氫氣發(fā)生器是目前實(shí)驗(yàn)室常見的一款氣體發(fā)生設(shè)備，通常有兩種方法制得氫氣。

氫氣發(fā)生器工作原理

1、純水電解制氫

       將電解水從電解槽陽極室通入，通電后水便立刻在陽極分解：2H2O=4H++ 2O2-，分解成的負(fù)氧離子（O2-），隨即在陽極放出電子，形成氧氣（O2），從陽極室排出，攜帶部份水進(jìn)入水槽，水可循環(huán)使用，氧氣從水槽上蓋小孔放入大氣。氫質(zhì)子以水合離子（[H(H2O)n]+）的形式，在電場力的作用下，通過SPE離子膜，到達(dá)陰極吸收電子形成氫氣，從陰極室排出后，進(jìn)入氣水分離器，在此除去從電解槽攜帶出的大部分水份，含微量水份的氫氣再經(jīng)干燥器吸濕后，純度便達(dá)到99.999%以上?！?/p>

2、堿液電解制氫

       工作原理是傳統(tǒng)隔膜堿液電解法。電解槽內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)為氫氧化鉀水溶液，兩極室的分隔物為航天電解設(shè)備用優(yōu)質(zhì)隔膜，與端板合為一體的耐蝕、傳質(zhì)良好的格柵電極等組成電解槽。向兩極施加直流電后，水分子在電解槽的兩極立刻發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在陽極產(chǎn)生氧氣，在陰極產(chǎn)生氫氣。反應(yīng)式如下：陽極：2OH--2e →H2O+1/2O2↑ 

陰 極：2H2O +2e →2OH- +H2↑ 

總反應(yīng)式：2H2O → 2 H2↑ +O2↑ 

       目前市面上的氫氣發(fā)生器種類很多，相信許多人都會(huì)看到有的氫氣發(fā)生器產(chǎn)品介紹上會(huì)注明采用SPE固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)，也許初用氫氣發(fā)生器的實(shí)驗(yàn)人員要問SPE是什么，這個(gè)技術(shù)有什么優(yōu)勢嗎，為什么要突出這個(gè)SPE技術(shù)呢？下面來給大家簡單介紹下何為SPE固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)。

       SPE技術(shù)是美國通用電氣公司率先發(fā)展的電化學(xué)新技術(shù)。它利用片狀固體高分子電解質(zhì)為各種電化學(xué)裝置的唯yi電解質(zhì),通常使用100～120μm的膜作為隔膜。這樣構(gòu)成的電化學(xué)槽通常都具有雙極式結(jié)構(gòu)。膜的兩邊涂以貴金屬催化劑(通常為Pt黑),因而SPE技術(shù)從結(jié)構(gòu)上看已將電極和隔膜融為一體。SPE技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):

1.GX率，壓在膜表面上的催化劑微粒具有極大的比表面（約200m2/g），極間距又很?。O間距等于膜厚度，Z大極距不超過0.3mm，因而這種裝置具有高電流密度和低電壓降的特點(diǎn)。

2.電解質(zhì)簡單，裝置中的液體只存在SPE電解質(zhì)中的水，所以在運(yùn)轉(zhuǎn)中不必像使用液體電解質(zhì)的裝置那樣，要不斷調(diào)節(jié)電解質(zhì)的組成，從而避免了對電解質(zhì)的污染。

3.易于操作，SPE電解裝置可在低于液體電解質(zhì)冰點(diǎn)的溫度下運(yùn)行，也可在高達(dá) 150 ℃的高溫下和3000磅/英寸2高壓下運(yùn)行。

       正是因?yàn)镾PE技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，其在氫氧燃料電池和水電解等領(lǐng)域大放異彩，SPE固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)制取氫氣，除了產(chǎn)品氣體純度高外，還有維護(hù)量少，成本低，沒有腐蝕性液體，環(huán)保無污染等優(yōu)點(diǎn)。

SPE技術(shù)相對堿液制取氫氣優(yōu)點(diǎn)

普拉勒是實(shí)驗(yàn)室氣體發(fā)生器行業(yè)的主要供應(yīng)商，歐洲（英國）和亞洲（北京）地區(qū)兩大生產(chǎn)基地，超過十幾年的實(shí)驗(yàn)室氣體發(fā)生器產(chǎn)品研發(fā)和制造歷史，其生產(chǎn)的高純氫氣發(fā)生器HYDROGEN-500S正是采用上述技術(shù)，可以連續(xù)可靠的產(chǎn)生純度極高的氫氣，純度>99.9995%；整個(gè)過程只需去離子水和供電，即可產(chǎn)生氫氣，一次加水即可持續(xù)工作15天，成本低。

普拉勒高純氫氣發(fā)生器HYDROGEN-500S產(chǎn)品特點(diǎn)

