Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа: технология, оборудование
Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа является уникальным методом, который позволяет быстро соединить металлические элементы огромных конструкций. При помощи данной технологии можно получить качественный шов, который сохраняет структуру на протяжении длительного времени.
Это связано с тем, что во время проведения сварочного процесс свариваемая поверхность находится под максимальной защитой, в нее не проникают оксиды кислорода из окружающей среды, которые могут снизить прочность сварных слоев шва. Но все же перед тем как приступать к работе стоит рассмотреть основные особенности и нюансы.
Особенности технологии
Технология полуавтоматической сварки в среде углекислого газа сопровождается сложными химическими реакциями. Принцип процесса состоит в следующем — в область сварной ванны из баллона подается углекислый газ, который разделяется на угарный газ и кислород.
Важно! Угарный газ отлично подходит для защиты металлических поверхностей от окисления, но смесь из углекислого газа и кислорода вызывает выгорание легированных добавок и углерода из свариваемых элементов. Это в итоге может привести к ухудшению качества шва, образованию большого количества пор.
По этой причине для нейтрализации углекислоты применяется присадочная проволока. В среде газов обычно применяется присадочный материал из кремния и марганца.
По сравнению с другими методами сваривания сварка ТИГ углекислым газом обладает следующими характерными особенностями:
- Данная разновидность сваривания элементов из металла производится на токах с обратной полярностью. Это позволяет получить более стабильную дугу, предотвращает деформирования.
- Благодаря тому, что во время сварочного процесса применяется специальный электрод, происходит снижение эффекта разбрызгивания расходного материала.
За счет этого снижаются непроизводительные затраты. - Во время наплавки металла можно применять прямую полярность тока. Это повышает производительность и эффективность полуавтоматического сварочного процесса почти в 1,6-1,8 раза.
За счет этого снижаются непроизводительные затраты.Преимущества и недостатки
Полуавтоматическая сварка в углекислом газе имеет главное преимущество — отличное контролирование сварочного процесса. За счет применения защитного газа оператор может отлично видеть горение дуги, он наблюдает за полной технологией варки металлических элементов.
Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа имеет другие немаловажные положительные качества:
- полноценное применение энергии электрической дуги, которая обеспечивает отличную скорость варочного процесса;
- сварные швы имеют высокое качество, хорошую прочность;
- возможность производить сваривание в разных пространственных положениях;
- сниженное потребление сварщиком газа при сварке полуавтоматом;
- сжиженный углекислый газ обладает низкой стоимостью;
- при помощи этого вида сварочной технологии можно производить соединение металлических деталей с любой толщиной;
- сварочные работы могут с легкостью выполняться на весу;
- наблюдается высокая производительность труда;
- при проведении сварочного процесса практически отсутствует повреждение металлических элементов;
- полуавтоматическая сварка может применяться при проведении ремонта конструкций разных размеров;
- нет необходимости постоянно подавать и отводить флюс.
Но сварочный процесс в углекислой среде имеет несколько отрицательных особенностей:
- подаваемые углекислотные смеси имеют низкое качество;
- по сравнению с процессом, при котором применяются аргоновые смеси, качество швов получается слабее;
- не подходит для работы со всеми видами металла;
- после применения углекислоты могут возникать сложности в очищении используемого оборудования;
- если будут выставлены неправильные параметры сварки, то может проявляться серьезное изнашивание комплектующих элементов аппаратуры.
Используемое оборудование
Перед началом процесса стоит рассмотреть необходимое оборудование для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа. Оно должно включать следующие важные компоненты:
- Газовый баллон, он должен вмещать 40 литров. Этот объем позволит уместить около 25 кг.
- Подающий механизм. Особой популярностью пользуется модель А-547-У. Механизм подачи находится в компактном чемоданчике из металла, который можно с легкостью переносить с собой.
- Промежуточный элемент между баллоном и горелкой — осушитель.
- Горелка с комплектом шлангов, кабелей.
Настройка и подключение оборудование
Важно! Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа для начинающих обязательно должна сопровождаться подготовительным этапом, он должен проводиться в первую очередь. От его соблюдения зависит получение качественного и прочного сварного шва.
Перед тем как будет начата сварка TIG с использованием углекислоты, стоит выполнить следующие действия:
- вставляется присадочная проволока;
- производится проверка подающих роликов. Все компоненты должны быть совместимы с применяемым присадочным материалом;
- проволоки устанавливаются в соответствующую борозду;
- фиксируется регулирующий валик;
- подающий рукав разлаживается;
- сопла и наконечник снимаются;
- обязательно проверьте, чтобы присадочная проволока вышла из горелки на 10-15 см;
- наконечник и сопло надеваются;
- полуавтомат для сварки в среде углекислого газа соединяется с баллоном, в котором содержится газ в сжиженном виде. Он подсоединяется через редуктор;
- при помощи хомутов производится фиксирование подводящего шланга.
Он подсоединяется через редуктор;После этого можно приступать к сварочному процессу. Предварительно производится полное очищение свариваемых кромок — обязательно удаляются загрязнения, окалины (для этих целей можно воспользоваться дробеструйной или пескоструйной установкой). Предварительное приваривание в нескольких местах может производиться при помощи электродов Э42 или Э42А.
Чтобы углекислый сварочный процесс производился правильно к нему стоит тщательно подготовиться. На начальном этапе стоит внимательно рассмотреть все его основные особенности и правила. Обязательно подготовьте требуемое оборудование для сварки в среде углекислого газа, которое должно состоять из полуавтомата и других комплектующих элементов. Правильное использование аппарата и соблюдение нюансов в итоге позволит получить прочное и долговечное сварное соединение.
Интересное видео
Все о полуавтоматической сварке в среде углекислого газа
Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа дает возможность соединить металлические детали. Сварочный шов при использовании такой сварки отличается высокой прочностью. Поэтому сваривание металлов с использованием углекислого газа широко востребовано как у новичков, так и у профессионалов.
Блок: 1/9 | Кол-во символов: 298
Источник: https://promzn.ru/obrabotka-metalla/poluavtomaticheskaya-svarka-v-srede-uglekislogo-gaza.html
Что такое полуавтомат и его виды
Это электромеханическое устройство, подающее проволоку для припоя в зону горения дуги, у исполнителя одна рука занята плавящимся электродом, а другой он регулирует подачу газа.
Все зависит от того, с каким материалом приходится работать, важно знать, каким металлом можно пользоваться, и какое оборудование при этом используется, немаловажное значение имеет и технология: дуговая, контактная, лазерная или плазменная.
Чтобы точно знать, как нужно самостоятельно правильно варить промышленным полуавтоматом, достаточно изучить виды аналогичного оборудования и правильно их применять.
