Реактор CO2

Аватара пользователя
Slavkin
Свой на форуме
270 430
Новосибирск, ул. Сиреневая

Реактор CO2

#130337

Сообщение Slavkin » 29 сен 2011, 13:37

Ю.В. писал(а):к сожалению, совсем не силен в электрохимии
к сожалению тоже... да и в химии не очень. Тогда к Александру:
Если я правильно понял по уравнению:
4HCO3(-) -> 4CO2 + O2 + 2H2O
из 1 моля соды получаем 1 моль СО2
Для реакции соды с лимонкой:
H3C6H5O7 + 3NaHCO3 = Na3C6H5O7 + 3H2O + 3CO2
тоже из 1 моля соды получаем 1 моль СО2
То есть теоретически производительность обеих реакций (расход соды/выход СО2) одинаковы. Правильно?
Но для химического генератора еще нужна лимонная кислота (расходный материал), а для электролизера электроэнергия и немного расходной нержавейки.
До экспериментов еще есть время, пошел изучать теорию :)
Кстати, а натрий из соды куда девается? В растворе ведь остается? То есть после реакции в растворе остаются ионы железа и натрия...?
Аватара пользователя
alwspb
Житель
622 481
СПб

Реактор CO2

#130342

Сообщение alwspb » 29 сен 2011, 14:04

1) Да, из моля пищевой соды получается моль СO2. И в случае электролиза, и в случае реакции с кислотой. Но я в самом начале отметил - для электролиза необходим избыток соды. То есть выбирать соду до конца нельзя - сразу упадет выход углекислоты и попрет неразбавленная смесь водорода с кислородом.
2) Натрий в реакции не участвует. В растворе как были до реакции ионы Na(+), так они там и остаются. Железо - появляется понемногу из электродов.


Аватара пользователя
Slavkin
Свой на форуме
270 430
Новосибирск, ул. Сиреневая

Реактор CO2

#130343

Сообщение Slavkin » 29 сен 2011, 14:16

alwspb писал(а):То есть выбирать соду до конца нельзя - сразу упадет выход углекислоты и попрет неразбавленная смесь водорода с кислородом
Это не критично, в растворе соды не много останется. Да и сода расходник недорогой. В генераторе с лимонной кислотой тоже сложно полностью израсходовать реагенты.
Ю.В.
Профессионал
24981 11152
Киев

Реактор CO2

#130415

Сообщение Ю.В. » 29 сен 2011, 20:01

Расходники и там, и там копеечные. Лично я вижу большое преимущество электролитиического в абсолютной управляемости. Если на это наложится полная безопасность (с эти, я думаю, проще), технологичность сборки и дешевизна- вытеснит баллон. Если не наложится- так и останется в виде красивого варианта решения.
Парни, я в вас верю!!! :-)
:dr_ink:
Аватара пользователя
alwspb
Житель
622 481
СПб

Реактор CO2

#130487

Сообщение alwspb » 29 сен 2011, 22:13

Пока что электролизер в таком виде (прикладываю фото). Он уже работает. Электроды - из двух самых дешевых, по 37 руб, свёрел по бетону. Они из легированной стали сделаны, растворяются совсем медленно. Бутыль - фирменная тара от азотной кислоты, у нее очень хорошая пробка, расчитываю, что будет хорошо держать давление. Я уже сделал счетчик пузырей и уже придумал, как сделать перепускной клапан с регулировкой.
Вложения
Реактор CO2 - P1270807.JPG
Аватара пользователя
alwspb
Житель
622 481
СПб

Реактор CO2

#130700

Сообщение alwspb » 30 сен 2011, 22:35

Ю.В. писал(а):Как вариант. Но, непосредственно с бойлеров- очень грубый и годится только как клапан аварийного сброса давления, но не как регулирующий. Я пробовал))) Кроме того, там резиновые прокладки и я не уверен, что они долго прослужат в среде СО2.
Вот какой регулируемый клапан я смастерил для электролизера. На первом фото - клапан в сборе. Следующие фотографии - подкручивал винт, затягивая пружину, и подкачивал велосипедным насосом давление. На манометре насоса давление в psi (фунты на квадратный дюйм). Рабочий диапазон получился от 0.2 до 2.5 атмосфер.
Клапан - пластиковый шприц на 10 мл. Поршень - подрезать, оставив носик, чтобы пружина держалась. В камере шприца проделать отверстие, через которое будет стравливаться избыточное давление (миллиметров на 5 выше дна камеры). Вставить подрезанный поршень, на него - пружину, на пружину - шарик от подшипника. Сверху крепко закрепить гайку (усилие на поршень до 5-6 кг будет). В гайку ввернуть болт. Все.
Вложения
Реактор CO2 - Untitled-1.jpg
Ю.В.
Профессионал
24981 11152
Киев

Реактор CO2

#130703

Сообщение Ю.В. » 30 сен 2011, 22:40

alwspb, Сделайте отдельную тему в "самоделках". Если можно, по-крупнее узел крепления гайки. И еще. На фото не совсем понятно, что под поршнем шприца. Из описания следует, что ничего, а на фото что-то просматривается :ne_vi_del:
Аватара пользователя
serj973
Профессионал
3471 2251
Казахстан, Павлодар.