1、采用SPE固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)；

2、無需用堿，直接電解純水有效的保護(hù)色譜柱；
3、采用英國Peculiar研發(fā)離子膜（ZL技術(shù)）；采用分子篩耐用干燥劑，使氫氣純化更加徹底，以產(chǎn)生純度為99.9995% 的氫氣，確保結(jié)果的重現(xiàn)性。
4、儀器內(nèi)部采用英國Peculiar硅橡膠圈(含硫量低)，有效提高氣體質(zhì)量，保證GC基線平穩(wěn)；
5、壓力及流量均采用一體化微電腦的控制；
6、自動(dòng)水位控制，當(dāng)缺水狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)停機(jī)，自動(dòng)補(bǔ)水功能Hydrogen-500（S）水量低于15%時(shí)，由外置水箱自動(dòng)補(bǔ)水，無需停機(jī)加水。有效保護(hù)電解池，延長使用壽命；

7、漏氣自動(dòng)檢測；

8、緊湊設(shè)計(jì)，占用空間小；

9、環(huán)保過濾器，安裝，操作簡單；
10、可滿足任何型號(hào)任何廠商生產(chǎn)的GC的使用。

普拉勒高純氫氣發(fā)生器HYDROGEN-500S技術(shù)參數(shù)

1. 氫氣純度：99.9995%

2. 氫氣流量：500ml/min
3. 輸出壓力：0-0.4Mpa 
4. 壓力穩(wěn)定性：< 0.001MPa
5. 供電電源：220V±10%, 50Hz
6. 消耗功率：150W
7. 外型尺寸：400×360×220mm （Hydrogen-300）

8. 凈重：約14Kg （Hydrogen-300）

普拉勒高純氫氣發(fā)生器HYDROGEN-500S工作原理

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      氫氣常溫常壓下，氫氣是一種極易燃燒，無色透明、無臭無味且難溶于水的氣體；是實(shí)驗(yàn)室重要的氣體，可作原料，可作載氣，用途十分廣泛。以前實(shí)驗(yàn)室中氫氣的來源和儲(chǔ)存通常用深綠色的鋼瓶，裝氫氣的鋼瓶在貯存和使用時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離火源、熱源，并不得在烈日下暴曬，不準(zhǔn)和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿幾氧化劑等危險(xiǎn)化學(xué)物品同庫存放。氫氣瓶必須與氧氣瓶、氯氣、氟氣瓶等性能相抵觸的氣瓶隔離存放。

氫氣瓶在運(yùn)輸和使用中還必須需要遵守以下幾點(diǎn)：

1.氫氣瓶運(yùn)輸、貯存、使用過程中避免劇烈震動(dòng)和碰撞沖擊，不準(zhǔn)與氧氣瓶、乙炔瓶、液化石油氣瓶同車運(yùn)輸，輕裝輕卸，嚴(yán)禁從高處滑下，或在地面上滾動(dòng)；

2.必須使用專用的減壓器。安裝減壓器時(shí)操作者位于出口側(cè)后方，左手托住減壓器調(diào)整好角度，與氣瓶出口對接好后，右手旋緊螺母，再用扳手再次旋緊；

3.規(guī)定開啟氫氣瓶必須用鈹銅材料制成的工具。氣瓶使用前，檢查瓶閥、接管螺紋、減壓器等是否完好。如發(fā)現(xiàn)漏氣、滑扣、表針失靈，應(yīng)及時(shí)修理，操作時(shí)嚴(yán)禁敲打撞擊。開啟氣瓶時(shí)，將氣瓶頂部總閥沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)2～3周。

盡管嚴(yán)格遵守以上幾點(diǎn)，但是仍存在一定隱患，如果存在氫氣泄漏，與空氣中其他氣體混合，遇高溫、火焰等就會(huì)產(chǎn)生爆炸，給實(shí)驗(yàn)室和人員帶來危險(xiǎn)，而且氫氣瓶在運(yùn)輸和開關(guān)氣體上操作又比較麻煩，因此需要能解決氫氣瓶缺點(diǎn)并取代之的儀器，氫氣發(fā)生器就是實(shí)驗(yàn)室中Z好的取代品。

氫氣發(fā)生器通常由純水和堿液制氫兩種，而近年來SPE技術(shù)在氫氣發(fā)生器的應(yīng)用，更讓氫氣發(fā)生器性能上更上一層樓，SPE有以下優(yōu)點(diǎn) :

1.GX率，壓在膜表面上的催化劑微粒具有極大的比表面（約200m2/g），極間距又很小（極間距等于膜厚度，Z大極距不超過0.3mm，因而這種裝置具有高電流密度和低電壓降的特點(diǎn)。

2.電解質(zhì)簡單，裝置中的液體只存在SPE電解質(zhì)中的水，所以在運(yùn)轉(zhuǎn)中不必像使用液體電解質(zhì)的裝置那樣，要不斷調(diào)節(jié)電解質(zhì)的組成，從而避免了對電解質(zhì)的污染。

3.易于操作，SPE電解裝置可在低于液體電解質(zhì)冰點(diǎn)的溫度下運(yùn)行，也可在高達(dá) 150 ℃的高溫下和3000磅/英寸2高壓下運(yùn)行。

