電解水制氫裝置實驗

A. 電解水制氫氣怎麼操作呢有大俠知道具體怎麼操作么

電解水製作：水(H2O)被直流電電解生成氫氣和氧氣的過程被稱為電解水。電流通過水(H2O)時，在陰極通過還原水形成氫氣(H2)，在陽極則通過氧化水形成氧氣(O2)。氫氣生成量大約是氧氣的兩倍。電解水是取代蒸汽重整制氫的下一代制備氫燃料方法。最簡單的電解水裝置通常包括電源，兩個電極(陰極和陽極)和電解液(主要是水)。水在陰極得到電子被還原形成氫氣，而水在陽極失去電子被氧化形成氧氣。在100%法拉第效率的情況下，即電能100%轉化成化學能，氫氣產生量為氧氣產生量的兩倍，且產生的氣體量與通過的電量成正比。但是，實際情況下，由於許多副反應的參與，法拉第效率會降低並產生一定量的副產物。提取氫氣：連接正極一端產生的是氧氣,連接負極一端產生的是氫氣.產生的體積較大的氣體是氫氣,體積較小的氣體是氧氣.【氫氣和氧氣的體積比=2:1,直接收集就行.】設生成氫氣40g，需要電解水的質量為x．2H2O2H2↑+O2↑，36 4x 10g=x=90g要獲得10g氫氣，至少需要電解水的質量為90g．

B. 電解水制氫裝置是什麼

水電解制氫裝置以水為原料，由水電解槽、氫（氧）氣液分離器、氫（氧）氣冷卻器、氫（氧）氣洗滌器等設備組合的統稱。

工業軟水經純水裝置製取純水，並送入原料水箱，經補水泵輸入鹼液系統，補充被電解消耗的水。電解槽中的水，在直流電的作用下被分解成H2與O2，並與循環電解液一起分別進入框架中的氫、氧分離洗滌器後進行氣液分離、洗滌、冷卻。

分離後的電解液與補充的純水混合後，經鹼液冷卻器、鹼液循環泵、過濾器送回電解槽循環，電解。調節鹼液冷卻器冷卻水流量，控制迴流鹼液的溫度，來控制電解槽的工作溫度，使系統安全運行。分離後的氫氣由調節閥控制輸出，送入氫氣儲罐，再經緩沖減壓後，供用戶使用。

C. 初中化學電解水制氫裝置

初中化學用到的電解水的裝置是水電解器。水在直流電的作用下，能分解成氫氣和氧氣。

D. 電解水制氫的實驗裝置如何搭建

一個U形管 一個手機充電器 2根電線
水裡加點氫氧化鈉或者是硫酸銅之類的強電解質以增強導電性

E. 水電解制氫裝置

水電解制氫裝置有霍夫曼電解器、直流電源（或鉛蓄電池）、導線、試管、酒精燈、量氣管、感應圈、電鍵、鐵架台、鐵夾、貯氣瓶、玻璃水槽等。
水電解制氫是一種較為方便的方法。在充滿氫氧化鉀或氫氧化鈉的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發生電化學反應，分解成氫氣和氧氣。
水電解是一種化學實驗，通過水的分解和合成實驗來認識水是由氫、氧兩種元素所組成的。原理是水在直流電的作用下，能分解成氫氣和氧氣。當電火花通過氫、氧混和氣體時，他們即化合成水。這兩個實驗都說明水是由氫、氧兩種元素組成的，從實驗結果還可以知道它們的體積比為2∶1。

F. 電解水制氫裝置是怎麼樣的

電解水制氫法裝置是通過對水電解槽中的電解液進行直流電電解，分別在陰極和陽極產生出含液氫氣和氧氣，而後分兩路送往氫分離器和氧分離器進行重力分離，氫氣和氧氣向上送往用氣點，而電解液向下，經迴流匯集到循環泵中，再次被壓送至電解槽中電解，如此往復生成氫氣和氧氣。

在此過程中，需要保證氫分離器和氧分離器中的液位的平衡，避免氣液互串而造成噴發危險，通常，液位的平衡是通過調節兩個分離器中氣體的壓力實現的。

電解水制氫的裝置，包括壓電懸臂梁和整流電路，壓電懸臂梁連接到整流電路，整流電路連接電解槽，壓電懸臂梁包括懸臂梁基座，壓電材料，塗覆在材料上的電極，不銹鋼板，不銹鋼板和懸臂梁基座相連。壓電材料在不銹鋼板和懸臂梁基座的交接處，上下各一層，每一層的兩面都塗覆電極。

