2019 május 21 - kedd

2.4.1.11.17. Tekercselektródás vízbontás

Az itt következő kísérletet Lajos végezte. A célja a hagyományos lemezes elektródától eltérő elektróda kialakítás tesztelése volt, ezért lemez helyett tekercset használt elektródának. Az eredményeit a következő sorokban olvashatod.

Az elektróda rozsdamentes drót, 1,4 mm átmérőjű félkemény.

A cella háza egy vízszűrő.

hidrcellakint 2.4.1.11.17. Tekercselektródás vízbontás

1. ábra. Az elektrolizáló tartály

Két fél inch-es menetet vágtam a műanyagba és két gyorscsatlakozót tettem rá. Ez a pumpa kimenete ill. bemenete.

Plexi lapra van csavarva a külső óramutató irányába, a belső ellenkezőleg. Az összeállított csévetestet láthatod a képen.

hidrtekercstarto 2.4.1.11.17. Tekercselektródás vízbontás

3. ábra. A tekercs tartója

A tekercs meneteit a plexi 2 mm-es hézagaiba tekertem, ami váltakozik: 2 mm fog – 2 mm hézag. A kész belső tekercsre PVC cső csíkot ragasztottam, szintén 2 mm léptékű hornyokkal. Erre ellenkező irányba csavartam föl a külső tekercset. A két tekercs között a hézag 3 mm körül változik.

A cella tetejét a rögzítő felöntéseknél átfúrtam és menetvágás után belecsavartam 4 db 32 mm hosszú, hosszában kifúrt csavart, amit teflon szalaggal behajtottam a fedélbe, majd gumialátétes anyával rögzítettem.

hidrcellateto 2.4.1.11.17. Tekercselektródás vízbontás

2. ábra. A tartály teteje az elektromos kivezetésekkel

Az elektróda vége itt bújik ki egy gumi gyűrűn keresztül, amit bronz záró anya szorít le, ez is kifúrva a vezetéknek. Az eredeti vízbevezetést le vakdugóztam, ezt ki kell venni, vízbetöltéskor itt jön ki a levegő. A másik menetes kivezetést leszűkítettem, hogy egy mipolán csőcsatlakozót tudjak beletenni. Minden cső 3/8 " belső átmérőjű. A piros gomb egy nyomásleeresztő szelep, a vízhez itt nem használjuk.

A cellába közönséges csapvizet tettem és először a kis akkumulátort kapcsoltam rá, ami olyan gyenge eredményt hozott, hogy egy napig rá sem néztem. 12 V-nál 0,122 A, buborék szinte nem is volt.

Másnap örömmel tapasztaltam, hogy az egyik hegesztőgépem egyenáramot szolgáltat, így gyorsan felkötöttem és maximumra kapcsolva a képen látható eredményt produkálta több órás ki be kapcsolgatás után.

hidrbuborekok 2.4.1.11.17. Tekercselektródás vízbontás

4. ábra. Az összeszerelt vízbontó működés közben

A legjobb áramfelvételt mindig akkor kaptam, amikor a betápot a tekercsek alsó lábához tettem: a külső tekercs alsó lábához KA és a belső tekercs alsó lábához BA. Minden más variáció kevesebb áramot és ezáltal kevesebb gázt eredményezett. A FLUKE a hegesztő feszültségét, a BBC az áramfelvételt méri. Mind a kettő kalibrált, pontos, egy ezred beosztásig.

hidrcella 2.4.1.11.17. Tekercselektródás vízbontás

5. ábra. A vízbontó és a buborékoztató

Az előtérben látszik a hegesztő csúcsa a krokodilcsipesszel. A háttérben a traktor akkumulátora látható, amit először használtam. Neki van támasztva egy fehér fa lap, amiben négy pár erős mágnes van taszításra beállítva és a köztük levő résben van a mipolan cső. Az elektrolitot egy fűtési hőszivattyúval keringetem. Pontos térfogatmérés hiányában még nem tudom, hogy van-e különbség, ha a pumpa működik, vagy nem. Két mágnes látható a pumpa kapcsolódobozához hozzátapadva.

