DE7408358U

DE7408358U - Water decomposition and synthesis apparatus

Info

Publication number: DE7408358U
Application number: DE7408358U
Authority: DE
Original assignee: SCHAGER D
Current assignee: SCHAGER D
Publication date: 1974-09-26

Description

Die Neuerung bezieht sich auf ein Gerät, mit dem man die elektrolytische Zersetzung und gleichzeitige Synthese von Wasser auf einfache ungefährliche Weise sichtbar machen und einen größeren Zuschauerkreis demonstrieren kann.The innovation relates to a device with which the electrolytic decomposition and simultaneous synthesis of water can be made visible in a simple, harmless way and can be demonstrated to a larger audience.

Die elektrolytische Wasserzersetzung mit Hilfe von Na OH oder H2 SO4 ist ein seit langem bekannter und vielfach technisch genutzter Vorgang. Auch im Physikunterricht wird dieser Vorgang häufig mit Hilfe des Hofmann schen Zersetzungsapparates durchgeführt. Die Synthese des Wassers dagegen wird nur selten und mit einer Explosionspipette durch das umständliche Hantieren didaktisch ziemlich unzureichend und nicht eben ungefährlich vorgeführt. Außerdem ist die hierbei synthetisierte Wassermenge von wenigen Milligramm recht bescheiden und folglich nur schwer zu beobachten.The electrolytic decomposition of water with the help of Na OH or H2 SO4 is a process that has been known for a long time and is widely used technically. In physics lessons, too, this process is often carried out with the help of Hofmann's decomposition apparatus. The synthesis of water, on the other hand, is only seldom demonstrated with an explosion pipette, due to the laborious handling, in a didactically rather inadequate and not entirely harmless manner. In addition, the amount of water synthesized in this process of a few milligrams is quite modest and therefore difficult to observe.

Das neuentwickelte Gerät soll nun diese Nachteile vermeiden, indem es Zersetzung und Synthese direkt verbindet, die Synthese nicht explosionsartig sondern praktisch drucklos kontinuierlich ablaufen läßt, in angemessenen Zeiten (15 min.) immerhin etwa drei Gramm Synthesewasser liefert und die äußerst hohe Raktionswärme direkt zu zeigen gestattet (Thermoelement).The newly developed device is now intended to avoid these disadvantages by directly combining decomposition and synthesis, does not allow the synthesis to run continuously in an explosive manner but practically without pressure, delivers around three grams of synthesis water in appropriate times (15 min.) And shows the extremely high heat of reaction directly permitted (thermocouple).

Das Gerät besteht aus dem Zersetzungsgefäß (1), daß mit verdünnter
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von 1:2 entstehenden Gase Sauerstoff und Wasserstoff mischen sich sofort und gelangen in den dem Gefäß (1) aufgesetzten Dom (3), wo sich mitgerissene Laugetröpfchen absetzen können. Über einen PVC-Schlauch gelangt das Gasgemisch in eine Waschflasche (4), wo esThe device consists of the decomposition vessel (1) that diluted with
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from 1: 2 resulting gases oxygen and hydrogen mix immediately and get into the dome (3) placed on the vessel (1), where entrained lye droplets can settle. The gas mixture reaches a washing bottle (4) via a PVC hose, where it is

