана, пластина из пористого стекла. Оба электрода электролитической ячейки могут быть погружены в один электролит.

Электрохимические ячейки бывают двух типов: гальванические элементы и электролитические ячейки (электролизеры).

В электролитической ячейке протекают те же реакции, что и в промышленных электролизерах для получения хлора и щелочи: превращение рассола (концентрированного водного раствора хлорида натрия) в хлор и гидроксид натрия NaOH:

электролиз окисление ион

Хлорид-ионы на графитовом электроде окисляются до газообразного хлора, а вода на железном электроде восстанавливается до водорода и гидроксид-иона. Электролиты остаются электронейтральными благодаря перемещению ионов натрия через перегородку - ионообменную мембрану. Электрод, на котором осуществляется окисление, называется анодом, а электрод, на котором происходит восстановление, - катодом.

Список литературы

1. О.Д. Хвольсон, Курс физики, РСФСР, Госиздат, Берлин, 1923, т. 4.

. А.И. Левин, Теоретические основы электрохимии, Гос. Научно-техн. Издат., Москва, 1963.

. А.П. Соколов, ЖРФХО, т. 28, с. 129, 1896.

. Физ. Энцикл. Слов., изд. «Советская Энциклопедия», Москва, 1960, т. 1, с. 288.

. Л.М. Якименко и др., Электролиз воды, изд. «химия», Москва, 1970.

Теги: Электролиз воды Реферат ХимияПросмотров: 44474Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Электролиз воды

diplomba.ru