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Wie genau funktioniert so ein Röhren-Ozongenerator

 
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Di Aug 03, 2010 10:47 am    Titel: Wie genau funktioniert so ein Röhren-Ozongenerator Antworten mit Zitat

Bin im Internet über Ozon gestolpert (http://de.wikipedia.org/wiki/Ozon). Ich finde hier die Art des gezeigten Ozongenerators sehr interessant:



Nun meine Frage:
Wie genau funktioniert das Teil???
Ich hätte bis jetzt einfach gedacht, am besten eine Koronaentladung von einem Zeilentrafo und fertig. Aber dieser Aufbau ist was ganz anderes. Was genau ist denn der Sinn hier?
Hab dazu leider im Netz nichts gefunden.

Was genau ist der Sinn des Metallgitters? Soll hier eine Korona-Entladung stattfinden. Aber das sollte es ja nicht, denn das Metallgitter selbst bildet ja für die inneren Gas-Ionen einen Faraday-Käfig. Müsste also aus deren Sicht immer neutral sein.
???
Wieso dieses DC mit überlagertem AC???
Fragen über Fragen...

Ist der Sinn des DC, dass die dipolaren Ozon-Moleküle viel stärker in die Mitte gezogen werden, als die anderen Gas-Ionen und deshalb sich das Ozon da konzentriert?
Aber dann würde man das Metallrohr doch auch isolieren???

Für was braucht es die äussere Metallfolie? Die ist doch völlig unnütz???

Edit:

Hmm, Hab das hier gefunden: http://www.versuchschemie.de/hartmut.php?t=9594&postdays=0&postorder=asc&highlight=ozongenerator+r%C3%B6hre&start=0

Ziemlich ähnlich. Hier wird gesagt, dass man AC nehmen muss, denn sonst funktioniert das ganze nicht. Aber wieso funktioniert das nur mit AC? Das leuchtet mir nicht ein.

Edit2:
Bei Wiki wird als Grund-Prinzip die Dielektrophorese (http://de.wikipedia.org/wiki/Dielektrophorese) angegeben. Aber wieso wird da noch ein AC Feld angelegt? Das wird in dem Wiki Artikel nicht erläutert.
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Mi Aug 04, 2010 7:36 am    Titel: Antworten mit Zitat

Hmm,

Hab mich weiter schlau gemacht. Viel weiter bin ich aber nicht gekommen. Aber dieses Prinzip der Dielektrophorese zur Trennung von Teilchen finde ich schon interessant.
Interessant ist, dass die Anziehung oder Abstossung der Teilchen von ihrer
relativen Permittivität abhängt. Wenn diese grösser ist, als das umgebende Medium, werden sie in die Mitte gezogen, sonst nach aussen gedrückt. Und diese Permettivität scheint Frequenzabhängig zu sein. D.h. indem man bestimmte Frequenzen benutzt kann man bestimmte Teilchen anziehen und abstossen.
Das soll aber laut Wiki nur für Teilchen < 1mm und >1um gehen. Bei grossen Teilchen spielt die Gravitationskraft dagegen und bei zu kleinen die thermische Bewegung.
Bei diesem Ozongenerator sollen aber scheinbar Ozon Moleküle angezogen werden, welche wohl viel kleiner sind als 1um. Ich könnte mir aber vorstellen, dass das deshalb geht, weil die Ozon-Moleküle eben bereits starke Dipole sind und nicht erst durch Polarisation ein schwacher Dipol induziert werden muss. Ozon hat ca. 0.5 Debye.
Interessant dabei finde ich, dass Wasser ca. 1.8 Debye hat. D.h. Wasser sollte noch viel stärker in die Mitte gezogen werden als Ozon. Zusätzlich hat Wasser eine hohe Permettivität gegenüber Luft (ca. 80:1).

Müsste es dann damit nicht möglich sein Wasser aus der Luft zu konzentrieren? Falls ja, wäre das endlich eine Methode, welche ich gesucht habe, wie man einfach und billig Wasser aus der Luft wieder auskondensieren kann.
Ich glaub das muss ich Mal ausprobieren.
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Mi Aug 04, 2010 10:26 am    Titel: Antworten mit Zitat

Nach weiteren Überlegungen:

Die Gitter aussen würden Sinn machen. Denn obwohl diese ladungstechnisch von Innen als Neutral gesehen werden, herrscht ein mächtiges E-Feld darin (wegen der zentralen Elektrode). d.h. auch wenn eine Elektrode an GND hängt, wenn das E-Feld aussenrum gross genug ist, werden dort Ionen gebildet. Das Gitter eben deshalb, weil dadurch das lokale E-Feld stark erhöht wird. Deshalb wird wohl auch die Luft im Kreis rumgeblasen durch die Röhre, sodass die Luft möglichst viel und lange Kontakt hat mit dem Gitter.

