Вопросы начинающего по электролизу

[rambler87]

Элементарно, Ватсон! Есть источник напряжения - берём от него любой ток

Ну да) только у нас на уровни квартиры пробки полетят) потом когда там провода при каких амперах плавиться начинают? Но тут получается напряжение первично и генератор пытается его вне зависимости от тока поддержать на заданном уровне. Есть как я понимаю схемы для постоянного тока - позволяющие поддержать постоянное напряжение вне зависимости от тока и наоборот?

[Ramus]

Ну да) только у нас на уровни квартиры пробки полетят) потом когда там провода при каких амперах плавиться начинают? Но тут получается напряжение первично и генератор пытается его вне зависимости от тока поддержать на заданном уровне. Есть как я понимаю схемы для постоянного тока - позволяющие поддержать постоянное напряжение вне зависимости от тока и наоборот?

Есть такие схемы. Еще есть источники питания, где нажатием кнопки можно изменять режим работы, либо стабилизация по току, либо стабилизация по напряжению.

 

Ток и напряжени это разные характеристики одного и того же процесса. Причем здесь первичность и вторичность. Ток показывает какое количество заряда проходит в единицу времени через проводник I = dq/dt (для постоянного тока I = Δq/Δt), а напряжение между точками электрической цепи А и В, показывает какую работу совершит электрическое поле при прохождении единицы заряда между А и В.

 

Может быть не нулевое напряжение и нулевой ток и наоборот, может быть не нулевой ток между двумя точками цепи, но напряжение равно 0.

Изменено 28 Ноября, 2012 в 05:26 пользователем Ramus

[Металлург]

Попробую вмешаться в дискуссию. Как я понял - требуется лабораторная установка для электролиза чего ни будь. Реально это на ток до 5..6 А и напряжение до 5...6 V. Для такого дела нужен регулируемый трансформатор, амперметр и желательно вольтметр. Теперь моя личная практика: берем железо от сгоревшего ЛАТРа (лабораторного автотрансформатора), мотаем 200...250 витков проволоки диаметром 0,5 мм. Это будет первичная обмотка. Включаем в сеть через соответствующий амперметр (т.е. на 220V ), и смотрим ток т.н. холостого хода. Если он не более 0,1 А - пойдет, если больше - подмотать первичную обмотку еще, иначе греться будет неоправданно т.н. реактивными токами. Затем мотаем вторичную обмотку. Полезно с запасом по току, т.е. диаметром 2 мм (такой диаметр - до 10А). Сколько витков? Делим 220 на число витков в первичной обмотке, и на это число делим желаемое максимальное напряжение. Рекомендую 10 V, ибо что-то упадет в выпрямительном мостике. Далее цепочка известная: мостик - ванна. В цепь НЕПРЕМЕННО включаем амперметр. Ток - ГЛАВНЫЙ фактор, который должен управляться и контролироваться.

Для регулировки тока подключаем трансформатор к сети через электронный регулятор для бытовых светильников, который ставится вместо выключателей для плавного регулирования освещения, продается повсеместно. Глубина его регулировки - весьма велика.

Практические режимы электролиза:

- если электролиз с нерастворимыми анодами - напряжение 3,5----5 V,

- если электролиз с растворимыми анодами и осаждением металлов на катоде - напряжение раз в 10 меньше.

Реальные плотности тока по катоду для выделения металлов от 0,1 до 3..4 А/дм.кв. по площади катода, если меньше скорость никуда,если больше - нужны перемешивание и прочие хитрости.

Кстати, относительно разложения СО2 на кислород и углерод: есть еще разработка неких казахстанских товарищей, они несколько лет назад даже получили российскую медаль за нее. Воздействием неких электрических полей (наподобие люстры Чижевского) разлагали-таки СО2 из топочных газов с получением сажи.

[rambler87]

а если такая ситуация - не с вязаная с гальванопластикой. Имеем раствор определенных минеральных хорошо растворимых солей (щелочных и щелочноземельных металлов хлориды, карбонаты, сульфаты и т.д.) в дистиллированной воде и графитовые электрода. Можно ли аналитически подсчитать сколько и чего выделяется при данном напряжении на электродах. Напряжение очень небольшое - 4 В сила тока зависит от ионной силы раствора как я понимаю - у меня 0.25 мА. То есть будет ли выделяться скажем хлор? или если и будет то в ооочнеь малых количествах, и на сколько пойдет электролиз воды.