Die Bezeichnung lautet: Wasserzersetzungs- und Syntheseapparat aus einem Porenstein (5) im Wasser hochperlt. Diese Waschflasche (4) ist gleichzeitig Rückschlagschutz und Strömungsanzeige zuzsätzlich. Über einen weiteren PVC-Schlauch gelangt das Gasgemisch in eine Reinigungssäule (6), die calziumchlorid-gefüllt ist, und dem Gas restliche Feuchtigkeit (aus der Waschflasche) entzieht. Hier schließt sich nun die Brennerdüse (7) an, mit einem Durchlaß von ca. 0,25 mm Durchmesser auf 5 mm Länge und einer weiteren Rückschlagsicherung (8) aus feiner festgedrückter Kupferdrahtwolle. Am Brenner (7) wird nun das Gasgemisch entzündet, das völlig farb- und geräuschlos verbrennt und als Verbrennungsprodukt reinstes Wasser ohne Rückstand eines der beiden Gase liefert. Das zunächst noch dampfförmige Synthesewasser wird im Sammelgefäß (9) kondensiert und angesammelt. Bei nicht hinreichend großem Sammelgefäß (9) muß die entstehende Raktionswärme, die der zugeführten elektrischen Energie dem hohen Wirkungsgrad entsprechend in etwa proportional ist, durch ein Gebläse oder eine Wasserkühlung (10) abgeführt werden.The name is: water decomposition and synthesis apparatus pearls up from a pore stone (5) in the water. This wash bottle (4) is also a kickback protection and flow indicator at the same time. The gas mixture reaches a cleaning column (6) which is filled with calcium chloride via another PVC hose and removes residual moisture from the gas (from the washing bottle). This is where the burner nozzle (7) connects, with a passage of approx. 0.25 mm in diameter over 5 mm in length and another non-return device (8) made of fine pressed copper wire wool. The gas mixture is now ignited at the burner (7), which burns completely colorless and noiseless and delivers the purest water as a combustion product without residue from either of the two gases. The synthesis water, which is initially still in vapor form, is condensed and collected in the collecting vessel (9). If the collecting vessel (9) is not large enough, the resulting heat of reaction, which is roughly proportional to the electrical energy supplied, corresponding to the high degree of efficiency, must be dissipated by a fan or water cooling system (10).

Ferner kann das Gerät benutzt werden zur sehr genauen quanitativen Bestimmung der Bildungswärme von Wasser (Dewargefäß), zur Bestimmung des elektrochemischen Äquivalents von Wasser, zur Demonstration der sehr hohen Reaktionswärme der Knallgasflamme (2-3 mm starke Asbest- und Glimmerplatten werden in kurzer Zeit durchgeschmolzen), zur ganz schnellen und einfachen Bereitung von immer funktionsfähigem Knallgasschaum und einzelnen Seifenblasen und zur Demonstration einer Energiequelle, die wegen ihres einzigen Rückstandsproduktes (reines Wasser) eine für die Zukunft nicht zu unterschätzende Bedeutung hat, da ihre Umweltfreundlichkeit auch theoretisch nicht mehr zu überbieten ist.The device can also be used for the very precise quantitative determination of the heat of formation of water (Dewar vessel), for determining the electrochemical equivalent of water, for demonstrating the very high reaction heat of the oxyhydrogen flame (2-3 mm thick asbestos and mica plates are melted through in a short time ), for the very quick and easy preparation of always functional oxyhydrogen foam and individual soap bubbles and for the demonstration of an energy source which, because of its only residue product (pure water), has a significance for the future that should not be underestimated, as its environmental friendliness can no longer be surpassed in theory .

Claims

1.) Device according to the accompanying drawing for demonstrating water decomposition and synthesis, characterized in that it consists essentially of the decomposition vessel (1), the washing bottle (4), the cleaning column (6) and the synthesis unit (7, 8, 9, 10 ) consists, and these four elements are combined in the functional order specified in the drawing by a common base board made of wood, plastic or sheet metal or tower-like structure to form an easily transportable unit.

2.) Device according to claim 1, characterized in that the vessels (1, 4, 6, 9, 10) are made of transparent or translucent plastic, glass or metals.

3.) Device according to claim 1, characterized in that the vessels (1, 4, 6, 9) have an opening option (cone or threaded cover) in order to be able to fill in liquids or granulated solids.

4.) Apparatus according to claim 1, characterized in that the electrodes (2) are made of stainless steel (stainless).

5.) Device according to claim 1, characterized in that the device is provided with a burner nozzle (7) made of metal, quartz or other material and a non-return device (8) made of copper wire wool.

6.) Apparatus according to claim 1, characterized in that in the vessel (1) a pressure-tight but ion-permeable wall is arranged parallel to the electrodes (2) so that the interior of the vessel (1) is divided into two equal chambers.

7.) Apparatus according to claim 1, characterized in that the vessel (1) a simple safety valve and / or an electrical pressure protection switch which switches off the current at an impermissibly high decomposition pressure (clogging of the burner nozzle (7)) is attached.

8.) Apparatus according to claim 1, characterized in that an additional heat dissipation through a water jacket (10) or fan is attached for cooling the reaction vessel (9).