В быту и на производстве используются такие полуавтоматы:
- Бытового назначения. В основном это инверторы различной модификации, при их использовании от исполнителя не требуется большого опыта и высокой квалификации.
- Полупрофессиональные аппараты.
- Промышленное профессионально оборудование.
Только третий вариант подразумевает сварку под насыпной защитой, когда вместо газа используется флюс.
Каждый из перечисленных вариантов имеет личные преимущества и особенности, например, профессиональные оснащаются дополнительными функциями, увеличивающими эффективность их применения на производстве, они выпускаются в стационарном или мобильном виде.
Блок: 2/13 | Кол-во символов: 1383
Источник: https://svarka.guru/vidy/thermo/gazovaya/poluavtomatom-v-srede-uglekislogo-gaza.
Особенности нержавеющей стали
Нержавейка отличается от обычной низкоуглеродистой стали тем, что в ее составе присутствует небольшое количество хрома. С одной стороны, это делает ее более устойчивой к воздействию кислот.
С другой же — у металла снижается теплоотдача и проводимость тока. Это также отражается на ухудшении сопротивлению действия воды и химических веществ, а еще осложнением термической обработки.
Возникает резонный вопрос — какими способами выполнять неразъемное соединение заготовок и можно ли варить нержавейку полуавтоматом? Ручной способ хорош и востребован, но при серийном производстве он неэффективен. В чем же специфика обработки стали полуавтоматическими установками?
Блок: 2/13 | Кол-во символов: 692
Источник: https://instanko.ru/osnastka/svarka-nerzhavejki-poluavtomatom.html
Особые свойства нержавейки, о которых нужно знать сварщику
По физическим и химическим свойствам нержавейка считается сложным для сварки материалом.
Поэтому, при сварке необходимо учитывать следующие параметры.
Низкая теплопроводность нержавеющей стали. По сравнению с другими видами низкоуглеродистой стали, теплопроводность нержавейки ниже в 2 раза.
Этот фактор может способствовать концентрации теплоты и более мощному проплавлению металла. При этом антикоррозионные свойства металла ухудшаются.
Чтобы избежать нежелательных эффектов, сварщики прибегают к уменьшению силы тока на 20 % и дополнительному охлаждению шва.
Невысокий уровень температуры плавления.
Соблюдение правильного термического режима — это единственный способ избежать потери антикоррозийного качества стали.
Межкристаллитная коррозия появляется как результат образования карбидного соединения железа и хрома. Это происходит, если температура сварки превышает 500 °С.
ВАЖНО ЗНАТЬ: Инструкция по пайке радиаторов охлаждения двигателя
Впоследствии карбиды провоцируют растрескивание, которое и приводит к коррозии.
Чтобы предотвратить явление, сварщики прибегают к охлаждению свариваемого металла. Для этого применяют разные способы, в том числе и воду.
Видео:
Склонность к тепловому расширению. Вследствие высокого уровня линейного расширения возникает литейная усадка.
Что в свою очередь запускает процесс деформации металла и провоцирует появление трещин между деталями сварки. Избежать этого можно, если оставить между ними зазор на расширение.
Высокий показатель электрического сопротивления может стать причиной интенсивного нагрева электродов, сделанных из стали высоколегированного типа.
Поэтому длина электродов со стержнями из хрома и никеля обычно не превышает 350 мм.
Блок: 3/13 | Кол-во символов: 1734
Источник: https://instanko.ru/osnastka/svarka-nerzhavejki-poluavtomatom.html
Способы сварки в защитной среде
Сварка с регулируемой полуавтоматической подачей проволоки в среду воздействия дуги короткого замыкания, может происходить в активном газовом составе или же в инертном, препятствующем окислению в зоне соединения заготовок.
Углекислый газ изолирует сварной шов от воздействия кислорода и придаёт эластичность и прочность месту стыка деталей.
Использование полуавтоматических инверторов придало новый качественный уровень процессу соединения заготовок и большие возможности ремонта дефектных узлов и деталей. Это особенно важно при сварке различных сплавов алюминия, титана и нержавеющих и легированных сталей.
Итак, как варить полуавтоматом и какие методы при этом используются в наше время? Наиболее популярными способами соединения металлов в инертной газовой среде являются схемы с использованием защитной оболочки, которая препятствует окислению, свариваемых металлов или сплавов.
В настоящее время используются наиболее активно следующие способы:
- соединение металлов и сплавов методом TIG с применением чрезвычайно тугоплавкого вольфрамового э
Сварочный углекислотный полуавтомат: углекислота для сварки металлов
Углекислота для сварки металлов широко используется в качестве защитного газа.
Он подается через специальное сопло в горелке полуавтоматического аппарата и надежно защищает сварочную зону от кислорода и азота воздуха, а также от водяных паров.
Блок: 1/10 | Кол-во символов: 245
Источник: https://svarka.guru/vidy/thermo/gazovaya/dlya-chego-nuzhna-uglekislota.html
Специфика технологии
Сварка в атмосфере углекислого газа — разновидность электродуговой. Постоянный разряд электродуги выделяет большое количество тепловой энергии, которая разогревает и расплавляет металл заготовки. Ток идет через заготовку, воздушный промежуток и неплавкий вольфрамовый электрод.
Сварочный материал в виде проволоки подается в рабочую зону отдельно, она не служит проводником. Подача осуществляется с постоянной скоростью подающим механизмом, встроенным в полуавтоматический сварочный аппарат.
Для того, чтобы защитить сварочную ванну от воздействия кислорода и водорода воздуха, а также водяных паров, в рабочую зону подается защитная атмосфера, состоящая из углекислого газа.
Его облако вытесняет воздух и предотвращает нежелательные химические реакции
Блок: 2/10 | Кол-во символов: 775
Источник: https://svarka.guru/vidy/thermo/gazovaya/dlya-chego-nuzhna-uglekislota.html
Что такое сварка полуавтоматом в среде СО2?
Принцип действия полуавтоматического спаивания с использованием углекислого газа достаточно прост. Одновременно с электродом в сварочную ванну подается СО2. Газ заполняет ванну, тем самым защищая металл от негативного влияния воздуха.
Блок: 2/9 | Кол-во символов: 277
Источник: https://promzn.ru/obrabotka-metalla/poluavtomaticheskaya-svarka-v-srede-uglekislogo-gaza.html
Достоинства сварки на углекислом газе
Итак, мы уже узнали принцип сварки полуавтоматом с углекислотой, а также как справляются с его главным недостатком.
