Miten suuressa paineessa onnistuu vedyn valmistaminen sähkövirralla?
Jos laitan elektrodit tiiviiseen paineastiaan jossa sisällä suolavettä niin miten lopulta käy jos oletetaan että paineastia kestäisi vaikkapa 1000 bar paineen. Loppuuko vedyn muodostuminen jossakin vaiheessa vai kohoaako paine astiassa kunnes pamahtaa?
Odotan mielenkiinnolla vastauksia
Jos laitan elektrodit tiiviiseen paineastiaan jossa sisällä suolavettä niin miten lopulta käy jos oletetaan että paineastia kestäisi vaikkapa 1000 bar paineen. Loppuuko vedyn muodostuminen jossakin vaiheessa vai kohoaako paine astiassa kunnes pamahtaa?
Odotan mielenkiinnolla vastauksia
Vastaukset 11
Vanhimmat
kyllä tuon laskea voi, mutta kuka viitsii ryhtyä siihen.
Kaasujen tilavuutta, painetta ja lämpötilaa sitoo mm. ideaalikaasun tilayhtälö...
http://en.wikipedia.org/wiki/Ideal_gas
p*V = n*R*T
tuohon vain rupeat laittelemaan muuttujia paikoilleen. Alussa p = 1 atm.
Tarkempiakin kaasun tilayhtälöitä saattanee jostain löytyä.
Syntyvän vedyn (ja hapen) määrän saat selvitettyä, kun tunnet syötetyn virran ja jännitteen. Nykyisillä elektrolyysimenetelmillä päästään parhaissa tapauksissa 80% Faraday-hyötysuhteeseen, loput menee veden "keittoon".
http://en.wikipedia.org/wiki/Faraday_Efficiency
jne. jne.
Tehtävässä ei ole mitään järisyttävää. Jos saat astain paineen nousemaan vaikkapa yli 800 barin, ennen kuin kaikki vesi on loppunut, niin se lienee vaikkapa jonkinlainen yläraja normaalille nykyteknologialle tavallisissa paineastioissa. Elikkä jos vettä riittää yli 800 barin paineeseen, niin silloin ollaan niillä rajoilla, että kohta mahdollisesti jysähtää.
Mutta kyllä voidaan varmaankin aina tehdä lujempi ja lujempi astia, joten sekin on määrittelykysymys.
Ei myöskään ole vaaraa vedyn nesteytymisestä, koska se vaatii hyvin alhaisen lämpötilan.
Niin ja lisäksi ainakin happi liukenee veteen, joten sekin olisi ehkä huomioitava... jms.
Ilmeisesti paineen nousu nostaa veden hajottamiseen tarvittavaa jännitettä, mutta jos jännite vaan on riittävä, niin vesi hajoaa korkeissakin paineissa ja ensimmisen rajan paineen nousulle muodostaa ilmeisesti paineastian kestävyys.
Tietenkin mikäli astia on täytetty kokonaan vedellä, niin ideaalisessa tilanteessa (eli jos astian seinät eivät antaisi ollenkaan periksi ja vesi ei puristuisi ollenkaan kokoon) astiassa tällä menetelmällä saavutettava suurin paine saavutettaisiin heti kun veden hajotus aloitetaan.
Käytännössä paine nouseen sitä mukaa kun elektrolyysi etenee ja vesi vähenee ja menetelmällä saavutettava maksimipaine on sama kaikille määrille vettä.
vety-happiseos kovassa paineessa taitaa itsesyttyä?
miten käy jos elektrolyysiä tehdään suljetussa astiassa jossa kaasuilla ei ole varaa laajentua ja hho-palaa palaa samaa vauhtia vedeksi?.
No ei se tosiaan itsesyty mikäli pysytään auringon keskustaa pienemmissä paineissa ja tällöinkin itsesyttyminen on se pienin ongelma. Nopeassa paineen nousussa seos tietenkin syttyy, mutta tästäkään tuskin on vaaraa jos elektrolyysi tehdään maltillisella vauhdilla.
Muistelen että vety-happi-seos syttyy itsestään noin 3000 asteessa.
Vety-happi-seos syttyy kyllä paljon aikaisemmin kuin 3000 asteessa ja mikäs helvetin itsesyttyminen se on jos sinä sitä seosta tarkoituksella lämmität?
hiukan paineastiatekniikkaa:
http://www.aijaa.com/v.php?i=2263361.png
Tuota nauhaa voi valssata kotonakin, mutta en suosittele painekokeita sisätiloissa, varsinkaan kotona.
On varmaan sadassa vuodessa materiaalitekniikka edistynyt, ja arvelenkin, että tuommoinen 15000 bar ei ole aivan kilpailukykyinen nykyään.
No joka tapauksessa: Jos vettä kuumennetaan, niin se hajoaa vedeksi ja hapeksi riippumatta siitä, onko kyse elektrolyysistä vai mistä. Kuuma teräs on läpinäkyvä vedylle, ja vetyhauraus todennäköisesti aiheuttaa sen, että astia murtuu.
Väittävät, että palladium päästää kuumana vedyn lävitseen ilman suurempaa ongelmaa. En ole löytänyt vastausta siihen, miten jäljelle jäänyt happi suhtautuu palladiumastiaan.
Olisi tietysti kivaa löytää materiaali, josta vety ei menisi läpi. Ehkä joku tietää?
Pitäisi kai se vety saada talteenkin, vai huvikseenko aloittaja sitä hajottaa vedestä?
Itse asiassa tuo konsti vaatisi melkoisen tehdaslaitoksen. Muuten seuraa vuosituhannen pamaus. Jos paineastia ei kotikonsteilla poksahtaisi, talteenottoventtiilit kyllä. Ja pitäisihän se vety jonnekin S-marketin muovikassia tiiviimpään tilaan säilöäkin!
Vetyä tuotetaan aika monesti paineellisesti suoraan elektrysoimalla, purkautumisjännite hiukan nousee 200bar mennessä, mutta ei kovin oleellisesti, jotain 0.1-0.2v muistaakseni. Enemmän vaikutusta on elektrodirakenteella ja materiaalilla. teoreettinen maksimipaine helppo laskea, vesi on ~18g/mol, josta tulee 1.5mol kaasua (½O2 H2) -> 1.5/0.018=83.3mol, x 22.4l/mol = 1867bar, jos 1kg vesi=1L.
Kysymys viittaa vain paukunkyhäys suunnitelmiin, sopivalla virtalähteellä kun saa ajastettua, joten jätämpä ne tarkemmat vedyntuotantoohjeet ihan oman selvittelyn varaan.
ihmeessä näitä vuosien takaa olevia kirjoituksia kaivetaan esille?
Miksipä ei.