Érdemes észrevenni a kezdődő barnaságot az elektrolitban. Az elektrolit eddig még mindig erősen bebarnult, ámbár egyre később, annyira, hogy sötét lepedék keletkezett az elektrolit tetején, amint a másik képen látható.

hidrkezdet 2.4.1.11.17. Tekercselektródás vízbontás

6. ábra. A sötét elektrolit

Az áramfelvételről annyit, hogy az állandóan kúszott fölfelé, egészen addig, amíg el nem barnult a folyadék. Akkor megállt és ki kellett cserélnem az elektrolitot. A 6. ábra akkor készült, amikor kikapcsoltam az áramforrást és kb. 1 perc után újra bekapcsoltam. A bekapcsoláskor azonnal elindult az apró buborékok megjelenése mintegy ködként a cella bal oldalán, kb. 4 cm-re a fehér csatlakozótól látható. Az előtérben a keringető szivattyú fele látszik.

A kijövő gázokat egy szögletes edénybe nyúló cső végénél fényképeztem.

hidr2buborek 2.4.1.11.17. Tekercselektródás vízbontás

7. ábra. A buborékoztató

Kevesebb áram kevesebb buborékot eredményezett, jól lehetett számolni a buborékok leválási ütemét. Semmit nem változtatva, csak a vizet cserélgetve eljutottam 5 buborék /10 másodperctől 9 buborék /10 másodpercig. Érdekességként meg kell említsem, hogy ha bekapcsoltam a keringetőt, a buborékok száma csökkent. Mintha az áramló víz nem engedte volna a buborékokat ki a vízből. Amikor új vizet tettem a cellába, egyre nagyobb maradék feszültséget mértem a cellán: 1,3 V-tól lefelé. Tegnap benne hagytam a vizet a cellában és ma délután még 0.3 V-ot mértem.

A képen látható a mágnesek elrendezése: a barna kockák szorítják a mágneseket a hornyokba. A fedő műanyag, egy elfuserált tekercstest darabja, jól látszanak a fogak a fekete akkumulátor előtt. A kék doboz a szűrő gyári doboza.

A keletkezett gázok először egy szögletes dobozba felülről benyúló csövön jöttek ki. Két buborék látható a 7. ábrán, az egyik félúton a címke alsó széle fölött egy kicsivel, a másik éppen a felszínen készül kidurranni, a harmadik készül elhagyni a csövet és már majdnem kinyomta a vizet belőle.

A habos kávé képen a cella működik és habos kávét kelt. Jól látszik a hab a tetején. Először úgy gondoltam, hogy rozsda, mert csomókban összeállt és a két elektróda közé szeretett ragadni, de egy napos állás után még mindig a felszínen volt, így nem valószínű, hogy nagyobb a fajsúlya, mint a vízé. Lehet, hogy habosított vas a rozsdamentes ötvözetből? Tud valaki egy egyszerű eljárást az anyag azonosítására? Ha megrázom a cellát, akkor a csapadék leül az aljára.

Az egyik olvasó, Tibor, a következő magyarázatokat fűzte a Lajos által tapasztalt barnás zacchoz:

