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berlitz.
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Ciao,
la sera del 29 marzo ho eseguito delle prove per misurare la temperatura che raggiungeva la soluzione al variare della tensione d'ingresso. Ho messo il tester in parallelo con la cella per misurarne la tensione, poiche' lo stesso tester poteva misurare la temperatura tramite termocoppia, ho attaccato questa sulla parete interna della cella appena sotto la superfice della soluzione. Questa configurazione non ha funzionato perche' la termocoppia fungeva da secondo catodo, con conseguente formazione di un altra plasma. In altre parole il tester aveva la parte elettrica della termocoppia collegata con l'ingresso di uno dei poli per la misura del voltaggio.
Di questo mi sono accorto solo alla fine quando ho visto formare un piccolo foro sulla parete della cella e attraverso questo ho visto una luce molto viva segno evidente del plasma. Fino ad allora mi ero accorto solo che il tester non dava valori della temperatura, non sospettando niente di quello che realmente succedeva.
Riporto solo a titolo di cronaca i dati misurati della prova: tali dati sono da considerarsi solo indicativi in quanto sono influenzati dalla presenza del secondo "catodo". Poiche' il tester per la misura della corrente e' stato messo in serie con il catodo "vero", i valori della corrente sono riferiti a questo catodo.
Soluzione acqua + sale da cucina (NaCl) con concentrazione 0,4 moli/litro
Volume 1/2 litro
Condensatore 9400 microFarad
Va--------Vc-------I-----------P---------FO
30 V------33V-----2A--------66W------Elettrolisi
40 V------?--------1.1A------?-----------Elettrolisi
50 V------43V-----0.35A----15.1W----Inizio plasma: appena percepibile
60 V------65V-----0.28A----18W-------Plasma piccolissimo ma persistente
70 V------83V-----0.35A-----29.1W----Piccolo e piu' luminoso
80 V------110V----0.2A------22W------Un po' meno piccolo
Legenda:
Va: Valore nominale della tensione alternata in uscita dal Variac.
Vc: Tensione continua in ingresso alla cella
I: Corrente continua in ingresso alla cella
P: Potenza calcolata in ingresso alla cella
FO: Fenomeni osservati
Il plasma a 80 Volts si e' spento dopo circa quattro minuti quando ha fuso la punta dell'ago.
Questi dati indicherebbero che oltre un certo voltaggio la corrente attraversata diminuirebbe in modo tale da diminuire anche la potenza richiesta per mantenere il plasma. Tale fenomeno e' meglio evidenziato nel mio successivo esperimento che descrivero' nei prossimi giorni.
Ciao
Francesco
Promemoria della prova svolta il 24/03/2006:
Risultati indicativi dell'esperimento di GDPE con cella metallica e con ago come catodo.
Condizioni operative:
Temperature ambiente 13°C
Cella metallica (pentolino) da circa 3/5 di litro con diametro di 10,2 cm
Catodo ago da cucire (dovrebbe essere in acciaio inossidabile)
Anodo la stessa cella
Soluzione usata acqua e 2 cucchiani di sale da cucina
Quantita' soluzione 1/2 litro circa (non misurata)
Voltaggio (nominale, perche' non e' stato misurato) in corrente alternata in uscita del variac 60 Volts
Voltaggio in corrente continua in ingresso alla cella 65 Volts con variazioni di + e - 1,5 Volts
2 condensatori in parallelo per un totale di 9400 micro Farad
Dati misurati:
Corrente:
Corrente preinnesco plasma 0,60~0,90 Ampere
Corrente iniziale postinnesco plasma 0,50 Ampere con fluttuazioni di +/- 0,05
dopo 15~20 minuti 0,40 +/- 0,05 Ampere
dopo altri 20 minuti 0,35 +/- 0,05 Ampere
dopo altri 20 minuti 0,30 +/- 0,03 Ampere
Temperatura:
si e' fermata dopo circa un quarto d'ora a 42°C sulla superficie della soluzione e dopo non e' piu' cambiata
dopo mezz'ora si sono stabilizzate le temperature del fondo cella e della parete rispettivamente a circa 20°C e 21°C
Soluzione rimasta 470 ml
Ho svolto questa prove di GDPE a bassa potenza utilizzando un ago metallico come catodo e la cella, anch'essa, metallica come anodo. Il risultato piu' interessante e' che il plasma poteva rimanere acceso con soli 20 Watt e forse ancora meno. Comunque e' da riverificare perche' non sono sicuro delle misure del tester.
Osservazioni:
il plasma era un puntino vivace appena luminoso. Alla fine ho portato il variac a 50 Volts, la sua luminosita' era appena percepibile ed intermittente, a 40 Volts il plasma non e' piu' visibile ma non spento perche' la corrente elettrica era ancora diminuita a circa 0,15 Ampere ed infine a 30 Volts si spegne con il ritorno della idrolisi dell'acqua ed aumento della corrente. Dopo qualche istante ho rialzato la tensione e subito e' ritornato il plasma, poi ho alzato fino a 90 Volts a passi di 10 Volts osservando sempre maggiore luminosita' fino ad illuminare completamente la cella e poi si e' spento perche' si e' fusa la parte immersa dell'ago.
Considerazioni:
Il fatto che la potenza necessaria a mantenere acceso il plasma diminuiva col passare del tempo si poteva spiegare con la concomitanza di due processi: evaporazione della soluzione con conseguente abbassamento del suo livello e consumo della punta dell'ago. Questo determinava alla fine una minore superficie esposta del catodo con conseguente minore passaggio della corrente elettrica. Pero' questo faceva rimanere intatto il plasma probabilmente perche' questo era determinato dall'effetto punta. Non e' escluso, come accennato all'inizio, che ci sia un'errore del tester causato magari dal consumo della batteria.
Sto considerando il fatto di usare tensioni piu' alte intorno ai 100 Volts per verificare l'effetto delle radiazioni luminose e non sul rendimento complessivo della cella, ma ci vorrebbe materiali resistenti tipo tungsteno.
Infine non ho potuto calcolare il rendimento della cella provata perche' ci vogliono calcoli abbastanza complessi ed una migliore conoscenza della dispersione del calore in situazione stazionarie.
Edited by berlitz - 14/4/2006, 02:05.
GDPE con cella metallicaProve e risultati sperimentali |