RU2005122026A - Способ электролиза воды и устройство для определения состава стабильных изотопов водорода и кислорода - Google Patents
Способ электролиза воды и устройство для определения состава стабильных изотопов водорода и кислорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2005122026A RU2005122026A RU2005122026/15A RU2005122026A RU2005122026A RU 2005122026 A RU2005122026 A RU 2005122026A RU 2005122026/15 A RU2005122026/15 A RU 2005122026/15A RU 2005122026 A RU2005122026 A RU 2005122026A RU 2005122026 A RU2005122026 A RU 2005122026A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- isotopes
- anode
- stable
- oxygen
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract 31
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract 13
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical class [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract 7
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract 6
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims abstract 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 229910000629 Rh alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- SXRIPRHXGZHSNU-UHFFFAOYSA-N iridium rhodium Chemical compound [Rh].[Ir] SXRIPRHXGZHSNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 claims abstract 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims abstract 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 abstract 4
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/1873—Ice or snow
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Claims (6)
1. Устройство для электролиза воды с целью определения состава стабильных изотопов воды и проведения масс-спектрометрии состава стабильных изотопов водорода или состава стабильных изотопов кислорода, отличающееся тем, что устройство для электролиза воды включает протонообменную мембрану, которая выполнена из фторуглеродного полимера, неэлектролитически покрытого слоем платины, иридия, родия или иридиево-родиевого сплава, и катода и анода, выполненных из пористого титана, покрытого слоем платины, причем протонообменная мембрана расположена между катодом и анодом, где вода подвергается электролизу путем введения ее с анодной стороны и подачи постоянного тока между анодом и катодом, в то время как генерируемый на аноде газообразный кислород и генерируемый на катоде газообразный водород подают соответственно в масс-спектрометр для определения соотношения изотопов.
2. Устройство для электролиза воды по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит приспособление для подачи газообразного азота к каждому из каналов, один из которых проводит генерируемый на аноде газообразный кислород к масс-спектрометру для определения соотношения изотопов, а другой проводит генерируемый на катоде газообразный водород к масс-спектрометру для определения соотношения изотопов, посредством чего остающиеся в каждом из каналов газ и вода могут быть удалены каждый раз, когда газообразный кислород или газообразный водород подают в масс-спектрометр для определения соотношения изотопов.
3. Устройство для электролиза воды, предназначенное для определения состава стабильных изотопов воды, по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит двухтрубную осушительную деталь в каждом из каналов, один из которых проводит генерируемый на аноде газообразный кислород к масс-спектрометру для определения соотношения изотопов, а другой проводит генерируемый на катоде газообразный водород к масс-спектрометру для определения соотношения изотопов, причем стенка внутренней трубы двухтрубной осушительной детали представляет собой протон-обменную мембрану, выполненную из фторуглеродного полимера, благодаря чему при пропускании высушенного силикагелем воздуха между внутренней трубкой и внешней трубкой из поступающего во внутреннюю трубку газообразного кислорода или газообразного водорода удаляются только те пары воды, которые препятствуют масс-спектрометрическому определению, благодаря чему газы могут быть высушены перед их вводом в масс-спектрометр для определения соотношения изотопов.
4. Способ электролиза воды, предназначенный для определения состава стабильных изотопов воды с целью масс-спектрометрии либо состава стабильных изотопов водород, либо состава стабильных изотопов кислорода, отличающийся тем, что:
(1) осуществляется электролиз пробы воды без добавления какого-либо электролита;
(2) осуществляется раздельное извлечение газообразного водорода и газообразного кислорода с целью их ввода в масс-спектрометр для определения соотношения изотопов;
и
(3) производится анализ состава стабильных изотопов для какого-либо стабильного изотопа водорода или какого-либо стабильного изотопа кислорода, содержащихся в пробе воды.
5. Способ электролиза воды, предназначенный для определения состава стабильных изотопов воды, отличающийся тем, что, с целью определения содержащегося в воде стабильного изотопа кислорода 17О, осуществляется электролиз пробы воды без добавления какого-либо электролита, в результате которого извлекается газообразный кислород, и далее непосредственно производится анализ изотопа кислорода 17O в виде молекулярного кислорода.
