水是如何分解成氢和氧的?
水的分解不是自发的过程,需要添加能量,比如电解水。氧和氢转化为水可以是一个自发的过程,氢燃烧的产物是水。
水(H2O)被直流电电解产生氢气和氧气的过程称为电解水。当电流通过水(H2O)时,氢(H2)通过原水在阴极形成。在阳极,通过氧化水形成氧气(O2 ),产生的氢气量大约是氧气量的两倍。电解水是代替蒸汽重整制备氢燃料的下一代方法。
electro 1 ysing水制氢装置以水为原料,是水电解槽、氢(氧)气液分离器、氢(氧)气冷却器、氢(氧)气洗涤器组合的总称。
水电解制氢是一种简便的方法。向装有氢氧化钾或氢氧化钠的电解池中通入直流电,水分子在电极上发生电化学反应,分解为氢气和氧气。其化学反应式如下:
阴极:2H2O+2e H2↑ +2OH-
阳极:2oh-2eh2o+1/2o2 =
总反应式:2H2O = 2 H2↑+ O2↑。
根据法拉第定律,产气量与电流成正比,与其他因素无关。氢氧化钾的作用是增加水的电导率,本身不参与电解反应,理论上不消耗。在电解液中加入五氧化二矾的作用是降低电解电压。每单位气体输出的功耗取决于电解电压。电解槽工作温度越高,电解电压越低,同时也增加了电解槽材料的腐蚀,主要是隔膜材料。石棉在碱性溶液中的长期使用温度不应超过100℃,因此工作温度应为80~85℃。电解压力的选择主要基于对氢气的需求。气体的纯度取决于氢气发生器的结构和操作。在设备完好(主要是电解槽隔膜没有损坏)和操作压力正常(主要是压差控制正常)的情况下纯度稳定。