"Olvasva a tekercselektródás vízbontásról láttam, hogy nem világos a színes (rozsdabarna) üledék megjelenése. Az bizonyosan vasoxohidroxidok elegye, ami kis mennyiségben jöhet a vízből is, de van olyan eredete, amit csak a vízbontás vízkémiája árul el. A KO acél az egy kristályelegy, ahol a felszínen vas, nikkel, króm, kobalt, stb. összetevők eutektikuma van. Ezek normálisan stabilak, passzivált felszínűek. A vízbontásnál a moláris oxigéngáz előtt "radikál" (OH-) és többoxigénes peroxidok is keletkeznek nagy számban. Ezek erős oxidáló képességűek és képesek a KO drót felszínén lévő "zéróvalent" vasat is oxidálni, majd azok az oxidok leválnak. A nagyfrekis bontásnál, impulzusos áramellátás esetében nem látta a szkópon (digitális műszereken meg egyáltalán nem lehet észlelni) a kísérletező, hogy volt lecsengéses túllövés, amikor a túllövés alatt a fordított polaritás miatt le is szakadnak ionok az elektródákról. Minden cellának van cellaállandója (kapacitás + induktivitás + ellenállás összetevőkkel, ezért rezonanciának is lennie kell, de ez már messzire vezetne…) Ez állandó fémfogyást jelent a dróton (lemezen) és színes üledéket. Ráadásul keringtette egy valószínűleg öntöttvas házú keringtetővel, ahol a radikálok könnyedén gyártották a vasoxidokat. (A vasoxid sósav hatására vörösesbarna vas(III) klorid oldattá válik, ha redukált vasszemcse is van benne, az sötétzöld
vas(II)kloridként oldódik, ami hidrogénperoxid hatására megbarnul és vas(III)klorid lesz.)

A jó minőségű, kémiai laborokban használt vízbontók ezért platinalemezekkel készülnek."

hidrbuborekosujviz 2.4.1.11.17. Tekercselektródás vízbontás

8. ábra. Új víz az elektrolizálóban

Az újvizes képnél szép fehér a víz és azonnal elkezdődött a pezsgés. Nem olyan, mint a szódánál, hogy azonnal emelkedik. Itt olyan, mintha valaki lassan tejet öntene egy edénybe. Nagyon mutatós a képen, de a gázkihozatal még mindig kevés szerintem.

A következő képen látható, hogy itt mindjárt majdnem 0,5 A-nál kezdődik a cella áramfelvétele, holott azelőtt többórai kapcsolgatásba tellett elérni a fél ampert.

hidrmuszer 2.4.1.11.17. Tekercselektródás vízbontás

9. ábra. A műszerek

Itt jegyzem meg, hogy itt a vízben nincs jód, ózonnal kezelik a vizet, viszont a kalcium tartalma jelentős. Magyarul kemény víz ami a szulfátokkal kicsapódást eredményez. Valaki, aki vegyész, bizonyára többet tud róla.

Látható, hogy milyen barna az elektrolit. Az áramról és a feszültségről annyit, hogy mind a kettő föl-le hullámzik, az áram mintegy késésben volt a feszültséghez képest az eléjen. Most, hogy a cella egy kicsit kezd bejáródni, ez a késés már jelentősen csökkent.

hidrmaradekfesz 2.4.1.11.17. Tekercselektródás vízbontás

10. ábra. A maradékfeszültség

A 0,154 V azt mutatja, amikor az elektródákat rövidre zárva kisütöttem a cellát és új vízzel töltöttem fel. Bármit csináltam vele, mindig visszaállt a fenti feszültség.

Ma még tapasztaltam egy érdekes dolgot: A cellából kijövő víz elég meleg volt. Először azt gondoltam, hogy a cirkuláló pumpa miatt, de miután megfogtam az elektróda kivezetését azonnal éreztem, hogy az melegebb, mint a víz, így az a hő forrása. Vagyis a vezeték átmérője kicsi!

Erre gondolva mind a két végét a tekercsnek megtápláltam, természetesen egy tekercs csak egy polaritást kapott, csak mind a két végén. Az áramfelvétel azonnal 0,8 amperre ugrott és a készülék vidáman elkezdett pipálni sok-sok buborékot.