6. Способ электролиза воды, предназначенный для определения состава стабильных изотопов воды, по п.4 или 5, отличающийся тем, что электролиз осуществляется с помощью электролитической ячейки, включающей протонообменную мембрану, которая выполнена из фторуглеродного полимера, неэлектролитически покрытого слоем платины, иридия, родия или иридиево-родиевого сплава, и катода и анода, выполненных из пористого титана, покрытого слоем платины, причем протонообменная мембрана расположена между катодом и анодом, где вода подвергается электролизу путем введения ее в камеру на анодной стороне и подачи постоянного тока между анодом и катодом.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002-361726 | 2002-12-13 | ||
| JP2002361726A JP3457306B1 (ja) | 2002-12-13 | 2002-12-13 | 水安定同位体比測定用水電解装置及び水安定同位体比質量分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005122026A true RU2005122026A (ru) | 2005-11-20 |
| RU2291229C2 RU2291229C2 (ru) | 2007-01-10 |
Family
ID=29244358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005122026/15A RU2291229C2 (ru) | 2002-12-13 | 2003-12-12 | Способ электролиза воды и устройство для определения состава стабильных изотопов водорода и кислорода |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7351316B2 (ru) |
| EP (1) | EP1570110B1 (ru) |
| JP (1) | JP3457306B1 (ru) |
| AT (1) | ATE377663T1 (ru) |
| AU (1) | AU2003285778A1 (ru) |
| DE (1) | DE60317363T2 (ru) |
| RU (1) | RU2291229C2 (ru) |
| WO (1) | WO2004055241A2 (ru) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3511380B1 (ja) | 2003-09-18 | 2004-03-29 | スガ試験機株式会社 | 低温凝縮型の水電解装置及びこれを利用した質量分析の前処理方法 |
| US8809773B2 (en) * | 2005-03-22 | 2014-08-19 | Carnegie Mellon University | Membrane interface apparatus and method for mass spectrometry |
| DE102005049152B4 (de) * | 2005-10-14 | 2024-06-06 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh | Verfahren zur Bereitstellung einer Substanz für die Analyse von Isotopenverhältnissen von C, N, S aus organischen Verbindungen sowie Einrichtung zur Durchführung einer Isotopenverhältnisanalyse |
| EP1887343A1 (en) * | 2006-08-11 | 2008-02-13 | Geoservices | Device for quantifying the content of at least one gaseous constituent contained in a gaseous sample from a fluid, related assembly and process |
| JP2008260971A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Toshiba Corp | 水蒸気電解装置及び水蒸気電解方法 |
| RU2390491C2 (ru) * | 2007-05-08 | 2010-05-27 | Вудфорд Ассошиэйтс Лимитэд | Способ и установка для производства легкой воды |
| MD20070144A (ru) * | 2007-05-21 | 2009-01-31 | Институт Энергетики Академии Наук Молдовы | Способ получения потока ионов водорода |
| AU2010216051B2 (en) | 2009-02-17 | 2012-10-11 | Mcalister Technologies, Llc | Apparatus and method for controlling nucleation during electrolysis |
| CN102395710B (zh) | 2009-02-17 | 2015-02-11 | 麦卡利斯特技术有限责任公司 | 电解槽及其使用方法 |
| US8075750B2 (en) | 2009-02-17 | 2011-12-13 | Mcalister Technologies, Llc | Electrolytic cell and method of use thereof |
| US9040012B2 (en) | 2009-02-17 | 2015-05-26 | Mcalister Technologies, Llc | System and method for renewable resource production, for example, hydrogen production by microbial electrolysis, fermentation, and/or photosynthesis |
| JP2012180554A (ja) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Honda Motor Co Ltd | 高圧水素製造装置 |
| WO2013059724A1 (en) | 2011-10-21 | 2013-04-25 | California Institute Of Technology | System and method for determining the isotopic anatomy of organic and volatile molecules |
| RU2477464C1 (ru) * | 2011-10-26 | 2013-03-10 | Учреждение Российской академии наук Ордена Ленина и Ордена Октябрьской Революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) | Узел восстановления для масс-спектрометрического определения изотопного состава водорода воды и органических кислородосодержащих соединений |
| CN103091137B (zh) * | 2011-11-04 | 2015-08-26 | 核工业北京地质研究院 | 一种矿物中气、液包裹体的碳、氢同位素分析预处理装置 |
| US9127244B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-09-08 | Mcalister Technologies, Llc | Digester assembly for providing renewable resources and associated systems, apparatuses, and methods |
| JP6192105B2 (ja) * | 2013-10-24 | 2017-09-06 | 一般財団法人電力中央研究所 | 放射壊変により生成されるガスの濃集装置 |
| JP6209133B2 (ja) * | 2014-05-26 | 2017-10-04 | 日本電信電話株式会社 | 同位体比分析システム、及び分析方法 |
| RU2571781C1 (ru) * | 2014-12-10 | 2015-12-20 | Акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья" (АО "СНИИГГиМС") | Изотопный способ определения природы воды в продукции скважин газовых и газоконденсатных месторождений |
