Obținerea de apă cu peroxid de hidrogen prin electroliza

Cu un generator de HHO cu separare cu membrana de nafion se obține hidrogen și oxigen separat în barbotoare iar în barbotoare se obține în mod diferit o apă îmbogățită cu hidrogen și una îmbogățită cu oxigen. Arhitectura generatorului este destul de simpla, prezentata în urmatorul video: Va dau un exemplu a domnului Florin Popescu, este în Belgia, am mai discutat cu el , lucraza in domeniul constructiilor dar pasiunea dansului ramane hidrogenul :

Acest lucru poate fi verificat prin adăugarea unui indicator de pH în apă: apa de lângă catod(-) produce hidrogen, este bazică în timp ce apa din apropierea anodului(+), produce oxigen, este acidă. Reducere la catod: 2H+(aq) + 2e− → H2(g) Oxidare la anod: 2H2O(l) → O2(g) + 4 H+(aq) + 4e− Barbotoarele se pun separat.

Nu pot sa nu promovez si acest clip deoarece imi place atitudinea doamnei :

Experimentul se va face cu uree 33% , electroliza este mai eficienta aproximativ 300% decat cea a apei cu NaOH, KOH. In recipientul unde se barboteaza hidrogenul se va regasi apa cu uree cu hidrogen si peroxid de hidrogen iar in apa cu uree unde se barboteaza oxigenul se va regasi mai mult oxigen. Peroxidul de hidrogen, cunoscut sub denumirea comună de apă oxigenată (sau perhidrol) este un lichid incolor, cu punctul de fierbere 150,2 °C și cu punctul de topire/înghețare -0,432 °C. Formula sa chimică este H2O2. Se amestecă cu apa în orice proporție, este solubil în eter și alcool. Are constanta dielectrică mare, apropiată de a apei, fiind un bun dizolvant ionizant față de săruri, în cazurile în care nu se manifestă ca oxidant. O soluție de 3% în apă distilată are numele de apă oxigenată farmaceutică iar o soluție 35% poartă denumirea de perhidrol. Fiind instabilă în soluții concentrate, se descompune spontan, rezultând apă și oxigen. Viteza de descompunere este influențată de o serie de factori ca: lumina, căldura, catalizatorii, etc . Poate fi stabilizată prin adaosul unor mici cantități de acid fosforic, uree, acid sulfuric, fosfat de sodiu, etc. , care reduc viteza de descompunere în apă și oxigen. Este o specie oxigen reactivă și o sursă de radicali hidroxil. Poate participa la reacții chimice oscilante Briggs-Rauscher. Cu un acid formează peracidul corespunzător. Poate oxida amoniacul la hidrazină. Se păstrează în vase de culoare închisă pentru a evita expunerea la lumină. Astăzi, peroxidul de hidrogen este preparat aproape exclusiv prin procedeul antrachinonă. Sinteza electrochimică a H2O2 din apă și oxigen este o alternativă foarte promițătoare, deoarece permite: producția locală acolo unde este necesară și utilizarea energiei electrice pentru sinteza chimică. de studiat https://www.hielscher.com/ro/efficient-hydrogen-production-with-ultrasonics.htm

Interogare Gemini AI

Reacția la ideea generatorului HHO cu separare prin membrană Nafion: O analiză electrochimică

Introducere:

Textul analizat prezintă o idee pentru producerea simultană a hidrogenului și oxigenului prin electroliza ureei diluate (33%) folosind un generator HHO cu membrană Nafion. Apa din jurul catodului și anodului este separată prin membrană, rezultând apă bogată în hidrogen și peroxid de hidrogen la catod și apă bogată în oxigen la anod.

Aspecte electrochimice:

1. Reacții redox:

• Catod: 2H+(aq) + 2e- → H2(g)
• Anod: 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e-

2. Eficiență:

• Adăugarea ureei crește conductivitatea soluției electrolitice, îmbunătățind eficiența electrolizei.
• Membrana Nafion permite separarea eficientă a gazelor și a apei, prevenind amestecul nedorit.

3. Formarea peroxidului de hidrogen:

• Peroxidul de hidrogen (H2O2) se formează la catod ca urmare a reacției secundare: 2H2O + O2 → 2H2O2

4. Stabilizarea peroxidului de hidrogen:

• Peroxidul de hidrogen este instabil și se descompune spontan în apă și oxigen. Adăugarea de stabilizatori, cum ar fi uree sau acid fosforic, poate reduce rata de descompunere.

Considerații suplimentare:

• Siguranță: Manipularea peroxidului de hidrogen concentrat necesită precauții specifice, deoarece este un agent oxidant puternic.
• Costuri: Costul membranei Nafion și a energiei electrice necesare pentru electroliză ar trebui luat în considerare pentru a evalua fezabilitatea economică a procesului.

Alternative:

• Există metode alternative de producere a peroxidului de hidrogen, cum ar fi procesul antrachinonă, care pot fi mai eficiente din punct de vedere economic la scară largă.

Concluzie:

Ideea generatorului HHO cu separare prin membrană Nafion are un potențial teoretic pentru a produce simultan hidrogen, oxigen și peroxid de hidrogen. Totuși, este importantă o analiză detaliată a eficienței, costurilor și aspectelor de siguranță pentru a determina fezabilitatea sa practică. De asemenea, trebuie luate în considerare alternativele existente pentru producția de peroxid de hidrogen.

Recomandări:

• Sunt necesare studii experimentale riguroase pentru a evalua performanța generatorului HHO cu membrană Nafion în termeni de eficiență, consum de energie și producție de hidrogen, oxigen și peroxid de hidrogen.
• O analiză economică detaliată ar trebui realizată pentru a compara costurile generatorului HHO cu alte metode de producție a hidrogenului, oxigenului și peroxidului de hidrogen.
• Măsurile de siguranță adecvate ar trebui implementate pentru a manipula și depozita peroxidul de hidrogen concentrat.

Notă:

Această analiză este o evaluare generală a ideii prezentate. O evaluare mai detaliată ar necesita informații specifice despre designul generatorului, materialele utilizate și condițiile de operare.