Теперь давайте посмотрим на основные достоинства этого метода по сравнению с его конкурентом – флюсовой сваркой:
- качество сварного соединения выше, даже у начинающих осваивать эту деятельность;
- скорость работы быстрее в 2-3 раза благодаря равномерному тепловому рассеиванию от сварочной дуги, а следовательно производительность труда намного выше;
- возможность варить даже тонкий металл, не боясь ухудшить качество шва;
- на месте сваривания полуавтоматом не остается остатков флюса и шлака, на случай многослойной сварки металла, это преимущество придется как нельзя кстати;
- отсутствие флюса, а значит ничего не мешает визуальному контролю сварочной дуги;
- качество наплавки с использованием углекислого газа выше, чем с флюсом;
- вы можете проводить паяльные работы в любом пространственном положении, любой сложности (в том числе работы на весу и под углом) без использования планок, подставок, подкладок и пр. ;
- экономичность метода и огромная выгода с точки зрения капиталовложения;
- не надо приобретать оснащение для удаления и подачи флюса во время сварочного процесса;
- в два раза дешевле себестоимость металла, используемого под наплавку, в сравнении с другими методами;
- сама по себе углекислота имеет относительно низкую цену, что также уменьшает общую стоимость работ.
;Полуавтоматическая сварка на углекислотном газе нашла свое место в судовом строении, машиностроении, при сварке систем отопления и водопровода, в производстве изделий из легированной стали или термостойких металлов, в случаях труднодоступности места сваривания и когда необходимо провести быстрый ремонт и наплавку.
Проще говоря, этот метод применяется в серийной промышленности и производствах, а не только в условиях гаражной самодеятельности.
Сваривание полуавтоматом в углекислоте заслуженно получила такую популярность благодаря совокупности своих преимуществ, но теперь давайте разберем в каких материалах она нуждается.
Блок: 3/5 | Кол-во символов: 2053
Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/uglekislota-dlya-svarki-poluavtomatom
Инструкция по подготовке полуавтоматической сварки к работе
- Первоначально необходимо правильно заправить в рукав сварочную проволоку.
Придётся снять газовое сопло на газовой горелке, открутить медный наконечник, отвести прижимной ролик на подающем проволоку механизме, закрепить катушку в нужном месте, пропустить проволоку через весь рукав к соплу.
- Далее следует определить полярность сварочного тока.
Когда сварка производится углекислым газом и обычной проволокой, необходимо сделать обратную полярность: плюсовое поле расположить на горелке, минусовое поле – на зажиме. Так тепловыделение будет производиться на свариваемом металле.
Если при сварке используется флюсовая проволока, полярность будет прямой.
- При подключении полуавтомата к сети, необходимо нажать на клавишу рукоятки, чтобы проверить подачу проволоки. Если подача газа была осуществлена до этого, будет слышно характерное шипение.
- Углекислота для сварки подаётся по тому же самому рукаву, что и проволока (в отдельном канале). Чтобы сварочный шов ложился правильно, необходимо выставить правильную подачу газа.
Если подача газа была осуществлена до этого, будет слышно характерное шипение.Подача газа регулируется с помощью редуктора, который устанавливается на баллон с углекислотой (углекислый газ пребывает в баллоне в жидком состоянии, он занимает немного больше половины баллона, остальное – газ).
При сильном давлении и подаче газа, пламя во время сварки просто будет гаснуть, при низком давлении, наоборот, будет недостаток газа, из-за чего не будет создаваться подобающая атмосфера на конце проволоки, и шов будет получаться пустотелым.
Расход газа в среднем должен составлять 8-10 литров в минуту. Данный параметр также зависит от величины сварочного тока. Чем больше выставлен ток на сварочном аппарате, тем больше будет расход углекислоты.
Блок: 2/3 | Кол-во символов: 1755
Источник: https://swarka-rezka.
ru/svarochnyy-uglekislotnyy-poluavtomat/
Сфера применения
Углекислота в производстве обходится существенно дешевле аргона, гелия и других, но уступает им по своим защитным свойствам. Сварка в атмосфере СО2 используется для рядовых соединений из обычных конструкционных сталей.
Для более ответственных конструкций, специальных сталей, высоконагруженных узлов используют более дорогое, капризные в хранения и применении инертные газы.
При массовом производстве типовых металлоконструкций применение углекислого газа для защиты сварочной зоны дает заметную разницу в себестоимости.
Дешевле обходится и организация хранения СО2.
Блок: 4/10 | Кол-во символов: 585
Источник: https://svarka.guru/vidy/thermo/gazovaya/dlya-chego-nuzhna-uglekislota.html
Сварочный полуавтомат инвертор
Сварочный полуавтомат инвертор – это достаточно новый агрегат на рынке сварочного оборудования. Однако, он уже пользуется огромной популярностью, и применяется повсеместно для наплавки и сварки изделий из металла, деталей и конструкций.
Данные приборы осуществляют сварку на электродной проволоке, с защитой инертными газами.
Отличительные особенности полуавтомата от инвертор
Сварочные инверторы, дали толчок для развития сварочной аппаратуры, которая с каждым днем совершенствуется. Развитие сварочных технологий, также набрало оборот. Все эти факторы и привели к созданию полуавтомата инверторного типа. Инверторные аппараты имеют массу плюсов в сравнении с конструкциями традиционного типа, что дало возможность говорить что инверторы — самый популярный вид сварочной аппаратуры, предлагаемой на рынке. Все дело в их конструктивных особенностях.
Инвертор
Полуавтоматический инверторный сварочный аппарат оснащен инверторным источником тока. Это прибор, задача которого — преобразование входящего в него переменного тока в постоянный. Из вышесказанного, можно сделать вывод, что вся работа инвертора построена на выпрямителях и высокочастотном трансформаторе.
полуавтомат
В более продвинутых аппаратах, устанавливаю еще и корректор коэффициента мощности.
Эго задача — синхронизация тока по синусоиде входного напряжения, что обеспечивает стабильное напряжение инвертора.
Блок: 4/7 | Кол-во символов: 1408
Источник: http://postroyka-dom.com/svarka-poluavtomatom/
Сварка полуавтомат конструкция и принцип работы
Сварка полуавтомат является электрическим аппаратом, предназначенным для того, чтобы преобразовывать электрическую энергию в тепловую, при помощи такого эффекта как электрическая дуга. Процесс реализуется при помощи плавящего электрода “электродной проволоки”, которая постоянно подается на место сварки.
Электрод является калиброванной омедненной проволокой заданной толщины. Покрытие проволоки делается, чтобы обеспечить хорошее скольжение и электрический контакт. Проволока располагается поверх специальной катушки, что позволяет ей равномерно разматываться и подаваться во время сварки.