       正是因?yàn)镾PE技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，其在氫氧燃料電池和水電解等領(lǐng)域大放異彩，SPE固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)制取氫氣，除了產(chǎn)品氣體純度高外，還有維護(hù)量少，成本低，沒有腐蝕性液體，環(huán)保無污染等優(yōu)點(diǎn)。

普拉勒高純氫氣發(fā)生器HYDROGEN-500S產(chǎn)品特點(diǎn)

1、采用SPE固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)；

2、無需用堿，直接電解純水有效的保護(hù)色譜柱；
3、采用英國Peculiar研發(fā)離子膜（ZL技術(shù)）；采用分子篩耐用干燥劑，使氫氣純化更加徹底，以產(chǎn)生純度為99.9995% 的氫氣，確保結(jié)果的重現(xiàn)性。
4、儀器內(nèi)部采用英國Peculiar硅橡膠圈(含硫量低)，有效提高氣體質(zhì)量，保證GC基線平穩(wěn)；
5、壓力及流量均采用一體化微電腦的控制；
6、自動(dòng)水位控制，當(dāng)缺水狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)停機(jī)，自動(dòng)補(bǔ)水功能Hydrogen-500（S）水量低于15%時(shí)，由外置水箱自動(dòng)補(bǔ)水，無需停機(jī)加水。有效保護(hù)電解池，延長使用壽命；

7、漏氣自動(dòng)檢測；

8、緊湊設(shè)計(jì)，占用空間?。?/p>

9、環(huán)保過濾器，安裝，操作簡單；
10、可滿足任何型號(hào)任何廠商生產(chǎn)的GC的使用。

普拉勒高純氫氣發(fā)生器HYDROGEN-500S技術(shù)參數(shù)

1. 氫氣純度：99.9995%

2. 氫氣流量：500ml/min
3. 輸出壓力：0-0.4Mpa 
4. 壓力穩(wěn)定性：< 0.001MPa
5. 供電電源：220V±10%, 50Hz
6. 消耗功率：150W
7. 外型尺寸：400×360×220mm （Hydrogen-300）

8. 凈重：約14Kg （Hydrogen-300）

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氫氣發(fā)生器是采用零極距純水電解池，以SPE固態(tài)電解質(zhì)薄膜作為導(dǎo)電介質(zhì)，貴金屬導(dǎo)流板作為導(dǎo)電部件，使用時(shí)只需加入去離子純水，通電后，電解池陰極產(chǎn)氫氣，陽極產(chǎn)氧氣，氫氣進(jìn)入氫/水分離器，即可產(chǎn)氫氣，無高濃度堿液的潛在風(fēng)險(xiǎn)，安全可靠。
 

氫氣發(fā)生器所用電解液主要有兩種：
 

1.堿液
 

氫氧化鉀溶劑：300g氫氧化鉀配1000ml水(去離子水或二次蒸餾水)，倒入水箱后看水箱液位，不夠再直接加水(去離子水或二次蒸餾水)。
 

2.普通電解液
 

直接使用二次蒸餾水或去離子水。
 

氫氣發(fā)生器的電解技術(shù)解析：
 

1.電解技術(shù)比其他產(chǎn)氫技術(shù)更好，是因?yàn)樗a(chǎn)氫氣更干凈，維護(hù)少，氫氣發(fā)生器且無須儲(chǔ)備化學(xué)試劑來維護(hù)操作。只須純水(條件不夠時(shí)，考慮蒸餾水或去離子水)，就可無故障運(yùn)行非常長時(shí)間;
 

2.發(fā)生器與其他須用腐蝕性溶液來產(chǎn)生氫氣的發(fā)生器相比，會(huì)發(fā)現(xiàn)所采用的電解技術(shù)的優(yōu)勢。腐蝕性溶液中的污染物能影響所產(chǎn)出氫氣的純度，也會(huì)使儀器過早的退化變質(zhì)。電解技術(shù)也不浪費(fèi)時(shí)間，因?yàn)槿粘＞S護(hù)只是“加水”即可。根本就不須儲(chǔ)存腐蝕性溶液來花時(shí)間清洗電解池;
 

3.氫氣發(fā)生器電解過程：該儀器通過電解水，產(chǎn)生純凈的氫氣(副產(chǎn)物為氧氣)。氫氣發(fā)生器的關(guān)鍵部件為內(nèi)部放有固態(tài)膠體電解質(zhì)的電化學(xué)池。不須任何酸和堿。與該電化學(xué)池接觸的只有純水(條件不夠時(shí)，考慮蒸餾水或去離子水)。因水會(huì)被消耗掉，因此須定期加水;
 

4.發(fā)生器所產(chǎn)生的氫氣在氫氣/水池中和干燥腔中聚集。壓力變送器控制氣體壓力，并由鍵盤進(jìn)行調(diào)節(jié)。輸出壓力可被LCD顯示。氫氣通過干燥管和裝滿干燥劑的干燥柱中被gan燥。然后氫氣通過限流閥和輸出管道，從儀器的后面輸出。