В этой инструкции я расскажу вам как добыть водород в домашних условиях. Сделаем простой генератор водорода своими руками.
Чтобы получить водород нам понадобятся:
- Пустой контейнер с крышкой
- Провода
- Карандаш
- Завинчивающиеся клеммы
- Горячий клей
- Блок питания постоянного тока
- Дрель
- Воронка
- Надувной шарик
Шаг 1: Сооружаем анод
Для создания анода нам понадобятся старый карандаш, нож, клеммы, провода и пистолет с горячим клеем.
Возьмите карандаш и счистите дерево, пока не доберётесь до графитового сердечника. Поместите сердечник в клеммы и закрутите его, но не слишком туго, иначе он сломается.
Оголите концы кабеля и закрепите их с другой стороны закручивающихся клемм.
Изолируйте клеммы горячим клеем. Убедитесь, что соединение водонепроницаемо. Единственное, что не нужно закрывать горячим клеем — графитовые стержни.
Как вы видите на фото, я взял два кусочка графита и поместил их в две клеммы. Я соединил обе клеммы с одним кабелем. Это увеличит рабочую поверхность графита и повысит производительность генератора.
Шаг 2: Сооружаем катод
Для сборки катода нам понадобится кабель и стриппер для оголения кабеля (можете оголить кабель подручными средствами).
Оголите 10-20 см кабеля и накрутите его вокруг карандаша. Эта медная спираль — готовый катод.
Чтобы увеличить поверхность катода, вы можете присоединить к нему кусок меди.
Шаг 3: Собираем заглушку контейнера
На этом этапе вам понадобится крышка контейнера, воронка, дрель, анод, катод и пистолет с горячим клеем.
Просверлите отверстие в крышке контейнера, отверстие должно быть достаточно большим, чтобы вмещать кончик воронки. Проденьте кончик воронки в отверстие и закрепите его горячим клеем. (Тут нужно быть внимательным — клей не должен быть настолько горячим, чтобы расплавить пластик крышки и воронки).
После того, как клей остынет, приклейте катод внутри воронки, а анод снаружи.
Просверлите небольшие отверстия в крышке, пропустите через них провода и запаяйте все горячим клеем.
Шаг 4: Дорабатываем источник питания
Перед доработкой блока питания, проверьте, что он никуда не подключен!
Сама доработка очень проста. Вам нужно соединить зелёный кабель с чёрным (земля). Не спаивайте кабели друг с другом, ведь в случае короткого замыкания вам нужно будет их разъединить, а потом, для продолжения работы, соединить снова (хорошей идеей будет соединить кабели при помощи выключателя).
Блок питания начнёт работать, как только вы соедините зеленый и черный кабель. Теперь у нас есть блок питания.
Для использования блока питания, оголите синий кабель (-12V) и желтый кабель (+12V). Закрепите оголенные провода в завинчивающихся клеммах.
Шаг 5: Финальная настройка
Теперь, когда всё соединено, осталось лишь наполнить контейнер водопроводной водой и добавить в неё немного соли, а затем закрыть крышку.
Присоедините провода к блоку питания и подайте электричество (на этом этапе вы должны заметить небольшие пузырьки, поднимающиеся от электродов).
Последним этапом будет добавить воздушный шарик поверх воронки, в него будет захватываться водород.
Шаг 6: Предостережения
НИКОГДА не подключайте генератор водорода к обычной розетке! Используйте ТОЛЬКО токи малого напряжения.
Водород крайне ВОСПЛАМЕНИМ, поэтому во время работы генератора и при хранении водорода предпримите все меры предосторожности.
Шаг 7: Образовательная часть
Если вы не собираетесь сооружать генератор водорода, но вам интересна сама химическая реакция, то прочитайте этот материал.
Электролиз:
Электролиз это эндотермическая реакция. Это означает, что реакция произойдет только тогда, когда в систему будет подаваться энергия. Мы достигаем этого с помощью блока питания. Блок питания отталкивает электроны от анода и подталкивает их к катоду.
Электроны находятся в молекулах водорода. Блок питания подталкивает молекулы воды (HHO) к разделению на положительно заряженные ионы водорода (H+) и отрицательно заряженные гидроксид-ионы(OH-).
Из-за электромагнитных сил, положительно заряженные ионы водорода притягиваются к катоду, а гидроксид-ионы притягиваются к аноду.
Катод передаёт ионам водорода электроны, и они становятся газом водорода.
Так как анод притягивает электроны, то он забирает их у гидроксид-ионов и они становятся ионами водорода и газом кислорода (OO). Затем ионы водорода перемещаются к катоду.
Зачем использовать графитовый сердечник в качестве анода?
Мы используем графитовые сердечники в качестве анода, так как металлы (за исключением платины), окисляются в силу электрохимических реакций в контейнере. Это значит, что если вы будете использовать железный анод, он просто заржавеет в процессе создания водорода. То же самое касается и меди — она станет оксидом меди. Это замедлит получение водорода в домашних условиях и придаст воде неприятный оттенок.