Процесс сварки производится в ручном режиме, с помощью таких приспособлений: источник тока, механизм подачи электрода, гибкие шланги и пистолет, который рабочий использует, чтобы наложить сварной шов.
Полуавтоматические сварочные аппараты разделяются по защите шва:
• для сварочных работ под флюсом;
• для сварочных работ с защитными газами;
• для сварочных работ, в которых используется порошковая проволока.
Чаще всего пользуются полуавтоматами для сварочных работ с защитными газами. Данный тип сварки используется для сваривания конструкций, материалом которых являются углеродистые и легированные стали, или цветные металлы.
Как защитный газ, используют углекислоту, находящуюся в баллонах высокого давления, и подающуюся к пистолету. До попадания в зону сварки газ предварительно стабилизируется при помощи редуктора. Сварка в среде защитного газа обладает рядом плюсов в сравнении со сваркой при помощи покрытых электродов:
Технологические преимущества сварки полуавтомат
высокие показатели производительности и качества швов;
полуавтоматическая сварка швов небольшой длины может производиться в любом пространственном положении;
соединительная сварка может быть реализована в висячем положении, метал не будет вытекать.
Производственные преимущества:
отсутствуют вредные выделения в процессе сварки.
Пара слов о сварочных смесях (Ar+CO2) + генератор углекислоты своими руками от сварщиков-экспериментаторов
Про сварку в газовых смесях ходят легенды. Вот, например, если варить в смеси Ar-75%+CO2-25%, то и брызги исчезают совсем и электродного присадочного материала расходуется меньше: писаки на разношерстных сайтах о сварке утверждают со знанием дела о 3-5% экономии! Если варить много, приличная, однако, экономия получается. Плюс ко всему вместо мелкокапельного металлопереноса образуется фактически струйный перенос металла с электродной проволоки в сварочную ванну, что делает шов плотнее и, очевидно, прочнее. При больших объемах сварки с СО2 обмерзает редуктор и не работает, так что приходится использовать всякие дополнительные приспособления – подогреватели углекислого газа. Так же при сварке в углекислоте наблюдается сильно разбрызгивание. А со смесью этого не происходит.
И баллон приходится менять реже.
В общем, смесь «рулит», не смотря на то, что СО2 дешевле и не так чувствительна к подготовке сварочных кромок.
В связи с чем вопрос: действительно ли использование сварочных смесей на основе Ar так эффективно или все-таки лучше варить СО2?
Лично мне очевидно, что процентное соотношение Ar + СО2 газовой смеси выбирают в зависимости от толщины металла, количества легирующих элементов в нем и с учетом требований по механической прочности шва. В целом, играясь этим соотношением можно улучшить или ухудшить свойства сварного соединения.
Конечно, сколько сварщиков, столько мнений, а истина находится где-то посередине. Первое, что, очевидно, нужно учитывать, это тип вашего полуавтомата. Если он рассчитан только на MAG –сварку в активном газе – углекислоте, то использование смеси с высоким содержанием в ней аргона приведет к возникновению проблем с клапаном. Поэтому для сварки в смесях логично выбирать инвертор MIG.
Теперь по сути проблемы…
Может показаться, что смесь применять вообще не стоит, так как есть здесь определенный маркетиноговый ход, позволяющий накрутить цену за счет манипуляций с процентным соотношением разностоимостных газов в баллоне. В итоге получается, что за суррогат аргона и углекислоты нужно платить так же, как за первосортный аргон. Здесь дело обстоит примерно как с бензином. Был 76-й и 92-й бензин. В итоге придумали нечто среднее между этими двумя марками 80-й. В итоге сами знаете, что получилось.
С другой стороны профессиональные сварщики знают, что действительно смесь эффективна при сварке коррозионостойких сталей, оцинкованного металла, хотя по всем теоретическим канонам сварка в чистом аргоне этих же марок и покрытий качество швов должна только улучшить. Но на практике все происходит иначе.. В промышленности готовят смесь Ar-95-98%+CO2-2-5%. Но очевидно, что на характер плавления влияют все факторы процесса:
- марка стали ( сварка нержавеющей стали 20Х13 может отличаться от ст. 12Х18Н10Т и т.д.)
- марка присадочной проволоки
- режимы сварки.
12Х18Н10Т и т.д.)Исходя из этого становится понятно, почему смесь, которая одному сварщику подходит идеально, для другого дает неудовлетворительный результат. С нашей точки зрения, однозначного ответа в какой пропорции лучше варить здесь нет. Ее надо подбирать индивидуально в каждом конкретном случае в зависимости от исходных данных.
Аргон применяют при сварке легированных/высоколегированных и жаропрочных сталей, алюминия, титана.
Если же вы занимаетесь кузовным ремонтом, другими словами сваркой низкоуглеродистых сталей, которые применяют в автопроме – здесь однозначно нужно применять углекислоту. Хотя, если будете варить «чернягу» аргоном разницы не почувствуете (разве что в цене за баллон?). Почему так, прояснит следующая статья.
Генератор углекислоты для сварки своими руками
Но немного отвлечемся от серьезной темы…
В каждой шутке есть доля шутки, а остальное правда…
Оказывается, приличный шов, ничем не уступающий по качеству шву, сваренному в смеси аргона с углекислотой, можно получить при сварке на Кока-Коле (Coca Cola).
Вспоминаем, что только не делали с этой самой Кока-Колой: и пили, и ели ее, и как средство от ржавчины использовали, ведь «богатый» состав этого чудо-напитка содержит много чего, даже немножко ортофосфорной кислоты. Ее добавляют как усилитель вкуса, или «Третий вкус», изобретенный японцами в «стране восходящего солнца» – этот самый «вкус» более интенсивно всасывается и ощущается вкусовыми рецепторами. Не забываем при этом, что ортофосфорная кислота применяется еще много где в химической промышленности и, в частности, в ваннах электрополировки вместе с хлористым ангидридом и прочими хим. веществами. Электрополировка, напомним, в промышленности служит для придания изделиям из нержавейки товарного вида .
Так вот, оказалось, что у Кока-Колы обнаружился еще один «талант»: ее можно применять в качестве защитной среды при сварке полуавтоматом низкоуглеродистых и низколегированных сталей проволокой св.08Г2С.
Рецепт приготовления защитной среды прост:
- Кока-Кола – 0,5 л
- Уксус -1,25 мл
- Сода пищевая – 100 г
- Лимонная кислота – 20г.
Получается вот такая смесь в предложенных пропорциях и генератор диоксида углерода по совместительству.