| EP3971324A1 (de) * | 2020-09-16 | 2022-03-23 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Verfahren zum betreiben einer elektrolyseanlage sowie elektrolyseanlage |
| CN115561123B (zh) * | 2022-09-19 | 2024-05-14 | 北京科技大学 | 气相氢环境下金属管材的氢渗透实验装置及实验方法 |
| WO2024095800A1 (ja) * | 2022-11-01 | 2024-05-10 | 株式会社Ihi | 判定方法、品質保証方法、電解装置、及び電解方法 |
| CN116499980B (zh) * | 2023-05-17 | 2024-02-13 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种月壤水冰含量及氢氧同位素标定***及测量*** |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3981976A (en) * | 1970-01-28 | 1976-09-21 | Atomic Energy Of Canada Limited | Process for hydrogen isotope concentration between liquid water and hydrogen gas |
| US4050995A (en) * | 1971-02-01 | 1977-09-27 | The Dow Chemical Company | Method for determining water vapor transmission rate or water content |
| JP3406390B2 (ja) | 1994-07-08 | 2003-05-12 | ペルメレック電極株式会社 | 重水素の濃縮方法及び装置 |
| TW347417B (en) | 1996-05-08 | 1998-12-11 | Shinkohan Gigyutsu Kk | An apparatus for producing hydrogen and oxygen |
| GB9808319D0 (en) * | 1998-04-20 | 1998-06-17 | Micromass Ltd | Simultaneous detection isotopic ratio mass spectrometer |
| JP3048146B1 (ja) | 1999-02-18 | 2000-06-05 | 科学技術振興事業団 | アイソトポマ―質量分析装置 |
| IL139475A0 (en) * | 2000-11-05 | 2001-11-25 | Amirav Aviv | Method and sytem for gas chromatography |
-
2002
- 2002-12-13 JP JP2002361726A patent/JP3457306B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-12-12 DE DE60317363T patent/DE60317363T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-12-12 AU AU2003285778A patent/AU2003285778A1/en not_active Abandoned
- 2003-12-12 AT AT03778916T patent/ATE377663T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-12-12 WO PCT/JP2003/015999 patent/WO2004055241A2/en active IP Right Grant
- 2003-12-12 US US10/538,290 patent/US7351316B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-12-12 RU RU2005122026/15A patent/RU2291229C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2003-12-12 EP EP03778916A patent/EP1570110B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3457306B1 (ja) | 2003-10-14 |
| DE60317363D1 (de) | 2007-12-20 |
| EP1570110B1 (en) | 2007-11-07 |
| US20060076246A1 (en) | 2006-04-13 |
| DE60317363T2 (de) | 2008-09-04 |
| AU2003285778A8 (en) | 2004-07-09 |
| ATE377663T1 (de) | 2007-11-15 |
| JP2004191271A (ja) | 2004-07-08 |
| RU2291229C2 (ru) | 2007-01-10 |
| WO2004055241A2 (en) | 2004-07-01 |
| AU2003285778A1 (en) | 2004-07-09 |
| EP1570110A2 (en) | 2005-09-07 |
| WO2004055241A3 (en) | 2004-12-29 |
| US7351316B2 (en) | 2008-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2005122026A (ru) | Способ электролиза воды и устройство для определения состава стабильных изотопов водорода и кислорода | |
| US6852970B2 (en) | Mass spectrometer | |
| WO2009157435A1 (ja) | 多段式トリチウム濃縮装置、及びトリチウム濃縮方法 | |
| CN111733425A (zh) | 一种多功能电催化二氧化碳还原的电解池装置 | |
| CN212770994U (zh) | 一种多功能电催化二氧化碳还原的电解池装置 | |
| CN108051496A (zh) | 利用激发态质子转移质谱仪进行水体嗅味物质实时检测的方法 | |
| Krempl et al. | Quantitative operando detection of electro synthesized ammonia using mass spectrometry | |
| CN113588764B (zh) | 一种氢燃料电池阳极尾气检测*** | |
| CN109082678B (zh) | 一种快拆式氢气发生器 | |
| JP3511380B1 (ja) | 低温凝縮型の水電解装置及びこれを利用した質量分析の前処理方法 | |
| CN204925056U (zh) | Hplc-afs汞形态分析的电化学预还原装置 | |
| SU940044A1 (ru) | Электрохимический способ и устройство дл определени парциального давлени вод ных паров в газах | |
| Ørsnes et al. | Reaction of water at hot filament interferes with measurements of dissolved gases by membrane inlet mass spectrometry | |
| RU2461909C2 (ru) | Способ определения изотопного состава метана | |
| CN216525611U (zh) | 一种氢气发生***及便携式气相色谱仪 | |
| Knighton et al. | Electron thermalisation in a pulsed e-beam high pressure mass spectrometer | |
| ES2176442T3 (es) | Procedimiento para la separacion electrolitica del oxigeno de sus mezclas y equipo para la realizacion de dicho procedimiento. | |
| Langer et al. | Hydrogen: Electrolytic Technique for Purifying It and Removing It from a Gas Stream | |
| SU979966A1 (ru) | Способ атомно-флуоресцентного определени ртути в воздухе | |
| JP2005089831A (ja) | 水蒸気電解装置 | |
| Ogata et al. | Tritium separation from heavy water using electrolysis | |
| GB856628A (en) | Analysis of gases | |
| JP2004340704A (ja) | 大気汚染物質の分析方法及び分析装置 | |
| JPS5883246A (ja) | 液中の特定元素の連続測定法およびその装置 | |
| JPH01120755A (ja) | 質量分析方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20081118 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081213 |