電解水制氫的方法，壓電懸臂樑上的不銹鋼板連接低頻機械振動，將振動能轉化為電能，整流電路向電解槽導電，開始電解水，分別用氫氣收集裝置以及氧氣收集裝置進行收集。

它與傳統的電解水制氫相比，提高了能量轉化效率，節約了成本，保證了製得的氫氣和氧氣的純度，提高了收集過程的安全性，且沒有溫室氣體排放。

G. 電解水制氫時，為什麼析氧反應制約和限制了整個制氫過程

就是說,實際的電極反應在進行的時候,會發生陰極電位比理論值低,陽極電位比理論值高的情況,這就叫做過電位．如果陰極析出的是氫氣,就叫析氫過電位,析氧過電位也一樣．過電位是由於電極的極化而產生的,就是說實際的電極反應已經偏離了理想的電極反應．
析氫過電位（一定程度上）可以用塔菲爾常數衡量,塔菲爾常數越大,過電位越大．常見金屬塔菲爾常數較大的有Pb1.56,Hg1.41,Zn1.24,Sn1.20等．
詳細的東西我分兩部分講.
A.電化學有一個很有名的方程叫Nernst（能斯特）方程,大意是電極的電位與電極周圍的離子濃度有關,氧化形式的離子濃度越高,或還原形式的離子濃度越低,則電極的電位就越高,反之亦然.
B.實際的電極在工作過程中,會發生偏離理想電極模型的情況,這就叫極化.電極的極化有兩種：
1.濃差極化.由於實際電極反應要消耗附近的溶液的溶質（這是理想電極不考慮的）,造成濃度下降,而溶液的濃度擴散不及時,導致電極周圍溶液濃度下降.對析氫電極（陰極）,是氧化態濃度下降；對析氧電極（陽極）,是還原態濃度下降.於是由Nernst方程,析氫電位會下降,而析氧電位會上升.
2.活化極化.由於電極反應並不是如理想中的那樣迅速,所以當電位達到理論電位,電極反應的速率卻仍然很慢.要使速率達到可觀的水平,必須升高電位,這就叫活化過電位,而這種效果在氣體的析出上非常明顯.塔菲爾（Tafel）認為活化過電位η與電流密度i有η=a+blgi的關系,其中a,b叫塔菲爾系數.不同金屬的b值相差不大而a相差明顯,因此常以a作為活化過電位大小的判據.
由於過電位的存在,因此在實際的電解操作中,要把這些問題也考慮進去.比如電解水,理論上O2/H2O的電位是1.23V,但實際上一般需要達到1.36V左右,這就是O2的析出存在活化過電位的結果.