А далее, как в сказке: чем дальше, тем страшней…
Берем мерную кружку, засыпаем в нее лимонную кислоту, затем соду, перемешиваем. Предварительно подготавливаем два куска газетной бумаги и высыпаем содержимое нашей кружки аккуратной дорожкой на них. Аккуратно сворачиваем газеты в трубочки так, чтобы содержимое осталось внутри, и скручиваем торцы трубочек так, чтобы содержимое никуда не высыпалось.
Берем пластиковую бутылку и наливаем в нее 0,5 л Кока-Колы, добавляем уксус и пару подготовленных трубочек. Накручиваем трубку для подачи газа в сварочную горелку на бутылку – и вуаля, газовая защитная атмосфера своими руками готова к применению. Проверка шва, выполненного на кока-коле, дала положительный результат.
Вывод: если у вас кончился баллон с газом посреди ночи и варить все-равно надо, а в хозяйстве есть Кола и то, что на кухне у жены под рукой должно всегда найтись – вы будете спасены, сможете закончить работу до утра и при этом не оставите разочарованными ваших заказчиков.
Новый практический тест SAT 43: прохождение двуокиси углерода_cracksat.net
Главная> Тест SAT> Практические тесты по чтению SAT
Прохождение углекислого газа
Концентрация углекислого газа в нашей атмосфере
неуклонно возрастает с
года около 1750 года. Углекислый газ пропускает солнечную энергию, а
затем улавливает ее как тепловую энергию, поэтому больше углекислого газа в атмосфере , тем выше средняя глобальная температура
.Ученые обеспокоены тем, что
даже небольшое повышение глобальной температуры
существенно повлияет на жизнь растений и животных на Земле.
В прошлом фотосинтез был способен поддерживать
10 уровень углекислого газа в воздухе на более низком уровне
. Растения и водоросли превращают воду и углекислый газ
в кислород и глюкозу, используя энергию солнца
. Углерод из углекислого газа становится
захваченным или «фиксированным», поскольку растение использует глюкозу для создания
15 целлюлозы и крахмалов, которые составляют большую часть структуры растения
.
Человеческая промышленность является основной причиной увеличения содержания углекислого газа в атмосфере на
. Вырубка
лесов, чтобы освободить место для расширения городов или хозяйств —
20 земель уменьшает количество удаляемого углекислого газа на
. Древесина также часто сжигается, в результате чего в воздух выделяется еще
углекислого газа. Сжигание ископаемого топлива
для получения энергии высвобождает еще больше углекислого газа
, который ранее был заблокирован в угле, нефти,
25 или газе под землей.
Мы можем уменьшить количество углекислого газа на
, уменьшив объем выбросов, либо сжигая на
меньше ископаемого топлива, либо удаляя углекислый газ по мере сжигания
топлива.Мы можем сжечь меньше ископаемого топлива
30, переключившись на другие формы энергии, которые не выделяют углекислый газ, такие как энергия солнца или ветра
, но эти методы более дороги. Мы
можем «очистить» воздух от углекислого газа на электростанции
, где сжигается топливо, но это тоже стоит недорого.
Это также не работает для двуокиси углерода
, производимой автомобилями, грузовиками и самолетами.
Снижение выработки углекислого газа, хотя идея
похвальна, может не снизить уровни
в достаточной степени, чтобы оказать значимое влияние.Возможно, нам нужно сделать еще один шаг и попытаться удалить из воздуха углекислый газ.
Многие научно-исследовательские компании
сейчас разрабатывают системы, которые будут действовать как
искусственные «деревья» и удалять углекислый газ из атмосферы. Некоторые построили свой подход на методе
, который используется на подводных лодках и космических кораблях. Они объединяют
двуокись углерода с сильным основанием, называемым гидроксидом натрия
, для получения бикарбоната натрия,
, также известного как пищевая сода.Пузырьки воздуха через
50a раствора гидроксида натрия
достаточно для небольшого количества воздуха в космическом корабле или подводной лодке
, но это был бы медленный способ обработать
большого количества воздуха.
Один исследователь нашел способ сделать пластик
55 с компонентами гидроксида, который удалял бы
углекислого газа из воздуха, когда он проходит по поверхности
пластика. Фильтры, сделанные из длинных нитей этого пластика
, могут затем удалять углекислый газ, поскольку ветер
проталкивает воздух через нити.Таким образом, фильтры
60 действуют как листья на дереве.
Этот пластик недорогой, но из него изготавливают фильтры
, bui
The Mathematics of углекислый газ Часть 2
Гостевое эссе Майка Джонаса
Введение
Эта статья — вторая в серии из четырех статей.
Часть 1 серии (Часть 1) находится здесь
В Части 1 были разработаны простые математические формулы для имитации двуокиси углерода (CO2.) вклад в глобальное изменение температуры, представленный в компьютерных климатических моделях.
В этой статье используются формулы для определения периода средневекового потепления (MWP) и малого ледникового периода (LIA).
Примечание. В этой статье не говорится ничего нового и не утверждается, что были обнаружены какие-либо новые результаты. Об этом много раз говорилось раньше. Но за счет использования простых формул, которые имитируют внутреннюю работу компьютерных моделей климата, он позволяет количественно оценить компоненты глобального изменения температуры, связанные с CO2 и не связанные с CO2, с использованием электронной таблицы [10] вместо сложной климатической модели.
Обратите внимание: в этой статье все температуры, упомянутые в данной статье, являются аномалиями в градусах Цельсия, если не указано иное.
Отчет МГЭИК 1990
Отчет IPCC за 1990 г. содержал следующий рисунок [1]:
В более поздних отчетах IPCC этот график отсутствовал, а MWP либо был показан как менее значимый, либо не показан вообще. Ученые-климатологи приложили немало усилий, пытаясь установить, действительно ли MWP и LIA существовали в глобальном масштабе, или же они были просто локальными в Европе и Северной Америке.
Также было много дискуссий о том, пытались ли климатологи «избавиться» от MWP. Например, в заявлении Дэвида Деминга [2] Сенату США в 2006 г. указано:
Во время публикации моей статьи в Science у меня был еще один интересный опыт. Я получил удивительное письмо от крупного исследователя в области изменения климата. Он сказал: «Мы должны избавиться от средневекового потепления».
На самом деле существует множество свидетельств того, что MWP существовал и был глобальным.Например, места за пределами Европы и Северной Америки, где были обнаружены доказательства MWP, включают Антарктиду [3] [4], Китай [5], Перу [6], Тихий океан [7] и многие другие места [8]. .
Стоит отметить, что, хотя существование глобального MWP является общепринятым, но оспаривается в некоторых кругах, существование LIA является общепринятым и практически не вызывает споров.
