Sia NaOH sia KOH (potassa), sono la scelta ideale per la cella elettrolitica fatta con elettrodi di acciaio 316 che contiene Nichel, che, agendo da catalizzatore, facilita, la dissociazione dell’acqua in Idrogeno e Ossigeno; nel caso si utilizzi NaOH, è meglio usare l’acciaio 316L che contiene Molibdeno.
La presenza del catalizzatore, aiuta la dissociazione dell’acqua, senza intervenire nella reazione.
Preparazione degli elettrodi
È opportuno preparare gli elettrodi lasciandoli a contatto della soluzione alcalina, quindi procedere con l’elettrolisi, a bassa corrente, in modo da eliminare gli atomi di Ferro presente sulla superficie.
Dopo che la maggior parte del ferro è stato eliminato, si svuota la cella elettrolitica lavandola con una soluzione pulita di elettrolita eliminando l’eventuale impurezza rimasta nella cella; gli elettrodi così trattati, avranno un aspetto e un comportamento chimico differente rispetto agli elettrodi iniziali.
Tanto maggiore è il passaggio di corrente, tanto maggiore sarà la produzione di Idrogeno e Ossigeno e calore generato.
L’elettrolita, non è consumato, pertanto è sufficiente aggiungere acqua per mantenerne la corretta concentrazione; una produzione troppo elevata di bolle di gas, potrebbe portarsi dietro anche un po’ di elettrolita, pertanto è opportuno utilizzare l’acqua del filtro gorgogliatore , che ha la funzione di evitare un’eventuale esplosione alla cella elettrolitica.
La diminuzione della corrente circolante nella cella elettrolitica ci dice se la concentrazione dell’elettrolita sta diminuendo.
Preparazione dell’ellettrolita
Quando si miscela l’acqua con l’elettrolita, aggiungere quest’ultimo all’acqua, mai viceversa.
Utilizzare contenitori di plastica di capacità almeno doppia della quantità che si vuole preparare, in ambiente ben ventilato ma non tale da spargere la povere dell’elettrolita nell’ambiente.
Mai usare acqua calda, perché la reazione di dissoluzione del sale, produce calore (esotermica), potrebbe bollire e spargere bolle di soluzione nei dintorni; sciogliere piccole quantità di elettrolita per volta, agitando continuamente.
Finito di utilizzare il recipiente contenente l’elettrolita, chiudere, immediatamente con il suo coperchio, perché il sale è molto igroscopico.
La concentrazione dell’elettrolita non deve essere superiore a quella necessaria per ottenere la massima efficienza.
La conducibilità della soluzione si comporta come una resistenza che limita la produzione dei gas, ma la maggior conducibilità aumenta la produzione di calore che è uno spreco.
L’efficienza del reattore può essere regolata modulando opportunamente la corrente e la tensione.
Senza elettrolita, la corrente non passa attraverso l’acqua distillata.
La quantità di elettrolita determina la corrente che passa nella cella; più elettrolita significa maggior conducibilità e minor resistenza, quindi più gas prodotto a parità di tensione utilizzata: pertanto la quantità di elettrolita è direttamente proporzionale alla corrente e alla quantità di HHO prodotto.
Quanto elettrolita devo aggiungere?
Generalmente il 10% in peso, è la scelta ottimale.
Nel caso del KOH: per 1 litro d’acqua, aggiungere 100 grammi di KOH.
L’amperaggio iniziale della cella, non dovrebbe superare i 10 A/h. che aumenteranno quando la soluzione si concentrerà per l’evaporazione dell’acqua.
Cosa usare per la produzione di Idrogeno e Ossigeno
Acqua:
La scelta dell’acqua che deve essere scomposta in Idrogeno e Ossigeno, deve essere priva d’impurità per evitare che queste precipitino nell’ambiente di reazione intorbidendo l’acqua sporcando gli elettrodi.
L’acqua del rubinetto, è piena di calcare e metalli vari; se si nota una sostanza gelatinosa marrone che intorbida l’acqua, si tratta dell’idrossido di Ferro.
Per questo motivo è consigliabile utilizzare l’acqua distillata, o in mancanza di questa, quella deionizzata.
Elettrolita:
La scelta dell’elettrolita deve essere indirizzata tra le sostanze normalmente reperibili che possono produrre unicamente Idrogeno e Ossigeno e rimangono inalterati durante l’elettrolisi senza generare sottoprodotti dannosi.
Tra questi:
NaOH Idrossido di Sodio - soda caustica. Quando si utilizzano prodotti caustici, questi devono essere maneggiati con cura, indossando occhiali, mascherina e guanti protettivi.
KOH Idrossido di Potassio - potassa. Deve essere maneggiato con cura perché molto caustico; se viene a contatto con la pelle o gli occhi, può provocare gravi danni, nel caso ciò accadesse, lavare la parte con acqua corrente, eventualmente neutralizzare con acqua e aceto e risciacquare abbondantemente.
Seguire le istruzioni per la sicurezza indicata sul contenitore.
Non usare:
- il sale da cucina NaCl perché produce Cloro
- il bicarbonato di Sodio, e l’aceto CH3COOH .
- H2SO4 acido solforico utilizzato per le batterie dell’auto e neppure il solfato di Sodio Na2SO4 perché sviluppano gas pericolosi.
L’utilizzo del bicarbonato di sodio come elettrolita, può andare bene per le prime prove di elettrolisi, perché non è caustico, ma a causa dei suoi sottoprodotti, tra cui l’ossido di Carbonio (CO), che è un gas velenoso, non è l’elettrolita ideale; l’elemento, effettivamente attivo per la produzione dell’Idrogeno; è il Sodio che con l’acqua forma l’idrossido di Sodio sviluppando Idrogeno.
L’analisi dei gas prodotti, ha evidenziato che l’Ossigeno, all’anodo, si sviluppa solo dopo che tutto il Carbonio è esaurito.
Come si vede dalle reazioni chimiche raffigurate, per evitare di avere sottoprodotti nocivi, e, poiché il pH aumenta progressivamente, durante il processo di elettrolisi perché da questa reazione si forma NaOH, pertanto, è opportuno utilizzare direttamente l’idrossido di Sodio, o di Potassio.
Riccardo Monti