Basit, düşük maliyetli ve Sağlam Sistem Sulu Solutions ile Kimyasal Reaksiyonların tarafından Evolved Hidrojen Sesi Tedbir

Bu yöntemin genel amacı, bir kimyasal reaksiyondan hidrojen gazının evrimini ölçmek için basit ve kolay bir kurulum sağlamaktır. Bu yöntem, hidrojen üretimi alanındaki araştırmacıların, sulu çözeltilerle reaksiyonlardan hidrojen üretmede belirli malzeme katalizörlerinin verimliliğini ölçmelerine yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajları basit, düşük maliyetli ve sağlam olmasıdır.

İşleme başlamadan önce, yaklaşık 3/4 oranında dolana kadar bir cam kaseye su ekleyin. Ardından, kaseyi 50 santigrat dereceye ayarlanmış sıcaklık kontrollü bir karıştırıcı ocak gözü üzerine yerleştirin. Su 50 santigrat dereceye ulaştığında, beş mililitre deiyonize su içeren 50 mililitrelik yuvarlak tabanlı bir şişeyi, kasedeki su seviyesi şişedeki su seviyesinin çok üzerinde olacak şekilde kaseye yerleştirin.

Sıcaklığı izlemek için şişenin boynuna bir termometre yerleştirin. Dengelemeden sonra, şişedeki suyun sıcaklığı genellikle ocak gözü üzerindeki ayar noktasından yaklaşık beş santigrat derece daha düşüktür. Şişedeki suyun sıcaklığı 10 dakikalık bir süre boyunca sabit kaldığında, bir beheri deiyonize suyla doldurun ve boş bir beheri veri kaydı terazisine yerleştirin.

Daha sonra, su kabının musluğundan veri kaydı terazisindeki boş behere su aktarmak için bir köprü oluşturmak için plastik bir levha kullanın ve plastik köprünün veri kaydı terazisindeki beher ile fiziksel temas halinde olmamasına dikkat edin. Köprü yerine oturduğunda, 500 mililitrelik bir ölçüm silindirini deiyonize su ile doldurun ve silindirin açıklığını eldivenli bir el ile kapatın. Silindiri ters çevirin ve ölçüm silindirinin açıklığı su yüzeyinin hemen altında olacak şekilde su kabına yerleştirin.

Ardından, silindiri yerinde tutmak için iki çıkıntılı bir otoklav standına sıkıştırın. Beherin konumunu, musluk plastik köprü ile temas edecek şekilde ayarlayın. Ardından, her deneyin başında ölçüm silindirindeki hava seviyesini tutarlı tutmak için suyun serbest bırakılmasına ve hava girişine izin vermek için ölçüm silindirini dikkatlice kaldırın.

Modifiye edilmiş bir adaptörün buzlanmamış cam bağlantı ucunu bir boru uzunluğuna yerleştirin ve parafilmi bağlantı ile boru arasındaki bağlantının etrafına dikkatlice sarın. Borunun ucunu ölçüm silindirine yerleştirin ve fazla suyun teraziye aktığından emin olmak için behere su ekleyin. Veri kaydı bakiyesinin sıfırı okumadığını onaylayın.

Ardından, uygun miktarda silikonu küçük bir cam şişeye tartmak için ayrı bir terazi kullanın. Şimdi, 5 mililitre sodyum hidroksit çözeltisi içeren 50 mililitrelik yuvarlak tabanlı bir şişeyi su banyosuna yerleştirin, böylece banyodaki su seviyesi şişedeki sodyum hidroksit seviyesinin çok üzerinde olur. Şişenin boynuna bir termometre yerleştirin ve çözeltinin 10 dakika boyunca dengelenmesine izin verin.

Dengeleme sırasında, uygun elektronik tablo yazılım paketinde yeni bir elektronik tablo açın ve veri toplama yazılımını açın. Uygun veri kaydı yazılım dosyasını yükleyin. Ardından, 10 dakikanın bitiminden hemen önce Etkinleştir'i seçin ve verileri elektronik tablo yazılım paketine kaydetmeye başlamak için Normal Mod'a tıklayın.

10 dakikalık dengeleme süresinin sonunda, cam şişeyi hızlı bir şekilde ters çevirin ve silikonu doğrudan sodyum hidroksit çözeltisine bırakın. Adaptörün buzlu cam bağlantısını hızlı bir şekilde yuvarlak tabanlı şişenin boynuna yerleştirin ve teraziyi sıfırlayın. 10 dakika sonra, veri kaydını durdurmak için geri tuşuna basın ve Çıkış'ı seçin.

Dosyayı elektronik tablo yazılım paketine kaydedin. Adaptörü yuvarlak tabanlı şişeden çıkarın ve reaksiyonu söndürmek için su ekleyin. Şişedeki katı kalıntı daha sonra daha fazla analiz için izole edilebilir.

Deney düzeneğinin tekrarlanabilirliğini araştırmak için, hidrojen üretmek için değişen silikon kütleleri sulu sodyum hidroksit çözeltileri ile reaksiyona sokulur. Bu temsili deneylerde, toplam hidrojen verimlerinde ve reaksiyonlar arasındaki hidrojen üretim hızlarında çok az sapma vardı ve indüksiyon dönemlerinde daha büyük bir sapma seviyesi gözlendi. Bu temsili optimal olmayan deneyde, 200 ila 800 saniye arasındaki düşük hidrojen akışı, suyun yaklaşık 400 ila 710 saniyedeki yüzey gerilimi nedeniyle damlama birikmesine neden oldu.

Damlamalar maksimum hidrojen üretim hızının hesaplanmasını etkilemese de, örneğin damlamalar düşmeden önce ölçümün durdurulması durumunda toplam hidrojen verimi üzerinde bir etkisi olabilir. Bir kez ustalaştıktan sonra, teknik düzgün bir şekilde gerçekleştirilirse ve malzeme yeterince reaktif olacak şekilde katalizörse, 30 dakika içinde bir hidrojen ölçümü yapılabilir. Bu prosedürü denerken, çok hızlı veya çok yavaş gaz akışları için çalışmayacağını unutmamak önemlidir.

Bir sonraki prosedürümüz için, artık malzeme izole edilebilir ve kullanılan malzemelerden hidrojen üretim mekanizmasını araştırmak için X-Işını Kırınımı, kızılötesi spektroskopisi ve X-Işını fotoelektron spektroskopisi gibi diğer yöntemler uygulanabilir. Bu videoyu izledikten sonra, malzemelerin sulu çözeltilerle reaksiyonlarından kaynaklanan hidrojen evrimini bir veri kaydı terazisi kullanarak nasıl ölçeceğinizi iyi bir şekilde anlamış olmalısınız. Hidrojenle çalışmanın tehlikeli olabileceğini ve prosedürün her zaman çeker ocakta yapılması gibi önlemlerin alınması gerektiğini unutmayın.