Зачем избавляться от MWP?
Итак … почему так важно, существовало ли MWP и было ли оно глобальным?
Проблема, которую создает глобальный MWP, заключается в том, что он несовместим с климатическими моделями, которые сосредоточены почти исключительно на CO2.
Вклад CO2 в глобальную температуру во время MWP и LIA легко рассчитывается с использованием формул, разработанных в Части 1.
Во-первых, данные: данные по CO2 за этот период взяты из Ло-Доум в Антарктиде [9].
Достаточно очевидно, что просто глядя на график, CO2 оказал небольшое влияние в этот период, но его вклад можно количественно оценить с помощью формул, разработанных в Части 1:
Вклад CO2 рассчитывается в климатических моделях с использованием равновесной чувствительности климата (ECS), равной 3.2 (включая все отзывы).
На рисунке 3 очень ясно показано, почему создатели компьютерных моделей климата так стремились избавиться от MWP: он демонстрирует, что компьютерные модели климата неспособны представить климат. Воздействие CO2 на все периоды MWP и LIA было совершенно тривиальным. СО2 даже иногда двигался в противоположном направлении — повышался при понижении температуры, и наоборот. Большой рост доли CO2 в моделях в 20 веке не отражается на температуре после 1939 года.
Заключение
Картина глобальной температуры и ее факторов, представленная МГЭИК и компьютерными моделями климата, представляет собой картину, в которой CO2 был доминирующим фактором с начала индустриальной эпохи, а другие факторы оказали минимальное влияние. Чтобы поддержать эту картину, МГЭИК стремилась изобразить CO2 как важную движущую силу глобальной температуры в прошлом.
Идея о том, что CO2 был важным фактором глобальной температуры, не подтверждается данными MWP и LIA (905–1977).
Сноска
Важно понимать, что используемые здесь формулы представляют внутреннюю работу климатических моделей. Здесь нет «отрицания климата», потому что вся серия статей основана на предпосылке, что компьютерные модели климата верны, используя среднюю ECS 3,2.
Майк Джонас (MA Maths Oxford UK) ушел на пенсию несколько лет назад после почти 40 лет работы в ИТ.
Ссылки
[1] Отчет IPCC за 1990 г., раздел 7 http://ipcc.ch / ipccreports / far / wg_I / ipcc_far_wg_I_chapter_07.pdf Рисунок 7.1 (c).
[2] Заявление Дэвида Деминга в Комитете Сената США по окружающей среде и общественным работам. http://www.epw.senate.gov/hearing_statements.cfm?id=266543
[3] Хемер, М.А., Харрис, П.Т. 2003. Осадочный керн из-под шельфового ледника Амери, Восточная Антарктида, указывает на отступление шельфового ледника в середине голоцена. Геология 31: 127-130. http://geology.gsapubs.org/content/31/2/127.abstract
[4] Zunli Lu et al.2012. Икаитовая запись климата позднего голоцена на Антарктическом полуострове. Письма по науке о Земле и планетах. DOI: 10.1016 / j.epsl.2012.01.036 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X12000659
[5] Yan, H., Sun, L., Shao, D., Wang, Y. and Wei, G. 2014. Более высокая температура поверхности моря в северной части Южно-Китайского моря во время естественных теплых периодов в последнее время Голоцен, чем последние десятилетия. Китайский научный бюллетень 59 : 4115-4122. http://link.springer.com/article/10.1007/s11434-014-0317-3
[6] Thompson et al. 2006, 30 июня. Резкое изменение тропического климата: прошлое и настоящее. DOI: 10.1073 / pnas.0603
3 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1484420/
[7] Яир Розенталь1, Брэддок К. Линсли, Делия В. Оппо. Теплосодержание Тихого океана за последние 10 000 лет. Наука, 1 ноября 2013 г .: Vol. 342 нет. 6158 с. 617-621 DOI: 10.1126 / science.1240837 http: //www.sciencemag.org / content / 342/6158/617
[8] Статьи о MWP как глобальном событии. https://agwobserver.wordpress.com/2009/09/08/papers-on-the-mwp-as-global-event/
[9] Результаты Ice Core: отчеты Law Dome по CO2 и Ch5 за последние 1000 лет, впервые опубликованные в Etheridge et al., 1996 и 1998. [..]
Этеридж Д.М., Л.П. Стил, Р.Л. Лангенфельдс, Р.Дж. Фрэнси, Ж.-М. Барнола, В.И. Морган. 1996. Естественные и антропогенные изменения атмосферного CO2 за последние 1000 лет из-за воздействия воздуха в антарктических льдах и фирне. Journal of Geophysical Research, 101, 4115-4128.
Этеридж, Д.М., Л.П. Стил, Р.Дж. Фрэнси и Р.Л.Лангенфельдс. 1998. Атмосферный метан между 1000 г. н.э. и по настоящее время: свидетельства антропогенных выбросов и климатической изменчивости. Journal of Geophysical Research, 103, 15979-15996.Law Dome Ice Core 2000-Year Data CO2, Ch5, and N2O Data. ftp://ftp.ncdc.noaa.gov/pub/data/paleo/icecore/antarctica/law/law2006.txt
[10] Электронная таблица «Part2» со всеми данными и работой — Part2 (excel.xlsx файл)
Сокращения
AR4 — (Четвертый отчет МГЭИК)
AR5 — (Пятый отчет МГЭИК)
CO2 — двуокись углерода
CWIS — подогрев CO2 уже в системе
ECS — Равновесная чувствительность к климату
IPCC — Межправительственная группа экспертов по изменению климата
IR — Инфракрасный (излучение)
LIA — Малый ледниковый период
MWP — Средневековый период потепления
SKS — Skeptical Science (скептическая наука.com)
WRI — Институт мировых ресурсов
Нравится:
Нравится Загрузка …
Связанные
35 самых простых способов уменьшить углеродный след
35 самых простых способов уменьшить углеродный след
Уменьшите свой углеродный след с помощью этих 35 простых приемов. Фотография: MilicaBuha
Перед лицом недавнего отчета по национальной оценке климата об угрозах изменения климата администрация Трампа продолжает попытки свернуть экологическую политику.Тем не менее, отдельные люди могут изменить ситуацию, сократив свои личные выбросы парниковых газов. Хотя есть много способов сделать это и сэкономить энергию — например, утеплить дом, установить солнечные батареи и посадить деревья — ниже приведены самые простые и легкие изменения, которые вы можете внести. Они не требуют больших усилий или финансовых вложений.