H. 工業上有哪些方法可以產生氫氣

工廠生產方法有：
1、電解水制氫．
水電解制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法之一。水為原料制氫過程是氫與氧燃燒生成水的逆過程，因此只要提供一定形式一定能量，則可使水分解。提供電能使水分解製得氫氣的效率一般在75-85％，其工藝過程簡單，無污染，但消耗電量大，因此其應用受到一定的限制。利用電網峰谷差電解水制氫，作為一種貯能手段也具有特點。我國水力資源豐富，利用水電發電，電解水制氫有其發展前景。太陽能取之不盡，其中利用光電制氫的方法即稱為太陽能氫能系統，國外已進行實驗性研究。隨著太陽電池轉換能量效率的提高，成本的降低及使用壽命的延長，其用於制氫的前景不可估量。同時，太陽能、風能及海洋能等也可通過電製得氫氣並用氫作為中間載能體來調節，貯存轉化能量，使得對用戶的能量供應更為靈活方便。供電系統在低谷時富餘電能也可用於電解水制氫，達到儲能的目的。我國各種規模的水電解制氫裝置數以百計，但均為小型電解制氫設備，其目的均為制提氫氣作料而非作為能源。隨著氫能應用的逐步擴大，水電解制氫方法必將得到發展。
2、礦物燃料制氫
以煤、石油及天然氣為原料製取氫氣是當今製取氫氣是主要的方法。該方法在我國都具有成熟的工藝，並建有工業生產裝置。
（1）煤為原料製取氫氣
在我國能源結構中，在今後相當長一段時間內，煤炭還將是主要能源。如何提高煤的利用效率及減少對環境的污染是需不斷研究的課題，將煤炭轉化為氫是其途徑之一。
以煤為原料製取含氫氣體的方法主要有兩種：一是煤的焦化（或稱高溫干餾），二是煤的氣化。焦化是指煤在隔絕空氣條件下，在90－1000℃製取焦碳副產品為焦爐煤氣。焦爐煤氣組成中含氫氣55-60％（體積）甲烷23-27％、一氧化碳6-8％等。每噸煤可得煤氣300－350m3，可作為城市煤氣，亦是製取氫氣的原料。煤的氣化是指煤在高溫常壓或加壓下，與氣化劑反應轉化成氣體產物。氣化劑為水蒸汽或氧所（空氣），氣體產物中含有氫有等組份，其含量隨不同氣化方法而異。我國有大批中小型合成氫廠，均以煤為原料，氣化後製得含氫煤氣作為合成氨的原料。這是一種具有我國特點的取得氫源方法。採用OGI固定床式氣化爐，可間歇操作生產製得水煤氣。該裝置投資小，操作容易，其氣體產物組成主要是氫及一氧化碳，其中氫氣可達60％以上，經轉化後可製得純氫。採用煤氣化制氫方法，其設備費占投資主要部分。煤地下氣化方法近數十年已為人們所重視。地下氣化技術具有煤 資源利用率高及減少或避免地表環境破壞等優點。中國礦業大學餘力等開發並完善了"長通道、大斷 面、兩階段地下煤氣化"生產水煤氣的新工藝，煤氣中氫氣含量達50％以上，在唐山劉庄已進行工業性試運轉，可日產水煤氣5萬m3，如再經轉化及變壓吸附法提純可製得廉價氫氣，該法在我國具有一定開發前景．我國對煤制氫技術的掌握已有良好的基礎，特別是大批中小型合成氨廠的制氫裝置遍布各地，為今後提供氫源創造了條件。我國自行開發的地下煤氣化制水煤氣獲得廉價氫氣的工藝已取得 階段成果，具有開發前景，值得重視。
（2）以天然氣或輕質油為原料製取氫氣
該法是在催化劑存在下與水蒸汽反應轉化製得氫氣。主要發生下述反應：
CH4＋H2O→CO＋H2
CO＋H2O→COZ＋HZ
CnH2h＋2＋Nh2O→nCO＋（Zh＋l）HZ
反應在800-820℃下進行。從上述反應可知，也有部分氫氣來自水蒸汽。用該法製得的氣體組成中，氫氣含量可達74％（體積），其生產成本主要取決於原料價格，我國輕質油價格高，制氣成本貴，採用受到限制。大多數大型合成氨合成甲醇工廠均採用天然氣為原料，催化水蒸汽轉化制氫的工藝。我國在該領域進行了大量有成效的研究工作，並建有大批工業生產裝置。我國曾開發採用間歇式天然氣蒸汽轉化制氫工藝，製取小型合成氨廠的原料，這種方法不必用采高溫合金轉化爐，裝置投資成本低。以石油及天然氣為原料制氫的工藝已十分成熟，但因受原料的限制目前主要用於製取化工原料。
（3）以重油為原料部分氧化法製取氫氣
重油原料包括有常壓、減壓渣油及石油深度加工後的燃料油，重油與水蒸汽及氧氣反應製得含氫
氣體產物。部分重油燃燒提供轉化吸熱反應所需熱量及一定的反應溫度。該法生產的氫氣產物成本
中，原料費約佔三分之一，而重油價格較低，故為人們重視。我國建有大型重油部分氧化法制氫裝置，用於製取合成氫的原料。

I. 水電解制氫

嗯！最經我也在研究這個東西。
KOH不要飽和，一般是20%左右產氣量最高，KOH太濃了，水分少了，對電解也不利。同時要燃燒的話，需要濾氣裝置和flashback防止器。
電源的話，我建議是採用通訊電源，淘寶上買的估計在300米左右，規格大概是12-18V 50A的，足夠你用了。你搜通訊電源就可以了。
不建議你採用的10CELL串聯模式。電解的時候電壓太低了，才2.4V，youtube上面的birdmen甚至上到了單cell300V。
另：給個大概的數據，電解制氫的產率大概是0.25m³/KWH（度），混合氣體的話大概0.35m³/度電。支持燃燒且不回火且能燒化M8的鐵螺絲，至少需要3-4L/mian的出氣量。用12V 50A的電源差不多了。

產氣量的影響因素從大倒小依次是：電流大小，極板距離，極板表面積，電解液濃度，電解液溫度。

J. 電解水制氫裝置是什麼

水電解制氫裝置：以水為原料，由水電解槽、氫（氧）氣液分離器、氫（氧）氣冷卻器、氫（氧）氣洗滌器等設備組合的統稱。

電解水制氫的原理：2H2O=(通電） 2H2+O2(兩種氣體都該標氣體符號），氫氧化鈉在其中起作用是：增強導電性，因為純水是弱電解質，導電性不好，氫氧化鈉是強電解質，增加導電性。

(10)電解水制氫裝置實驗擴展閱讀：

電解槽，框架（含附屬設備）；控制箱；整流櫃；整變壓器；補水泵；原料水箱；鹼液箱；分析儀表。水電解制氫是一種較為方便的方法。在充滿氫氧化鉀或氫氧化鈉的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發生電化學反應，分解成氫氣和氧氣。

其化學反應式如下：陰極：2H2O+2eH2↑+2OH 陽極：2OH—2eH2O+1/2O2↑ 總反應式：2H2O2H2↑+O2↑ 根據法拉第電解定律，氣體產量與電流成正比，與其它因素無關。