氢气发生器是如何产氢的你知道吗

　　氢气发生器的工作原理

　　氢分子和氢原子是所有化学元素中zui小的分子和原子，如把钯的单晶结构考虑成为面心立方体，立方体的八个角为八个钯原子所占有，六个面的中心部分为六个钯原子所占有，在这个钯原子的密集堆积中，只有在钯管表面能发生离解的氢原子才能通过，而其它元素的原子和分子，其直径都大于钯原子密集堆积的间隙，故不能通过。钯扩散法纯化氢就是利用这个原理，扩散透过钯管的氢，其纯度*。

　　氢气发生器可在极短的时间内按需提供高纯度气体，其便利性优于气瓶，特别是在健康和安全方面更具优势，因为在实验室工作环境中保存高压氢气会使人们产生顾虑。氢气发生器所含氢气量通常少于半升，这与 50升高压气瓶中 9000 升气体相比几乎可以忽略不计。

　　氢气发生器可为各种应用提供超高纯度气体，包括纳米管研究、气相色谱分析以及半导体行业。许多人都知道氢气来自于水的电解，但实际操作真的如此简单?为何发生器如此昂贵?

　　尽管使用气体发生器生成高纯度氢气涉及许多高度保密的机密，但从水中产生氢气的只能利用几个基本机理。氢气发生器系统通常使用两相系统生产经过提纯的氢气。先从水中分离出氢气，然后对氢气进行提纯。氢气发生器的产氢过程主要有以下两种：

　　一、纯水电解制氢

　　把满足要求的电解水(电阻率大于1MΩ/cm，电子或分析行业用的去离子水或二次蒸馏水皆可)送入电解槽阳极室，通电后水便立刻在阳极分解：2H2O=4H++ 2O-2，分解成的负氧离子(O-2)，随即在阳极放出电子，形成氧气(O2)，从阳极室排出，携带部份水进入水槽，水可循环使用，氧气从水槽上盖小孔放入大气。氢质子以水合离子(H+•XH2O)形式在电场力的作用下，通过SPE离子膜，到达阴极吸收电子形成氢气，从阴极室排出后，进入气水分离器，在此除去从电解槽携带出的大部分水份，含微量水份的氢气再经干燥器吸湿后，纯度便达到99.999%以上。

　　二、碱液电解制氢

　　这个工作原理是传统隔膜碱液电解法。电解槽内的导电介质是为氢氧化钾水溶液，两极室的分隔物是为航天电解设备用隔膜，与端板合为一体的耐蚀、传质良好的格栅电极等组成电解槽。向两极施加直流电之后，水分子在电解槽的两极立刻发生电化学反应，在阳极产生了氧气，在阴极产生了氢气。反应式如下： 阳 极： 2OH--2e → H2O+1/2O2↑ 阴 极： 2H2O +2e → 2OH- +H2↑ 总反应式： 2H2O → 2 H2↑ +O2↑ 本仪器对压控、过压保护、流量显示、流量追踪等均实行自动控制;使输出氢气能在恒压下，根据气相色谱仪用氢气量，实现全自动调节(在产气量范围内)。

　　用于氢气发生的质子交换膜像反向操作燃料电池一样工作。水在 PEM 处电解，PEM 为促进 H+ 离子运动的固体聚合物电解质，而 O2- 离子会被固定并形成 O2 分子。以上内容便是介绍了氢气发生器如何产氢的，您还有不明白的吗?