Особенность прибора еще и та, что через минуту полярность на электродах меняется и как я понимаю выделившиеся на аноде кислород и хлор (на самом деле я вообще не вижу чтобы казы выделялись) опять перейдут в ионы???

 

Этот прибор нужен для специфической обработки живых клеток постоянным электрическим токам и надо подобрать такие условия при которых небольшой ток стабильно бы шел через раствор но на электродах реакции бы шли по минимуму и только с водой.

[Леша гальваник]

Если хлоридов немного, то и хлора будет немного. Если выделение хлора желательно исключить вообще, есть смысл задуматься над отделением анодного пространства мембраной (общее сопротивление электролизера вырастет).

[rambler87]

1) А теоретически рассчитать количества выделяющихся веществ при таких малых концентрациях (мг на литры) и малых токах - практически невозможно наверное? (поскольку тут играют роль наверное и дефекты различные в электродах - форма там, примеси).

2) И еще один вопрос - допустим у нас выделился хлор и водород но в очень малых количествах - он адсорбируется в графитовом электроде и при смене полярности опять переходят в ионы эти газы?

 

Об отделении камеры мостиками и мембранами думали но пока решили подождать - кюветное отделение очень маленькое - кювета 5*1*1 см - вертикальная и потребуется наверное ювелирная работа для создания этих буферных зон.

 

Спасибо за помощь

Изменено 28 Ноября, 2012 в 10:42 пользователем rambler87

[Металлург]

На катоде при таком составе будет выделяться водород, на аноде - преимущественно хлор, но и кислород. Зависит от их соотношения, но хлор норовит выделиться преимущественно. Что до силы тока, то напоминаю Вам постулат всякого электролиза: работают ионы, работает ток. Вспомните или загляните в школьный учебник физики на эту тему. И не заморачивайтесь ионной силой и прочим, найдите в инете или справочнике таблицу электрохимических эквивалентов, где указано, сколько грамм того или иного элемента выделится при прохождении 1 А/часа тока. Вот вам и база для расчета . А напряжение - лишь та сила, что присоединяет или отрывает электроны от атомов, делая из ионов нейтральный атом, или наоборот, и та сила, которая протаскивает ионы через электролит. И тот ток, что Вы указали, успевает за минуту выделить так мало газов, что Вы их и вправду не увидите. Вы пересчитали , какая плотность тока? Мизер. Дайте 1 а на дм.кв. - и тогда смотрите.

[rambler87]

я пробовал туда соли добавить - тогда да - напряжение почти до нуля упало - ток подскакивает и газ обильный.

А касательно металлов - ряд напряжения металлов - при каком минимальном напряжении на электродах металл практически не будет выделяться - в основном вода будет разряжаться - такое можно подсчитать - или какое бы мы напряжения не подавали - всегда совместно с разрядкой воды в той или иной степени будет восстанавливаться металл? (медь, кадмий, железо, никель)

Изменено 28 Ноября, 2012 в 10:53 пользователем rambler87

[Леша гальваник]

При низких концентрациях процессы начинают лимитироваться скоростью диффузии иона к электроду, т.е. потенциал анода достаточен и для выделения хлора, и для выделения кислорода, но хлора мало и он рассеян по электролиту, а водичка - вот она, рядом. Потому рассчитать, боюсь, не удастся.

Изменено 28 Ноября, 2012 в 10:59 пользователем Леша гальваник

[Металлург]

Я так сильно подозреваю: при таком малом токе, вернее малой его плотности, и молом периоде переполюсовки, и хлор, и кислород, и водород успевают вернуться в свои исходные "ипостаси", и в растворе не накапливаться. Но если очень надо отделить электродные пространства от раствора, где находятся живые клетки, то кроме диафрагмы, можно использовать т.н. ключ: электроды с рабочим раствором помещаем в небольшие стаканчики -- ячейки рядом с ванной, и соединяем их с электролитом эдакими S образными трубками, идущими от дна этих ячеек в ванну, и запущенными в нее сверху. . Трубки тоже с раствором, уровень естественно будет во всех трех ячейках одинаков, Напряжение поднимется, но для Вашего дела это, я думаю, не критично.