氫分子和氫原子是所有化學(xué)元素中zui小的分子和原子，如把鈀的單晶結(jié)構(gòu)考慮成為面心立方體，立方體的八個角為八個鈀原子所占有，六個面的中心部分為六個鈀原子所占有，在這個鈀原子的密集堆積中，只有在鈀管表面能發(fā)生離解的氫原子才能通過，而其它元素的原子和分子，其直徑都大于鈀原子密集堆積的間隙，故不能通過。
氫氣發(fā)生器產(chǎn)出的氫氣有兩種不同的來源。下面對這兩種工作原理進(jìn)行簡易的比較：
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↑ 本儀器對壓控、過壓保護、流量顯示、流量追蹤等均實行自動控制;使輸出氫氣能在恒壓下，根據(jù)氣相色譜儀用氫氣量，實現(xiàn)全自動調(diào)節(jié)(在產(chǎn)氣量范圍內(nèi))。
純水電解制氫：
把滿足要求的電解水(電阻率大于1MΩ/cm，電子或分析行業(yè)用的去離子水或二次蒸餾水皆可)送入電解槽陽極室，通電后水便立刻在陽極分解：2H2O=4H++ 2O-2，分解成的負(fù)氧離子(O-2)，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+•XH2O)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。
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