Способ получения электрохимической реакции

Изобретение 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. Способ включает перемещение электролита с помощью насоса в пространстве между электродами. Электролит или воду, находящиеся между электродами, забирают из межэлектродного пространства с помощью насоса, охлаждают во внешней емкости или радиаторе, после чего вновь вводят в межэлектродное пространство таким образом, что электролит перемещается параллельно плоскостям электродов и неоднократно проходит по замкнутому гидроциклу. Технический эффект - снижение электрического сопротивления электролита. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предлагается способ получения электрохимической реакции, относящийся к области электрохимии, химическим источникам электроэнергии постоянного тока с жидким электролитом и к электролизу воды, используемой для генерации газов при сварке.

Известен способ получения электрохимической реакции, описанный в SU 197528, С 25 В 9/00, 09.06.1967.

В указанном прототипе поток электролита также пермещается в пространстве между электродами с помощью насоса.

Однако для достижения снижения электрического сопротивления электролита или воды в данном изобретении предлагается изменить порядок действий, изложенных в упомянутом прототипе, с помощью специальной организации движения электролита, а именно:

- электролит движется в межэлектродном пространстве параллельно плоскостям электродов и при этом он неоднократно проходит по замкнутому гидроциклу. Иначе говоря, предлагаемый замкнутый гидроцикл внешне аналогичен принятому в паровой энергетике замкнутому энергоциклу, но в отличие от него фаза агента во всех точках цикла остается одной и той же - жидкостью и практически с одинаковой температурой во всем цикле.

Известно (1), что дистиллированная вода состоит не из отдельных молекул, а из группы их, "склееных" между собой - кластеров. Следовательно, в процессе электролиза растворяемого вещества не все молекулы воды принимают участие в указанном процессе и поэтому не все растворяемое вещество оказывается разделенным на ионы разного знака - часть вещества остается не ионизированной и соответственно не участвует в проведении тока через электролит.

Для того чтобы добиться полной ионизации вещества в растворе и соответственно понизить сопротивление электролита, необходимо организовать распад кластеров на отдельные молекулы. Это можно сделать, не повышая температуры раствора, механическим путем за счет многократной циркуляции заданного количества электролита в электролизере, т.е., аналогично ускорителю, используемому в исследовании элементарных частиц, создать циркулятор, в котором электролит движется с помощью насоса в коаксиальном торе, многократно проходя через электрическое поле между центральным и наружным электродом. Таким образом, под действием сил Кулона каждый кластер получает дополнительное ускорение, что в свою очередь увеличивает энергию кластера, усиливая действие удара при встрече с другим кластером.

Таким образом, за счет кинетической энергии кластеры, соударяясь между собой, постепенно разрушают друг друга, увеличивая коэффициент диссоциации. Иначе говоря, необходимо некоторое время для того, чтобы все растворенное вещество стало ионизированным.

Практически был произведен более простой эксперимент не с целым тором, а с его отрезком, (см. чертеж) в виде двух труб, вставленных друг в друга, изолированных между собой и герметично соединенных с помощью внешней магистрали с насосом, катализатором и радиатором.

Такая схема была выбрана потому, что в торообразной конструкции возникают технические трудности, а проигрыш заключается в увеличении времени циркуляции, до полной диссоциации вещества, на несколько минут.

Экспериментально было установлено, что без катализатора процесс не идет, а именно - ток не увеличивается. Поэтому был применен катализатор в виде смеси порошка углерода и порошка диоксидно-марганца.

Обозначения к чертежу.

1 - коаксиальный электролизер;

2 - охлаждаемая емкость;

3 - насос;

4 - эл. двигатель;

5 - выпрямитель;

6 - конденсатор.

Коаксиальный электролизер (1) длиной 200 мм состоит из внешнего титанового цилиндра D=14 мм и внутреннего титанового цилиндра D=8 мм.

Имеется два трубопровода - один из них подает электролит внутрь электролизера, а другой забирает его оттуда. Заборный трубопровод подает далее электролит в охлаждаемую емкость, из которой насос (3), с помощью трубопровода, забирает электролит и подает его снова по другому трубопроводу в электролизер.

Эл. двигатель насоса подключается, в зависимости от типа эл. двигателя, к общему источнику, либо непосредственно к сети переменного тока, либо к выпрямителю со стороны постоянного тока. Это не принципиально и поэтому в формуле изобретения сказано "к общему источнику тока".

В данной конструкции был использован двухполупериодный выпрямитель (5) с емкостью (6) в 1000 мкФ.

Эл. двигатель постоянного тока имеет плавную регулировку скорости вращения насоса (3), представляющего собой роликовый насос. Ток, потребляемый насосом, не превышал 0,03А.

ПРИМЕР 1

Для того чтобы добиться такой же проводимости электролита, прошедшего обработку в описанной установке в течение 20 мин, растворить пришлось лишь 0,01 г·экв. по сравнению с раствором без такой обработки, в котором растворен 1 г/экв серной кислоты. Иначе говоря, обработка позволила повысить проводимость раствора в сто раз.

ПРИМЕР 2

В бидистиллате с нулевой проводимостью был растворен 1 г·экв. этилового спирта, который имел также нулевую проводимость. Проводимость раствора также нулевая. После обработки в течение 20 мин проводимость раствора стала более 1000 мкСм/см. Эта проводимость не исчезла после обработки, а сохранялась длительное время (более года). При этом запах раствора после обработки совершенно отличался от исходного раствора. Можно предположить, что произошло преобразование этилового спирта.

Иначе говоря, непроводящий раствор при комнатной температуре стал сильным проводником 2 рода.

Обнаруженный эффект сверхпроводимости при комнатной температуре показал, что теория Аррениуса и законы Фарадея нуждается в дополнении.

В эксперименте также установлено, что ток проводимости электролита зависит от скорости его движения, а именно:

- при малых концентрациях зарегистрирована линейная зависимость тока от скорости;

- при больших - нелинейная.

ЛИТЕРАТУРА

1. Залепухин В.Д., Залепухин И.Д., Красноголовец В.В. Механизм структурирования воды дегазированием, Академия наук УССР, Институт физики, Киев - 1989 г.

1. Способ осуществления электрохимической реакции, включающий перемещение электролита с помощью насоса в пространстве между электродами, отличающийся тем, что электролит или воду, находящиеся между электродами, забирают из межэлектродного пространства с помощью насоса, охлаждают во внешней емкости или радиаторе, после чего вновь вводят в межэлектродное пространство таким образом, что электролит перемещается параллельно плоскостям электродов и неоднократно проходит по замкнутому гидроциклу.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что последовательно с насосом в гидроцепь включают углеродно-диоксидномарганцевый катализатор.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в охлаждаемой емкости осуществляют ручную или автоматическую коррекцию содержания вещества в воде.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в охлаждаемой емкости поддерживают постоянную, наперед заданную температуру.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что электродвигатель насоса подключают к тому же источнику тока, в котором происходит электрохимическая реакция.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что электроды выполняют в коаксиальной форме, причем на центральный электрод подают отрицательный потенциал.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в радиатор вводят новые порции электролита или воды из отдельной емкости по мере расходования их в замкнутом гидроцикле.