Сначала рассчитайте свой углеродный след
Ваш углеродный след — это количество парниковых газов, включая углекислый газ, метан, закись азота, фторированные газы и другие, которые вы производите в течение своей жизни.Проект «Пути глубокой декарбонизации» определил, что для того, чтобы удержать повышение глобальной температуры до 2 lessC или ниже, каждому жителю Земли потребуется к 2050 году средний годовой углеродный след в 1,87 тонны. тонн. Для сравнения: выбросы углерода на душу населения в Китае составляют 8,2 тонны. У всех нас есть способы достичь 1,87 тонны.
Подсчитайте свой углеродный след на сайте carbonfootprint.com, чтобы узнать, как у вас дела. Калькулятор углеродного следа EPA может показать, сколько углерода и денег вы сэкономите, выполнив некоторые из этих действий.
Вот некоторые из самых простых способов уменьшить свой углеродный след.
Еда
Фото: BeckyStriepe
1. Ешьте только в пищевой цепочке. Это означает, что нужно есть в основном фрукты, овощи, зерно и бобы. Животноводство — мясо и молочные продукты — отвечает за 14,5% антропогенных выбросов парниковых газов в мире, в основном за счет производства и переработки кормов, а также метана (в 25 раз более мощного, чем CO2 удерживает тепло в атмосфере за 100 лет), которые выделяют мясо говядины и овцы. .Каждый день, когда вы отказываетесь от мяса и молочных продуктов, вы можете сокращать свой углеродный след на 8 фунтов, то есть на 2 920 фунтов в год. Вы можете начать с присоединения к «Понедельникам без мяса».
2. Выберите органические и местные сезонных продуктов. При транспортировке продуктов питания издалека, будь то грузовик, корабль, железнодорожный транспорт или самолет, в качестве топлива и для охлаждения используются ископаемые виды топлива, чтобы предотвратить порчу продуктов в пути.
3. Покупайте продукты оптом. По возможности используйте свою многоразовую тару.
4. Сократите количество пищевых отходов , заранее планируя приемы пищи, замораживая излишки и повторно используя остатки.
5. Компост ваших пищевых отходов, если возможно. (Если вы живете в Нью-Йорке, вы можете найти пункт сдачи компоста здесь.
Одежда
Фото: Джессика КейМюррей
6. Не покупайте модную одежду. Модные, дешевые вещи, которые выходят из моды, быстро выбрасываются на свалки, где они выделяют метан при разложении.В настоящее время средний американец выбрасывает около 80 фунтов одежды ежегодно, 85 процентов из которых попадает на свалки. Кроме того, самая быстрая мода идет из Китая и Бангладеш, поэтому для ее доставки в США требуется использование ископаемого топлива. Вместо этого купите качественную одежду, которая прослужит долго.
7. Еще лучше, покупать винтажную или переработанную одежду в консигнационных магазинах.
8. Стирайте одежду в холодной воде. Ферменты, содержащиеся в моющем средстве в холодной воде, предназначены для лучшей очистки в холодной воде.Стирка двух загрузок в неделю в холодной воде вместо горячей или теплой может сэкономить до 500 фунтов углекислого газа в год.
Покупки
9. Покупайте меньше вещей! И покупайте бывшие в употреблении или переработанные предметы, когда это возможно.
10. Берите с собой собственную многоразовую сумку , когда ходите по магазинам.
11. Старайтесь избегать предметов с лишней упаковкой.
12. Если вы хотите купить новый компьютер, выберите ноутбук вместо настольного .Ноутбуки требуют меньше энергии для зарядки и работы, чем настольные компьютеры.
13. При покупке бытовой техники, освещения, оргтехники или электроники, ищите продукты Energy Star , которые сертифицированы как более энергоэффективные.
14. Поддерживайте и покупайте у экологически ответственных и устойчивых компаний.
Дом
15. Проведите энергетический аудит вашего дома. Это покажет, как вы расходуете или расходуете энергию, и поможет определить способы повышения энергоэффективности.
16. Замените лампы накаливания (которые расходуют 90 процентов своей энергии в виде тепла) на светоизлучающие диоды (LED). Хотя светодиоды стоят дороже, они потребляют четверть энергии и служат до 25 раз дольше. Они также предпочтительнее компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), которые выделяют 80 процентов своей энергии в виде тепла и содержат ртуть.
17. Выключайте свет , когда выходите из комнаты, и отключайте ваши электронные устройства, когда они не используются.
18. Выключите водонагреватель на до 120˚F. Это может сэкономить около 550 фунтов CO2 в год.
19. Установка душевой лейки с низким расходом для уменьшения расхода горячей воды может сэкономить 350 фунтов CO2. Также помогает более короткий душ.
20. Зимой опускайте термостат, а летом — поднимайте. Летом меньше используйте кондиционер; вместо этого выберите вентиляторы, которые потребляют меньше электроэнергии. И попробуйте эти другие способы побороть жару без кондиционера.
21. Зарегистрируйтесь, чтобы получать электроэнергию от clean energy через местное коммунальное предприятие или сертифицированного поставщика возобновляемых источников энергии. Green-e.org может помочь вам найти сертифицированных поставщиков зеленой энергии.
Транспорт
Поскольку электричество все чаще поступает из природного газа и возобновляемых источников энергии, транспорт стал основным источником выбросов CO2 в США в 2017 году. Средний автомобиль производит около пяти тонн CO2 в год (хотя это зависит от типа автомобиля, его топливной эффективности и как гонят).Внесение изменений в то, как вы передвигаетесь, может значительно сократить ваш углеродный бюджет.
Фото: SFBicycleCoalition
22. Привод меньше. Пешком, общественным транспортом, автопарком, поездкой на автомобиле или велосипедом к месту назначения, если это возможно. Это не только снижает выбросы CO2, но также снижает заторы на дорогах и связанные с этим работу двигателей на холостом ходу.
23. Если вы вынуждены вести машину, избегайте ненужных торможений и ускорений. Некоторые исследования показали, что агрессивное вождение может привести к расходу топлива на 40 процентов больше, чем постоянное спокойное вождение.
24. Позаботьтесь о своей машине. Правильно накачанные шины могут повысить эффективность использования топлива на три процента; а обеспечение надлежащего ухода за автомобилем может увеличить его на четыре процента. Снимите с машины лишний вес.
25. Выполняя поручения, постарайтесь объединить их, чтобы уменьшить время вождения.
26. Используйте дорожные приложения, такие как Waze, чтобы не попасть в пробки.
27. В дальних поездках включайте круиз-контроль, который может сэкономить газ.
28. Используйте меньше кондиционера во время вождения, даже в жаркую погоду.
