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Precision Hydrogen Trace
Funktionsprinzip
Der Peak Scientific Wasserstoff-Generator verwendet eine Protonen-
Austausch-Membran (PEM), wie sie in Industrie- und Laboranwendungen häufig
verwendet wird. Die Zuverlässigkeit dieser Art von Membran hat sich bewährt,
da sie ursprünglich für die NASA entwickelt wurde. Um höchste Reinheit des
Wasserstoffs zu erzielen, wie sie für ein analytisches Labor erforderlich ist,
verwendet Peak Scientific einen Platinkatalysator im Elektrodenbereich.
Die Elektrolyse von Wasser ist das beste Verfahren zur Herstellung von
hochreinem Wasserstoff nach Bedarf. Das wichtigste Element des Generators
ist die Elektrolysezelle, in der die Elektrolysereaktion stattfindet. Diese besteht
aus zwei Elektroden (einer Anode und einer Kathode), die durch die
Ionenaustauschmembran getrennt sind.
Wenn eine Gleichspannung an die Elektroden der Elektrolysezelle angelegt
wird, finden folgende Reaktionen statt:
An der Anode (positiv geladene Elektrode) verlieren die
Wassermoleküle zwei Elektronen und bilden ein Sauerstoffmolekül
sowie vier Wasserstoffionen.
Anode
Der in diesem Teil der Reaktion erzeugte Sauerstoff wird an der Rückseite des
Generators sicher an die Atmosphäre abgegeben. Die vier erzeugten
Wasserstoffionen strömen durch die Ionenaustauschmembran (angezogen von
der negativ geladenen Kathode) und nehmen vier Elektronen auf, so dass sie zu
zwei Wasserstoffmolekülen reduziert werden.
Kathode
Der erzeugte Wasserstoff wird durch die Ionenaustauschmembran (die für
molekularen Sauerstoff undurchlässig ist) vom Sauerstoff getrennt.
Entionisiertes Wasser ist der Rohstoff des Systems und muss eine Reinheit von
1 µs/cm oder höher aufweisen, um eine Beschädigung der Membran zu
verhindern.
Wird die Reinheitsklasse des verwendeten VE-Wassers nicht beachtet, so
wird die Garantie Ihres Generators ungültig.
Das Wasser wird automatisch zugeführt (entweder beim Einschalten oder
periodisch während des Betriebs). Die Verbrauchsrate des Wassers hängt von
der Wasserstoffmenge ab – 1 cm
elektrische Energie geht als Wärme verloren, die vom Generator durch das
Belüftungssystem entfernt wird.
Wasserstoff wird nach Bedarf erzeugt. Durch Aufrechterhaltung des vom
Nutzer voreingestellten Drucks (Referenzwert) produziert der Generator genau
die gewünschte Menge an Wasserstoff. Sobald die Nachfrage der
Seite 11
2 H
O - 4e = O
2
+
4 H
+ 4e = 2H
3
Wasser erzeugt 1244 cm
2014 © Peak Scientific – Rev 0A – 03/11/14
UM
+
+ 4 H
2
2
3
Wasserstoff. Einige
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