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氢气发生器的构成和原理方法

点击次数:728 发布时间:2015-05-04

       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,其纯度极高。

    由于氢气具有分子量小,分子半径大,热导系数大,粘度小等特点,常被用于气相色谱仪检测分析中作为载气使用,载气的作用是以一定的流速载带气体样品或经气化后的样品气体一起进入色谱柱进行分离,再将被分离后的各组分载入检测器进行检测,zui后流出色谱系统放空或收集,载气只是起载带而基本不参于分离作用。常用制取氢气的方法是电解水法,采用的仪器是氢气发生器。 

    氢气发生器由电解池、氢/水分离器、收集器、干燥器、传感器、压力调节阀等部件组成。电解池是用来盛放水溶液,并发生电解反应的器皿;氢/水分离器是将电解产生的氢气从水中分离出来,并通过干燥器去除其中夹杂的水分,zui后进入收集器以备使用;压力调节阀通过调节反应器里的压力来控制反应的速率和程度。氢气易燃易爆,使用时,应特别注意避开火源,以防爆炸。 

    氢气发生器制取氢气的原理是:将电解池通电后,电解池阴极产氢气,阳极产氧气,氧气排入大气,氢气进入氢/水分离器后与水分离。氢气进入干燥器除湿后,经稳压阀、调节阀调整到额定压力(0.02~0.45Mpa可调)由出口输出。电解池的产氢压力由传感器控制在0.45Mpa左右,当压力达到设定值时,电解池电源供应切断;压力下降,低于设定值时电源恢复供电。 
气相色谱仪载气的选择,须考虑载气的扩散性,扩散系数与载气性质有关,具体视检测器、色谱柱以及分析的要求而定。

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