СИСТЕМА ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Предлагается система получения электрохимической реакции, которая относится к области электрохимии, химическим источникам электрической энергии постоянного тока с жидким электролитом и к электролизу воды, используемой для генерации газов (кислорода и водорода) в сварочных аппаратах. Уже известна система получения электрохимической реакции с помощью разнородных электродов, опущенных в жидкий электролит, а также однородных электродов, погруженных в воду. В первом случае речь идет о выработке тока источником, а во втором - об электролизе воды для получения кислорода и водорода для сварки и резки металла.
Предлагается, для повышения эффективности электрохимической реакции, с помощью насоса, заставить перемещаться электролит или воду в междуэлектродном пространстве параллельно плоскостям электродов и в замкнутом гидроцикле, т.е., с помощью насоса, забирать электролит или воду из междуэлектродного пространства и вновь возвращать их обратно после соответствующего охлаждения.
Иначе говоря, предлагается организовать замкнутый сам на себя гидроцикл по аналогии с системой паровой энергетики, а именно:
отработанный пар после охлаждения в виде воды возвращается обратно в котел, где снова вырабатывается пар и т.д.
В случае с электролитом, аналогия чисто внешняя - отработанная порция электролита направляется на охлаждение, но, в отличие от пара, электролит находится всегда в одной жидкой фазе и во всей гидроцепи устанавливается практически одинаковая температура. Сам факт движения повышает проводимость электролита, а, значит, повышается мощность и емкость источника тока или генератора газов (кислорода - водорода).
Помимо механического деполяризующего действия движущегося электролита происходит резкое снижение внутреннего сопротивления источника и охлаждение нагревающегося электролита. Однако, механическая деполяризация электродов происходит при небольших концентрациях электролита и высоких скоростях. Для того и, чтобы расширить диапазон скоростей и концентраций, дополнительно включают последовательно с насосом в гидроцепь, катализатор, состоящий из углеродно-диоксидномарганцевой смеси. Снижение удельного сопротивления электролита при его движении можно
объяснить эффектом бильярдных шаров, т.е. при ударе движущихся под действием насоса, молекул друг о друга вдоль движения, они приобретают и поперечную составляющую скорости, поскольку удары происходят не точно по центру молекул.
Наконец, есть еще один механизм резкого снижения удельного сопротивления электролита. Он заключается в том, что проходя неоднократно по замкнутому гидроциклу происходит накопление кинетической энергии молекул и поэтому все большее число молекул становятся ионами, т.е. коэффициент диссоциации резко возрастает. Экспериментально это хорошо отмечается, т.к. требуется некоторое время работы насоса для того, чтобы ток резко возрос. Эффектом бильярдных шаров объясняется и такой факт, полученный экспериментально:
-этиловый спирт ( диэлектрик), растворенный в дистиллированной воде (диэлектрик), при движении по замкнутому гидроциклу становится сильным проводником. Удары молекул воды о молекулы спирта (R-OH) механически превращают их в ионы, которые, получив поперечную составляющую скорости, движутся вдоль электрического поля.
Иначе говоря, электролитическая диссоциация молекул спирта стала возможной при дополнительном кинетическом воздействии молекул воды на молекулы спирта. Проводимость раствора спирта в воде впоследствии не исчезает. Таким образом, экспериментально обнаружено новое физическое явление сверхпроводимости в проводниках второго рода при их движении между электродами, вдоль их поверхности. Это означает, что теория электролитической диссоциации Аррениуса, созданная для неподвижных электролитов, дополняется кинетическим механизмом диссоциации, что открывает возможности, совершенствования теории, с одной стороны, а, с другой, для открытий в этой области.
Схема эксперимента для измерения изменения проводимости электролитов приведена на рис.1
Обозначения к рис.1 1.Коаксиальный электролизер;
2. охлаждаемая емкость(радиатор);
3. насос;
4. эл.двигатель;
5. выпрямитель;
6. конденсатор;
7. углеродно-диоксидномарганцевый катализатор.
Коаксиальный электролизер (1) длиной 200 мм. состоит из внешнего титанового цилиндра Д=14мм и внутреннего титанового электрода D=8 mm.
Имеется два трубопровода - один из них подает электролит внутрь электролизера, а другой забирает его оттуда (на схеме показано стрелками направление движения электролита).
Заборный трубопровод опущен в холодильник (2), заборный трубопровод насоса (3) также опущен в холодильную емкость (2).
На выходе выпрямителя (5) поддерживается стабильное наперед заданное напряжение.
Эл. двигатель имеет плавную регулировку скорости вращения насоса (3).
Насос (3) представляет собой роликовый насос, в котором перекачиваемая жидкость не соприкасается с вращающимися роликами.
Такой насос используется в медицине при гемодиализе.
Регистрируется ток в цепи выпрямитель - электролизер.
В качестве электролита использовались растворы различной концентрации соляной, серной кислот и раствор химически чистой поваренной соли.
Установлено, что при постоянном напряжении на электролизере (1) ток через электролит увеличивается пропорционально скорости движения электролита.
В зависимости от концентрации ток может быть прямо пропорционален скорости движения электролита, а также, при высоких концентрациях, нелинейно зависеть от нее.
При небольших концентрациях прямая пропорциональность сохраняется в диапазоне скорости 0 - 0.5 л/мин.
Ток был ограничен возможностью сети и не превышал 5 ампер, а мощность не более 1 кВт.
Потребление насоса при самой большой скорости 0,5 л/мин, не превышало 25Вт.
Охлаждение емкости с электролитом (2 л.) производилось вентилятором с потреблением 20 Вт.
Углеродно-диоксидномарганцевый катализатор (7) представляет собой полиэтиленовую трубку Д=15 мм. и длиной 200 мм. в которую засыпаны гранулы углеродно- диоксидномарганцевпй смеси.
Формула полезной модели:
1. Система получения электрохимической реакции, заключающаяся в помещении в жидкий электролит электродов, отличающаяся тем, что, с целью повышения мощности и емкости источника тока или источника газов , электролит или воду, находящиеся между электродами, забирают из междуэлектродного пространства, с помощью насоса, и после охлаждения во внешней емкости (радиаторе) вновь вводят их в это же пространство так, чтобы поток двигался параллельно плоскости электродов.
2. система по п. 1, последовательно с насосом включают углеродно-диоксидномарганцевый катализатор;
3. система по п.1, в охлаждаемую емкость (радиатор) вводят коррекцию содержания вещества в воде;
4. система по п.1 в охлаждаемой емкости поддерживают постоянную, наперед заданную, температуру.
5. система по п 1, электродвигатель насоса подключают к тому же источнику тока, в котором происходит электрохимическая реакция.
6. система по п.1, электроды выполняют в коаксиальной форме, причем, на центральный электрод подают отрицательный потенциал.