29. Если вы покупаете новый автомобиль, рассмотрите возможность приобретения гибридного или электрического автомобиля . Но учтите выбросы парниковых газов в результате производства автомобиля, а также его эксплуатации. Некоторые электромобили изначально вызывают больше выбросов, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания, из-за производственных воздействий; но они восполняют это через три года. Это приложение оценивает автомобили на основе их пробега, типа топлива и выбросов как в результате производства автомобиля, так и, если они являются электромобилями, в результате выработки электроэнергии для их эксплуатации.
Воздушный транспорт
30. Если вы летите по работе или для удовольствия, то, вероятно, большая часть вашего углеродного следа связана с авиаперелетами. По возможности избегайте полетов ; при более коротких поездках вождение может выделять меньше парниковых газов.
Фото: Дикша
32. Беспосадочный полет , поскольку при посадке и взлете расходуется больше топлива и производится больше выбросов.
33. Go эконом-класс. Бизнес-класс вызывает почти в три раза больше выбросов, чем экономичный, потому что в экономическом классе выбросы углерода распределяются между большим количеством пассажиров; Первый класс может привести к выбросам углерода в девять раз больше, чем экономия.
34. Если вы не можете избежать полета, компенсирует выбросы углерода во время вашего путешествия.
Отводы углерода
Углеродная компенсация — это сумма денег, которую вы можете заплатить за проект по сокращению выбросов парниковых газов в другом месте. Если вы компенсируете одну тонну углерода, компенсация поможет уловить или уничтожить одну тонну парниковых газов, которые в противном случае были бы выброшены в атмосферу. Компенсация также способствует устойчивому развитию и увеличению использования возобновляемых источников энергии.
Этот калькулятор оценивает выбросы углерода во время полета и сумму денег, необходимую для их компенсации. Например, при перелете эконом-класса туда и обратно из Нью-Йорка в Лос-Анджелес выделяется 1,5 тонны CO2; это стоит 43 доллара, чтобы компенсировать этот углерод.
Вы можете приобрести компенсацию выбросов углерода, чтобы компенсировать любые или все другие выбросы углерода.
Деньги, которые вы платите, идут на проекты по защите климата. Эти проекты спонсируют различные организации. Например, Myclimate финансирует приобретение энергоэффективных кухонных плит в Руанде, установку солнечной энергии в Доминиканской Республике и замену старых систем отопления на энергоэффективные тепловые насосы в Швейцарии.Cotap обеспечивает устойчивую посадку деревьев в Индии, Малави, Мозамбике, Уганде и Никарагуа для поглощения CO2; Вы можете подписаться на ежемесячные выплаты здесь. Terrapass финансирует американские проекты по утилизации отходов животноводства с ферм, установке энергии ветра и улавливанию свалочного газа для производства электроэнергии. Он также предлагает ежемесячную подписку на компенсацию.
Стать политически активным
Фото: ScottBeale
35. Наконец — и, возможно, самое главное, поскольку наиболее эффективные решения проблемы изменения климата требуют действий правительства — голоса! Станьте политически активными и дайте знать своим представителям, что вы хотите, чтобы они приняли меры по поэтапному отказу от использования ископаемого топлива и декарбонизации страны как можно скорее.
Преобразование диоксида углерода в оксид углерода с использованием воды и электричества — ScienceDaily
Исследователи из Университета Иллинойса в Чикаго и Объединенного центра искусственного фотосинтеза определили, как электрокатализаторы могут преобразовывать диоксид углерода в оксид углерода, используя воду и электричество. Это открытие может привести к разработке эффективных электрокатализаторов для крупномасштабного производства синтез-газа — смеси моноксида углерода и водорода.
«Электрохимическое восстановление углекислого газа до топлива представляет значительный интерес, поскольку оно предлагает средства для хранения электроэнергии из источников энергии, таких как ветер и солнечное излучение, в форме химических связей», — сказал Минеш Сингх, доцент кафедры химической инженерии. и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .
Во время своего постдокторского исследования в Калифорнийском университете в Беркли Сингх изучал искусственный фотосинтез и был частью команды, которая разработала искусственные листья, которые при воздействии прямых солнечных лучей были способны превращать углекислый газ в топливо.
В своем последнем исследовании Сингх разработал современную многомасштабную модель, которая объединяет квантово-химический анализ пути реакции; микрокинетическая модель динамики реакции; и модель континуума для переноса частиц в электролите, чтобы точно узнать, как диоксид углерода может быть электрохимически восстановлен с помощью катализатора, в данном случае серебра, и превращен в монооксид углерода.
Хотя наиболее вероятный путь реакции обычно определяется из квантово-химического расчета пути с наименьшей свободной энергией, этот подход может вводить в заблуждение, когда охват адсорбированных частиц значительно различается, сказал Сингх.Поэтому важно интегрировать эффекты электронных состояний катализатора на атомном уровне с динамикой компонентов в электролите на уровне континуума для точного прогнозирования путей электрокаталитических реакций.
«Эта многомасштабная модель — одно из самых больших достижений в электрохимии», — сказал он.
Чтобы понять, как работают электрокатализаторы в топливных элементах или электрохимических элементах, ученым необходимо сначала исследовать электронные и квантовые уровни, что может быть чрезвычайно сложно в присутствии электрического поля, сказал Джейсон Гудпастер, доцент химии в Университете Миннесоты. и один из соавторов.Сингху и Гудпастеру потребовалось больше года, чтобы индивидуально создать и протестировать модели, а также интегрировать их в многомасштабную структуру для полномасштабного моделирования электрохимической реакции.
По словам Сингха, это первый случай, когда ученые предсказали количественно, исходя из первых принципов, плотность тока окиси углерода и водорода в зависимости от приложенного потенциала и давления двуокиси углерода.
«Как только вы узнаете, как эти реакции протекают на электрокатализаторах, вы сможете управлять структурой катализатора и рабочими условиями для эффективного получения окиси углерода», — сказал Сингх.Поскольку это газообразные продукты — окись углерода и водород нерастворимы в водных электролитах — их можно легко разделить в виде синтез-газа и превратить в топливо, такое как метанол, диметиловый эфир или смесь углеводородов.
Известно, что электрокатализаторы, такие как золото, серебро, цинк, палладий и галлий, дают смеси диоксида углерода и водорода в различных соотношениях в зависимости от приложенного напряжения, сказал Сингх. Золото и серебро проявляют наивысшую активность в отношении уменьшения углекислого газа, и, поскольку серебра больше и дешевле, чем золота, «серебро является более перспективным электрокатализатором для крупномасштабного производства окиси углерода», — сказал он.
История Источник:
Материалы предоставлены Иллинойским университетом в Чикаго . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.
.