Реактор CO2

#130718

Сообщение serj973 » 30 сен 2011, 23:10

Да нет -это блик от вспышки вроде, а так идея :co_ol:
Ю.В.
Профессионал
24981 11152
Киев

Реактор CO2

#130720

Сообщение Ю.В. » 30 сен 2011, 23:13

Идея сама по себе не новая. А вот технологичность варианта исполнения мне понравилась.
Аватара пользователя
alwspb
Житель
622 481
СПб

Реактор CO2

#130722

Сообщение alwspb » 30 сен 2011, 23:17

Ю.В. писал(а):Идея сама по себе не новая. А вот технологичность варианта исполнения мне понравилась.
Действительно... Вроде просмотрел темы в этом разделе форума, а Вашу тему про точно такой клапан не увидел. По описанию - один в один то, что сделал я.
Я создам тему, тем более, что у меня еще фотографии есть. Может, полезно будет.
Ю.В.
Профессионал
24981 11152
Киев

Реактор CO2

#130723

Сообщение Ю.В. » 30 сен 2011, 23:19

Ну, у меня не точно такой) У меня подравной, на одну аварийную сработку.
alwspb писал(а):Может, полезно будет.
Конечно))
Аватара пользователя
serj973
Профессионал
3471 2251
Казахстан, Павлодар.

Реактор CO2

#130724

Сообщение serj973 » 30 сен 2011, 23:25

Так и я про это, но вот как сложится с регулировкой? Все упрется в поддержание постоянного состава электролита, как мне кажется, иначе просто делать на включение/выключение от контроллера. Но тут бюджетность теряется.
Аватара пользователя
Slavkin
Свой на форуме
270 430
Новосибирск, ул. Сиреневая

Реактор CO2

#130753

Сообщение Slavkin » 01 окт 2011, 09:25

Первый эксперимент по электролизу завершился неудачей.
Сделал так:
В качестве тары использовал преформу для ПЭТ бутылки (50 мл), очень удобная пробирка для экспериментов. Электроды - два стержня из нержавейки диаметром 2 мм и длиной 10 см. Компьютерный блок питания, подключил электролизр к 5 вольтам, ток установился сразу 0,36 А, затем медленно увеличивался до 0,58 А по видимому в связи с прогревом раствора и увеличением растворимости соды. Дальше ток не увеличивался. Выход газа получился стабильным 1,7-1,8 пузырьков в секунду (из шланга внутренним диаметром 4мм).
Эксперимент длился 2 часа. Раствор в пробирке пожелтел.
Собрал газ в колокол чтобы проверить растворимость в воде. За 1 час никакого растворения газа в воде не заметил.
Ну и конечно решил проверить газ на гремучесть (зажигалкой). Бабах был оглушительный, аж в ушах зазвенело. Колокол разлетелся на куски (все-таки 50 мл гремучего газа). К счастью никто и ничто не пострадало (кроме колокола :)
Собственно такой результат я предвидел. По-видимому из-за того что стержни на некотором хоть и небольшом расстоянии от слоя нерастворенной соды, в процессе реакции раствор возле электродов обедняется содой и реакция смещается в сторону большего образования гремучего газа. В установке Александра стержни расположены горизонтально близко к осадку соды.
Так что рекомендую быть поосторожней с такими опытами.
Вложения
Реактор CO2 - Electrolizer.jpg
Реактор CO2 - Gore kolokol.jpg
Ю.В.
Профессионал
24981 11152
Киев

Реактор CO2

#130754

Сообщение Ю.В. » 01 окт 2011, 09:35

Что, вообще не растворялся? Где-то там же должен быть СО2!
Проверять гремучий газ зажигалкой- еще лучше, чем утечки пропана :-)
Аватара пользователя
финн
Житель
912 364
Санкт-Петербург

Реактор CO2

#130756

Сообщение финн » 01 окт 2011, 10:00

Именно этим и должны заканчиваться подобные опыты. И каков процент содержания со2 в этой установке? Думается мне что с лимонной кислотой будет бюджетнее, безопаснее и проще. И реакция там однозначная.
Аватара пользователя
Slavkin
Свой на форуме
270 430
Новосибирск, ул. Сиреневая