Vérszemet kapva megfordítottam a polaritását a hegesztőnek. A cellának még nincs jó kivezetése, így azt nem bántottam és azt tapasztaltam, hogy a váltás utáni bekapcsoláskor az áram jelentősen megnőtt, mintegy negyedével. Aztán visszaesett, de mint mondtam még mindig lassan kúszik fölfelé. Itt majdnem mindent leírtam. Mindenki gondolkodhat, szívesen veszek javaslatokat, ötleteket.

A cella kétszer 19 méter huzalt tartalmaz. Az egyenáramú ellenállása 1 kW körül volt, mielőtt elindítottam. A cella még nem érte el teljes kapacitását, mert még lassan kúszik az áram fölfelé és még mindig termeli a kávét, aminek meg kell szűnnie, amikor formázott. Érzésem szerint a gáz már használható, de közel sem elég ahhoz, hogy elmenjen vele egy kis motor.

Két utat latok a hatásfok javítására:

  1. Pulzáló áram használata,
  2. Kétoldalas betáplálás a tekercsek két végéről Sulivan szerint.

Farkas segített az elektronikával, amit még meg kell szerezzek. Először úgy gondoltam, hogy a tekercsek túl távol esnek egymástól, ezért melegedik az elektrolit, de a vezeték maga melegszik, így az elsődleges melegforrás a vezeték maga. Szerintem minél kisebb a hézag az elektródák között, annál kevesebb veszteséghővel kell számolni.

Érdekes lenne, ha valaki közölné adatait az elektródatávolság és a keletkezett hő összefüggéséről. Talán lapos tekercset lenne érdemes készíteni, olyan közelre tenni, amennyire csak lehet, nylonharisnya elválasztó talán? Ötletek valakitől?

Nem akarok lemondani a tekercs mágneses hatásáról, ezért próbálom először a tekercseket. Az általam fordított Meyer féle csöves elektrolizáló elkészítési leírása alapján szerintem mindenki varratmentes csövet fog venni a közeljövőben. Ehhez csak annyit, hogy meg kellene próbálni megtáplálni a csöveket mind a két végéről és a Sully szabadalom szerint váltogatni az áramot. Jelentkező?

24 órai állás után megmértem a cella ellenállását, barna elektrolittal és a tekercsek ellenállása így alakult:

Külső tekercs: 10,1 W
Belső tekercs: 8,6 W

Ez várható volt, mert a külső hosszabb egy kicsivel.

Az elektródák közötti méréssel bajban voltam, mert az ellenállás folyamatosan változott. A BBC műszerrel egyáltalán nem tudtam mérni, a FLUKE 0.5 MW-tól indult lefelé és többszöri polaritás váltás után megállt 0,344 MW, illetve 0,377 MW értékeknél.

A szerkezetem kelti a gázt, mint a kisangyal: 32 másodperc alatt 100 ml a termelés 25,4 V és 0,94 A mellett. A mágneses keringetésnek semmi hatása nem volt, ugyanannyit termel vele, mint nélküle. A cella még mindig nem érte el a teljes erejét, mert az áram még kúszik fölfelé, a habos kávét meg termeli és a gázfejlődés fokozatosan több lesz.

A vízbontó hatásfokait Lajos mérési eredményei alapján könnyen meghatározhatjuk:

A gáztermelés 187,5 ml/perc, azaz
187,5 ml/p : 0,94 A = 199,5 ml/p/A, azaz
187,5 ml/p : (0,94 * 25,4 V) = 7,85 ml/p/W.

Ezek szerint a Faraday hatásfok:
199,5*100/11,5 = 1734 %

Az energetikai hatásfok pedig:
7,85 * 100 / 7,82 = 100,38 %

Ezek az eredmények nagyon jók!

Kapcsolódó kisérletek:

Hozzászólok!

A weblap további használatával Ön beleegyezik a sütik használatába. További információ

A süti beállítások ennél a honlapnál engedélyezett a legjobb felhasználói élmény érdekében. Amennyiben a beállítás változtatása nélkül kerül sor a honlap használatára, vagy az "Elfogadás" gombra történik kattintás, azzal a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás