OA16909A - Electrolyseur à capacité variable. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un életrolyseur à capacité permanente d'électrolyser des électrolyses de toutes les natures, de produire et de récupérer les différents produits d'électrolyse. Il est constitué d'un récipient (1) en matière isolante, de deux fils conducteurs (2 et 3) dont une extrémité de chacun est connectée à une petite plaque métallique servant d'électrodes (4) et (5) et chacune des deux électrodes (4 et 5) est coiffée d'une bouteille en verre dont le fond est taillé (6 et 7) servant d'éprouvettes. Le fond taillé de chaque bouteille comporte un creux (8) pour le passage des fils conducteurs (2 et 3). La fermeture (9) de chaque bouteille (6 et 7) est crevée d'un trou (10) sur lequel est collée une valve (11) à l'intérieur du canal (12) de laquelle se trouve un clapet (13). Le système d'alimentation est assuré par les fils de connexion (14 et 15), un interrupteur (16) et un générateur (17).

Description

La présente invention concerne un appareil à capacité variable permettant l’électrolyse des électrolytes de toutes les natures, la production et la récupération des différents produits d’électrolyse afin de fabriquer d’autres produits chimiques utiles.

L’électrolyseur traditionnel est constitué d’un vase en verre, de deux électrodes métalliques (en platine, nickel, fer, graphite) de nature préprogrammée depuis la conception, chacune des électrodes est coiffée par une éprouvette dont la forme ne permet pas de recueillir les gaz formés par l’électrolyse. L’int ensité, la tension du courant d’alimentation aussi bien que la capacité du vase sont strictement limitées.

Cet électrolyseur ne permet ni le changement des électrodes en fonction de la nature de l’électrolyte, ni le changement du vase (1), ni la récupération des gaz produits par l’électrolyse, ni le dépassement d’un volume donné d’électrolyte, ni le dépassement d'une tension donnée, toute production de gaz en masse est impossible et l’utilisateur est limité à une expérience stérile (uniquement la décomposition de l’eau sans aucun intérêt de production). De surcroît, son coût est très élevé.

Le présent électrolyseur (figure 1) selon l’invention permet de remédier à toutes ces lacunes. Il comporte selon une première caractéristique, un récipient (1), deux fils conducteurs (2 et 3) deux électrodes (4 et 5), deux bouteilles - éprouvette (6 et 7) munie chacune d’un creux (8), deux systèmes fermeture - valve (9 et II) tous changeables en cas de nécessité (en fonction de la nature et de la quantité de l’électrolyte, de la quantité de produits d’électrolyse à obtenir, de la valeur de la tension du générateur. Il permet de récupérer les gaz d’électrolyse en les pompant par le passage formé par le trou (10) de la fermeture (9) de la bouteille — éprouvette (6 et 7) et le canal de la valve (II). En outre, son coût est beaucoup moins cher par rapport aux possibilités qu’il nous donne.

Selon les modes de réalisation:

- le récipient ( 1 ) est en matière isolante (plastique, terre cuite, verre, porcelaine) pouvant bien résister à la chaleur dégagée par le processus d’électrolyse et ne réagissant pas avec l'électrolyte. Il est rigide et imperméable aux électrolytes.

- Les deux fils conducteurs (2 et 3) en métal de bonne conductivité (aluminium, cuivre) doivent avoir une section supérieure ou égale à 2,5 millimètres (> 2,5 mm) avec une alimentation en courant chimique dont la tension est inférieure ou égale à 24 volts (< 24 V^-), leur gaine de protection doit être en bon état et assez solides pour pouvoir supporter la chaleur dégagée par l’électrolyse et leur deuxième bout doit être dénudé pour être connecté chacun à une borne de la batterie (17) par les fils de connexion (14 ou 15). Ces deux fils conducteurs (2 et

3) doivent être assez longs pour que leur extrémité connectée au fil de connexion (14 ou 15) ne soit pas immergée dans l’électrolyte,

- les deux électrodes (4 et 5) sont découpées dans différentes natures de métaux (fer, nickel, platine, manganèse) en feuille, cylindre, ou barre ou en graphite ou même en cuivre, plomb, aluminium en fonction du produit à obtenir (oxyde de plomb ou de cuivre) ou de l’électrolyte.

Leur forme est rectangulaire, en carré, circulaire et la grandeur de leur surface peut varier en fonction de la tension du générateur, de la quantité d’électrolyte, de la vitesse envisagée du processus d’électrolyse. Cette surface peut commencer à partir de huit centimètres carré (8 cm²) avec une batterie de 12 volts. Les parties des fils conducteurs connectées aux électrodes (2 et 3) sont hermétiquement couvertes pour éviter tout contact du bout dénudé de ces deux

-2fils conducteurs avec l’électrolyte. Lesdites électrodes doivent être bien décapées.

- Les bouteilles - éprouvette peuvent être fabriquées sans fond ou peuvent être obtenues en taillant la base des bouteilles.

Les bouteilles - éprouvette (6 et 7) sont de même capacité et en verre assez épais pour pouvoir supporter la chaleur dégagée par l’électrolyse. Leur verre est transparent pour permettre l’observation du processus d’électrolyse. Leur fond est complètement taillé. La bordure taillée du fond des bouteilles 10 éprouvette (6 et 7) comporte une petite partie taillée en creux (8) pour faciliter le passage des fils conducteurs (2 et 3).

Pour tailler la bouteille, nous l’enveloppons jusqu’à sa base dans un tissu épais mouillé d'eau, posons - la sur du feu pour le chauffer pendant cinq minutes.

Puis, posons sa base chaude sur un tissu mouillé avec de l’eau ; par contraste de 15 température, la base se brise et se détache du reste de la bouteille. Avec une pince, nous pouvons soigneusement tailler les parties irrégulières de la ligne de brisure du reste de la bouteille et puis tailler le trou (8). Avec la poudre de verre ou de pyrite nous pouvons polir les surfaces taillées ou les couvrir avec de la colle pouvant résister à la chaleur de Pclectrolyse et à l'action des électrolytes pour éviter tout risque de blessure.

- La fermeture (9) de chaque bouteille - éprouvette (6 ou 7) est en métal ou en plastique assez épais pour supporter le collage et la perforation. La fermeture (9) est perforée à son centre d’un trou (10) dont le diamètre correspond au diamètre du canal (12) de la valve (11) qui est fermée par un clapet (13) correctement monté. Elle est collée sur la fermeture (9) de la bouteille - éprouvette (6 et 7) de 25 sorte que le trou (10) de la fermeture (9) est ajusté au canal (12) de la valve (II).

- La colle employée est résistante à la chaleur de l’électrolyse et à l’action des acides et bases.

- Tout le système fermeture - valve (9 et 11) est protégé intérieurement et extérieurement avec une épaisse couche d’antioxydants et anticorrosion au cas où la valve (9) ou la fermeture (11) est en métal.

- Le système fermeture - valve (9 - II) peut être fabriqué en une seule pièce en plastique.

- Le clapet (13) peut être en plastique ou protégé avec une couche de vernis.

Le dessin annexé illustre l’invention:

La figure représente en coupe l’appareil.

Pour mettre l’appareil en fonctionnement:

Le volume d’électrolyte dans le vase (1) doit être supérieur ou égal à trois fois la capacité d’une seule bouteille - éprouvette (6 ou 7).

Placer une électrode (4 ou 5) connectée à un fil conducteur (2 ou 3) au fond du vase (1) 40 contenant déjà l'électrolyte préparé. Les fils conducteur (2 et 3) doivent être assez longs pour que leur extrémité libre soit au dessus du niveau du vase. Serrer hermétiquement le système fermeture - valve (9 - 11) sur l’ouverture de la bouteille - éprouvette (6 ou 7). Coiffer l’électrode ainsi immergée d’une bouteille - éprouvette (6 ou 7) en enfonçant ladite bouteille - éprouvette dans l’électrolyte à la position oblique (inclinaison 45 d’environ 45° de la verticale) et sorte que sa base taillée soit en bas et le côté de son ouverture normale soit en haut. Ramener la bouteille - éprouvette (6 ou 7) contenant encore de l’air à la position verticale, se servir d’une pompe à vide qui doit être montée à la valve (11). L'entrée du raccord de cette pompe à vide doit comporter

-3une tête munie d’un système de levier pressoir pour pousser le clapet (13) de la valve (11), libérer le passage de l’air de l’intérieur de la bouteille - éprouvette vers la pompe à vide en passant par le trou (10) de la fermeture (9) et le canal (12) de la valve (11) afin de vider leur contenu dans la bouteille - éprouvette (6 ou 7). Le niveau de l’électrolyte doit monter pour remplir toute la bouteille - éprouvette qui doit être placée de sorte que l’électrode (4 ou 5) soit à son centre et le fil conducteur (2 ou 3) doit passer par le creux (8) comme indiqué dans la figure.

Procéder de la même façon avec la deuxième électrode (4 ou 5) et la deuxième bouteille - éprouvette.

NB : Au cas où après avoir chassé tout l’air de la bouteille - éprouvette, si un volume quelconque d'air est détecté dans une bouteille - éprouvette, cela indique une fuite d’air: la fermeture (9) ou le clapet (13) est mal serré ou défectueux, ou le collage fermeture valve (9 - 11) est incorrect.

L’extrémité de la pompe à vide mentionnée doit être munie de la tête que comporte le raccord du type de la pompe manuelle employée pour gonfler les chambres à air des motos car les valves employées dans la construction du prototype sont celles des motos. Ensuite le fil de connexion (14) comportant un interrupteur (16) a une extrémité connectée au fil conducteur (2) et l’autre extrémité connectée à la borne positive du générateur de courant continue (17). Le fil de connexion (15) à une extrémité connectée au fil conducteur (3) et l'autre extrémité connectée à la borne négative du même générateur dont la tension nominale est supérieure ou égale à 12 volts pour environ 3 litres d’électrolyte.

Avec ces conditions remplies, il suffit de fermer le circuit à l’aide de l’interrupteur (16) pour que le processus d’électrolyse soit correctement déclenché. Pour extraire les volumes de gaz formés, il est nécessaire de se servir d’une pompe de transfert de gaz de laquelle le présent électrolyseur doit toujours être assorti pour transférer lesdits gaz des bouteilles - éprouvette aux différentes enceintes de gaz dont la matière constituante ne réagit pas avec le gaz à recevoir.

Le système de raccord d’entrée de gaz doit communiquer la bouteille - éprouvette (6 ou 7) au cylindre de la pompe et le système de raccord de sortie de gaz doit communiquer le cylindre de la pompe à l’enceinte réceptrice de gaz.

L’appareil selon l’invention est particulièrement destiné à tout laboratoire de chimie pour l'électrolyse de toutes les natures d’électrolyte, la production et la récupération en masse des produits d’électrolyse pour la fabrication des produits chimiques.

Claims (6)

1. Revendications

   1) Electrolyseur à capacité variable caractérisé en ce qu’il comporte un récipient (1) deux fils conducteurs (2 et 3) chacun connecté à une plaque métallique servant et comporte chacun un creux (8), chaque bouteille - éprouvette (6 et 7) est hermétiquement fermée par un système fermeture-valve (9-11). Ledit système est formé par un trou (10) pratiqué au centre de chaque fermeture (9) communiquant l’intérieur de chaque bouteille - éprouvette au canal (12) d’une valve (11) munie 10 d’un clapet (13) collée sur la fermeture (9) de chaque bouteille - éprouvette.
2. 2) Electrolyseur à capacité variable selon la revendication t, l’amélioration comprend le récipient (1) changeable qui sert de vase, est en matière isolante d’électricité ; imperméable à l’électrolyte et rigide.
3. 3) Electrolyseur à capacité variable selon la revendication 1, l’amélioration 15 comprend les fils conducteurs (2 et 3) changeables, ont une section conséquente, une gaine de protection en bon état et résistant bien à la chaleur de l’électrolyse. Aucune extrémité des fils conducteurs (2 et 3) n’est en contact avec l’électrolyte.

   3) Electrolyseur à capacité variable selon la revendication 1 ou selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que des segments

   20 métalliques (en plaque, cylindre, barre) servent d’électrodes (4 et 5). Leurs surfaces sont choisies en fonction de la tension du courant et leur nature en fonction de celle de l’électrolyte. Les parties dénudées des fils conducteurs (2 et 3) connectées aux électrodes doivent être hermétiquement protégées.
4. 4) Electrolyseur à capacité variable selon la revendication i ou selon l’une 25 quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les bouteilles - éprouvette (6 et 7) ont le fond taillé comportant un creux (8) pour le passage des fils conducteurs (2 et 3) et toute la bordure taillée du fond des bouteilles-éprouvette (6 et 7) est recouverte par une couche de protection en colle résistante.
5. 5) Electrolyseur à capacité variable selon la revendication 1 ou selon l’une

   30 quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le système fermeture - valve (9-11) est couvert intérieurement et extérieurement par une couche d’antioxydant anticorrosion au cas où la fermeture (9) ou la valve (11) est en métal. Ledit système permet un pompage des gaz d’électrolyse.
6. 6) Electrolyseur à capacité variable selon l’une quelconque des revendications 35 précédentes caractérisé en ce qu’aucune partie dégainée des fils conducteurs (2 et 3) n’est en contact avec l’électrolyte.