Реактор CO2

#130759

Сообщение Slavkin » 01 окт 2011, 10:13

Ю.В. писал(а):Что, вообще не растворялся? Где-то там же должен быть СО2!
Я думаю какое-то количество конечно было. Когда я раньше пользовался колоколом в нанобанке, то замечал, что скорость растворения сильно зависит от процента СО2 в колоколе. То есть если там чистый СО2, то растворяется буквально на глазах. Когда в колоколе накапливаются балластные газы например половина колокола, то при добавлении чистого СО2 до заполнения, скорость растворения сильно снижается.
В общем без анализа состава газа при таком электролизе сложно прогнозировать применимость этой установки для аквариума. ИМХО.
Возможно будет еще зависимость выхода СО2 от снижения уровня нерастворенной соды по мере ее расхода, ведь будет увеличиваться расстояние от электродов до осадка.

Добавлено спустя 3 минуты 51 секунду:
финн писал(а):Именно этим и должны заканчиваться подобные опыты
Да это как раз нормальная ситуация для эксперимента :) У некоторых взрывались лимонно-содовые установки, я уж молчу про взрывы брагогенераторов :) А здесь взрыв был почти умышленным.
Аватара пользователя
alwspb
Житель
622 481
СПб

Реактор CO2

#130760

Сообщение alwspb » 01 окт 2011, 10:20

Содержание углекислого газа в смеси я проверю, это несложно, в принципе, хотя потребует некоторой подготовки.
Меня настораживает, что на фотографии видно расслоение жидкости - снизу прозрачная, сверху желтая. Такого не должно быть!

Добавлено спустя 1 минуту 36 секунд:
Slavkin писал(а):будет еще зависимость выхода СО2 от снижения уровня нерастворенной соды по мере ее расхода, ведь будет увеличиваться расстояние от электродов до осадка.
Поэтому я сделал электроды низко - вообще планирую, что они будут погружены полностью в нерастворенную соду.

Кстати, для этого генератора, мне кажется, применение колоколоа сомнительно. Ибо как ни крути, а почти половина газа состоит из мало рстворимых водорода и кислорода. Мало помалу они заполнят колокол, даже если CO2 будет там полностью растворяться. Кстати, не этот ли эффект Вы наблюдали? CO2 растворился, а в колоколе осталась чистая и неразбавленная гремучая смесь :)
Аватара пользователя
Slavkin
Свой на форуме
270 430
Новосибирск, ул. Сиреневая

Реактор CO2

#130761

Сообщение Slavkin » 01 окт 2011, 10:34

alwspb писал(а):расслоение жидкости - снизу прозрачная, сверху желтая.
Нет, расслоения не было. по длине электродов жидкость более желтая, ниже к осадку раствор чуть светлеет, ну а внизу белое это нерастворившаяся избыточная сода.
А вот на поверхности нерастворенной соды появился желтый осадок.
alwspb писал(а):планирую, что они будут погружены полностью в нерастворенную соду.
вот это наверное уже принципиальный момент, тогда наверное все будет стабильнее.

Добавлено спустя 5 минут 10 секунд:
alwspb писал(а):Кстати, не этот ли эффект Вы наблюдали? CO2 растворился, а в колоколе осталась чистая и неразбавленная гремучая смесь :)
Колокол в данной установке конечно неприменим, это понятно, использовал его только для эксперимента.
А газ собирал в колокол так: подключил на выход установки 50-кубовый шприц, и через тройник в колокол. Сначала пережал вход в колокол (медицинским зажимом) и газ двигая порщень, заполнил шприц. Затем открыл выход в колокол и шприцем выдавил газ в колокол. То есть заполнил колокол сразу в течении двух секунд, а потом ждал растворения.
Ю.В.
Профессионал
24981 11152
Киев

Реактор CO2

#130763

Сообщение Ю.В. » 01 окт 2011, 11:02

Slavkin писал(а):У некоторых взрывались лимонно-содовые установки
:-) :-) :-)
Аватара пользователя
alwspb
Житель
622 481
СПб

Реактор CO2

#130764

Сообщение alwspb » 01 окт 2011, 11:05

А, понятно, разглядел. Внизу осадок соды, а мне показалось - прозрачная жидкость. Желтый цвет - от растворенного железа.

Кстати, о литературным данным к гремучей смеси надо добавить 3 объема углекислого газа, чтобы полностью исключить возможность взрыва. Добавление меньшего количества просто снижает легкость инициации. Мы в данных условиях имеем объем гремучей смеси и 1.33 объема углекислого газа на 1 объем гремучей смеси. То есть возможность взрыва все-таки имеется.

Вернуться в «Аквариумные самоделки»