2013年7月1日 星期一

電解,引爆與氫燃料電池






喜歡All in one小東西,所以我想電解水裝置、引爆裝置和氫燃料電池應該可以做在一起。我之前用底片盒和點滴瓶做了一個電解和引爆裝置。但是那個裝置,氫氣和氧氣是直接混合在一起的,一方面沒辦法看氫氣和氧氣的體積比,一方面沒辦法變成氫燃料電池。

所以想做一個裝置,可以將氫氣氧氣分開蒐集,就可以觀察氫氧體積比,又可以變成氫燃料電池。然後還可以在同一個裝置中,將氫氣和氧氣混合順便點燃。

這裝置還要能排水集氣,還要站的好好的。


於是我把點滴瓶中間切開,然後塞進去一片透明片之後,用熱融膠封起來,確定水密,就可以了。接著扎進兩根大的迴紋針,迴紋針要夠靠近,也要伸的夠長。這樣電解和電池的部份就差不多搞定了。

示意圖:
兩個電極要靠的夠近,點火裝置通電時,才比較容易在兩個電極之間產生火花。電極要夠長,才能讓電極同時碰到氫氣/氧氣和電解液。

點滴瓶下面的開口,直接就可以當做排水集氣的出水孔。

接著是要固定這個裝置。讓裝置在使用的時候,能夠好好的站著。我本來是拿迴紋針當做腳架立在桌上,後來發現很難找到適當的集水裝置。於是後來就試著將迴紋針卡在燒杯的邊緣。發現只要做一點調整,就可以卡的蠻緊。


簡單的說,就是把尾端用尖嘴鉗稍微彎起大約0.5cm的長度,彎個九十度。然後稍微把迴紋針夾一下,讓縫隙窄一點,就可以了。夾起來像這樣


這樣就可以立在不同容器的上面。





接著只要接上電源,就變成一個很方便的電解裝置了。也能很清楚看到氫氣氧氣比例關係:

這邊有個問題,就是我使用迴紋針當電極,正極會不會產生鐵變成鐵離子,而不產生氧氣的情況呢?我做了幾次,發現使用大約0.5M的氫氧化鈉(未精算),即使電壓開到12V,電極仍然好好的沒發生反應。所以應該是沒問題的。

由於是邊做邊想,所以設計一直變動。目前為止也只測試了電解的部份和燃料電池的部份。電解能看出氫氧體積比。

蒐集一些氣體後,將電源拔除,再接上毫安培劑也能看到有電流,但無法點亮LED。引爆的部份還沒測試。

目前對引爆裝置的想法是,要將裝置翻轉後,就可以將氫氧混合,然後把打火機裡面的壓電裝置拿出來接上迴紋針之後,按下點火就可以引爆。

但這樣會有幾個問題,第一個是點滴瓶的頭和瓶身接的太緊了,引爆可能會讓裝置整個炸壞掉。第二個是電解液是強鹼,引爆可能會讓電解液亂噴。

要解決第一個問題,可能要去找不是用螺紋而是用卡上去的那種點滴瓶
要解決第二個問題,就得去尋找安全無腐蝕性無毒性的電解液了

應該都不難吧
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