Производство водорода из воды. Электролиз

Наверняка все знают, если опустить два гвоздя в раствор питьевой соды и подать на один гвоздь плюс, а на другой минус, то на минусе будет выделяться Водород. а на плюсе Кислород.
Теперь наша задача найти такой подход, чтобы получить как можно больше этого газа и потратить при этом минимальное количество электроэнергии.
Вот именно этой теме и будет посвящена данная статья.

Разложение воды начинается при подаче на электроды чуть больше 1,8 вольта
Если подавать 1 вольт, то ток практически не идёт и не выделяется газ, а вот когда напряжение подходит к значению 1,8 вольта, то ток резко начинает расти.
Это называется "минимальный электродный потенциал" при котором начинается электролиз
чем меньше этот потенциал - тем мы меньше потратим Ватт для получения литра газа.
Поэтому- если мы подадим 12 вольт на эти 2 гвоздя - то такой электролизёр будет жрать много электроэнергии, а газу будет мало. Вся энергия уйдёт в нагрев электролита.
Для того , чтобы наш электролизёр был экономичным - надо подавать не более 2-х вольт на ячейку.
Поэтому, если у нас 12 вольт - мы делим их на 6 ячеек и получаем на каждой по 2 вольта.

А теперь упрощаем - просто разделим ёмкость на 6 частей пластинами- в результате получится 6 ячеек, соединённых последовательно на каждой ячейке будет по 2 вольта ( если на крайние подадим 12 ) каждая внутренняя пластина с одной стороны будет плюсом, а с другой минусом




Итак - урок номер 1 усвоили = подавать маленькое напряжение.

Чем больше расстояние - тем больше сопротивление, тем больше потратим тока для получения литра газа.
Чем меньше расстояние - тем меньше потратим Ватт в Час на Литр газа
Далее буду пользоваться именно этим термином (Ватт в Час на Литр) - показатель экономичности электролизёра
Из графика видно, что чем ближе находятся пластины друг к другу - тем меньше напряжение требуется для прохождения одного и того же тока
А как известно выход газа прямо пропорционален количеству тока прошедшего через электролит.
Перемножая более маленькое напряжение на ток - мы получим меньше ватт на то же количество газа.

2-ой урок выучили

Если мы возьмём 2 гвоздя и используя первые два правила расположим их близко и подадим на них 2 вольта - то газу получится совсем мало, так как они пропустят очень мало тока.
Попробуем при тех же условиях взять две пластины
Теперь количество тока и газа будет увеличено прямо пропорционально площади этих пластин.

Используя первые 3 правила возьмём большие железные пластины на маленьком расстоянии друг от друга и подадим на них 2 вольта
И опустим их в водичку, добавив одну щепотку соды
Электролиз пойдёт. но очень вяло, вода будет нагреваться
показатель (Ватт в час на литр) будет большой = электролизёр не экономичный.
а теперь сделаем насыщенный раствор

Ионов в растворе много будет, сопротивление будет маленькое, нагрев уменьшится а количество газа увеличится
показатель (Ватт в час на литр) будет маленький = электролиз эффективный !

каждый металл обладает своей характеристикой " минимальный вольтаж для начала электролиза"
Например у Никеля он меньше. На никеле электролиз начинается ( видно, что идёт минимальный ток) при 1,8 вольта, у железа где-то 1,9

к сожалению столь ощутимых катализаторов, которые давали бы видимый эффект я не встречал.
В интернете много говорится о спирте, мочевине..., но я не заметил особой разницы.. А вот электроды от них портятся - это заметил.

Остаётся пока не изученным мной как показатель ( ватт в час на литр) зависит от давления... Как ведёт себя при вакууме. Надеюсь на то что кто-нибудь проверит мою гипотезу раньше меня и проведёт электролиз при вакууме... Думаю там показатель должен быть ещё ниже.

Кстати из расчётов (по википедии) я пересчитал и получил, что 1 литр газа Н2 О2 может выдать 2,3 ватта в час тепловой энергии. Так что, кто сможет добиться затратить меньше 2,3 ватт в час на литр - тот найдёт сверхединичность процесса.
Главное правильно считать, а то в основном все сверх-единицы получаются от неправильных расчётов.....

В электролизе ещё много нераскрытых тайн, которые ещё предстоит изучить,
Всякие новые мысли буду выкладывать в другом разделе
Эксперименты ( потом посмотрите)
А сейчас расскажу
О Пластинах и электролитах