Gewinnung von Wasserstoff per Elektrolyse
Elektrolyse allgemein griech.: „mittels Elektrizität trennen“ Aufspaltung einer chemischen Verbindung durch elektrischen Strom Kathode Anode Kationen Anionen Elektrolyt Diaphragma
Elektrolyse von Wasser „Unter den verschiedenen Verfahren zur Wasserstoffherstellung ist die Elektrolyse heute und auf absehbare Zeit die einzige von praktischer Bedeutung.“ www.dieBrennstoffzelle.de H2 H2 O2 H2 H2 O2 H+ Wasserstoff O- H+ Sauerstoff O- H+ H+ Diaphragma Wasser
Gesamtreaktionsgleichung Kathoden-Reaktion 2 H3O+ + 2 e- H2 + 2 H2O Anoden-Reaktion 4 OH- O2 + 2 H2O + 4 e- Gesamtreaktionsgleichung 4 H3O+ + 4 OH- Elektrolyse 2 H2 + O2 + 6 H2O
2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (l) Autoprotolyse H2O + H2O H3O+ + OH- 8 H2O Übertragung eines Protons von einem Wassermolekül auf ein zweites. Dabei entstehen ein Oxonium- und ein Hydroxid-Ion. Das Gleichgewicht dieser Reaktion liegt weit auf der linken Seite. Autoprotolyse H2O + H2O H3O+ + OH- Gesamt-Reaktionsschema 8 H2O 2 H2 + O2 + 6 H2O Nach Kürzen des Wassers erhält man: 2 H2O (l) 2 H2 (g) + O2 (g) Elektrolyse
Industrielle Wasserstoffgewinnung Atmosphärischer Elektrolyseur Druckelektrolyseur