물의 전기 분해
1. 설정 : 물이있는 용기, 2 개의 전극 (일반적으로 백금 또는 스테인레스 스틸과 같은 금속으로 만들어진), 전원 (배터리와 같은) 및 전도성 용액 (소금 또는 알칼리와 같은)이 필요합니다.
2. 전극 : 전극은 물에 침수되어 전원의 양성 및 음의 단자에 연결됩니다.
3. 전기 : 전원이 켜지면 전류가 물을 통해 흐릅니다. 이 전류는 수질 분자 (HATE)를 구성 요소 (수소) 및 산소 (O₂)로 분해합니다.
4. 반응 : 양의 전극 (양극)은 산소 이온 (O²-)을 끌어 내고 산소 가스 (O₂)를 방출합니다. 음성 전극 (음극)은 수소 이온 (H+)을 유치하고 수소 가스 (HAT)를 방출합니다.
화학 방정식 :
2H O (L) → 2H₂ (g) + O₂ (g)
중요한 점 :
* 에너지 입력 : 전기 분자는 물 분자의 결합을 깨기 위해 에너지가 필요합니다. 이 에너지는 일반적으로 전기에 의해 공급되므로 공정 에너지 집약적입니다.
* 순도 : 전기 분해에 의해 생성 된 수소는 일반적으로 매우 순수합니다.
* 응용 프로그램 : 전기 분해는 다음을 포함한 다양한 목적으로 사용됩니다.
* 수소 생산 : 연료 전지 및 기타 응용 분야의 수소 생성.
* 산업 공정 : 전기 분해는 염소 및 가성 소다 생산과 같은 산업에서 사용됩니다.
* 물 정제 : 전기 분해는 물에서 불순물을 제거하는 데 사용될 수 있습니다.
수소를 생산하는 다른 방법 :
전기 분해는 일반적인 방법이지만, 수소를 생산하는 다른 방법은 다음과 같습니다.
* 스팀 메탄 개혁 (SMR) : 이 과정은 메탄과 스팀과 반응하여 수소와 이산화탄소를 생산합니다.
* 가스화 : 유기 물질은 수소, 일산화탄소 및 기타 가스를 함유하는 신 가스로 전환됩니다.
* 광촉매 물 분할 : 햇빛은 특수 촉매를 사용하여 물과 산소로 물을 분할하는 데 사용됩니다.
결론 :
전기 분해는 물에서 수소를 생산하는 입증 된 방법입니다. 그러나 다양한 응용 분야에 대한 타당성을 평가할 때 프로세스의 에너지 집약적 특성을 고려해야합니다. 진행중인 연구는 수소 생산 기술의 효율성과 비용 효율성을 향상시키는 데 중점을 둡니다.