Wieso nun AC?
Überall im Netz findet man, dass Ozon-Generatoren AC-Felder benutzen. Und zwar gilt, je höher die Frequenz, desto mehr Ozon wird gebildet.
Ich kann mir das nur so erklären:
Sauerstoff-Moleküle werden an der Elektrode ionisiert: einatomige O+-Ionen entstehen. Doch diese wären wahrscheinlich nicht fähig Ozon zu bilden. Zuerst muss das O+-Ion wieder neutralisiert werden. Jetzt kann das einatomige O-Ion Ozon bilden.
Ist das wirklich so? Kann ein O+-Ion keine stabile Bindung mit einem O2-Molekül eingehen?
Interessant ist, dass in Wiki steht, dass die eigentlich Bildung des Ozons Wärme absorbierend ist. Doch da leider das meiste Ozon (90%) gleich wieder zerfällt, hat man netto zusammen mit der Ionisationsenergie 'ne Fette Heizung gebaut. Der Vorgang ist also nicht sehr effizient.

Ob das ganze wohl wirklich so funktioniert???
D.h. AC mit hoher Frequenz zur Ionisation/Deionisation und somit Bildung des Ozons und dann DC für die Dielektrophorese zur Konzentration des Ozons.
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Steve



Anmeldedatum: 20.12.2004
Beiträge: 539

BeitragVerfasst am: Mi Aug 11, 2010 6:43 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hi, da bin ich auch schon mal drübergestolpert, über dieses Bild in der Wiki.
Hab mir gedacht, das sieht aber einfach aus... aber habe das Thema nicht weiter verfolgt bzw. es wieder vergessen.

Die fehlende Erklärung hat mich auch gestört.

Das finde ich ja witzig, von Permettivität hab ich ja noch gar nichts gehört glaube ich. Das könnte ja auch ein Verfahren abgeben, womit man Sauerstoff aus der Luft abtrennen kann. Das interessiert mich.
Super, weiter so!
_________________
Grüße, Stefan
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Mi Aug 11, 2010 7:19 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Das könnte ja auch ein Verfahren abgeben, womit man Sauerstoff aus der Luft abtrennen kann.


Mit Sauerstoff meinst Du wohl O2. Ich denke nicht dass es für O2 funktioniert, da O2 kein Dipol ist und wie im Wiki Artikel erklärt, die Polarisation eines so kleinen Teilchens einen zu schwachen Dipol ausbildet um im Feld eine genügend grosse Kraft zu erfahren um gegen die thermische Bewegung anzukommen.
Auch wird die Permettivität wohl ziemlich ähnlich sein zu Stickstoff, was einer Trennung von Luft in Sauerstoff und Stickstoff wohl nicht gerade hilft mit dieser Methode.

Aber falls es wirklich mit Wasser in der Luft funktionieren würde hätte man 2 interessante Nebeneffekte:
1.) Eine Erwärmung durch die Abgabe der Kondensationsenergie.
2.) Eine Volumenverkleinerung (was natürlich Punkt 1 wieder etwas entgegenwirkt)

Das geniale an dieser Dielektrophorese Geschichte ist ja, dass man dafür fast keine Energie braucht. Nur ein sehr starkes E-Feld.
Das ist der grosse Unterschied zum Einsammeln von Dipolen, welche ja elektrisch neutral sind und dem Einsammeln von Ionen. Bei Ionen hab ich einen starken Verlust im Feld, weil die Ionen das Feld neutralisieren. Bei den Dipolen hab ich das nur "kurzfristig". Sobald die Dipole im mittleren Rohr sind, sehen sie ein Null-E-Feld, haben also keine Ausrichtung mehr, d.h. das äussere E-Feld sieht dann von diesen Dipolen keine Beeinträchtigung mehr.
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Artur_X



Anmeldedatum: 18.05.2010
Beiträge: 191
Wohnort: Mannheim

BeitragVerfasst am: Mo Aug 16, 2010 9:50 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Sowasaberauch,

einen Effekt , der eine Rolle spielt, kann ich beisteuern :

das Ganze ist ja vom Prinzip her ein Wirbelrohr :

http://www.hcrs.at/WIRBEL.HTM

Dieses separiert bekanntlich die warme Luft nach außen und die kalte Luft nach innen. Nun ist die Erzeugung von Ozon aus Sauerstoff eine endotherme Reaktion, will sagen das Ozon kühlt sich ab und konzentriert sich deswegen in der Mitte. Schon mal etwas.


Sowasaberauch hat Folgendes geschrieben:
Aber falls es wirklich mit Wasser in der Luft funktionieren würde hätte man 2 interessante Nebeneffekte:
1.) Eine Erwärmung durch die Abgabe der Kondensationsenergie.
2.) Eine Volumenverkleinerung (was natürlich Punkt 1 wieder etwas entgegenwirkt)



Sehr gut. Das klingt sehr vielversprechend.

Gruß Artur
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Steve



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Beiträge: 539

BeitragVerfasst am: Mo Aug 23, 2010 7:55 am    Titel: Antworten mit Zitat

Sowasaberauch hat gesagt:
Zitat:
Bei den Dipolen hab ich das nur "kurzfristig". Sobald die Dipole im mittleren Rohr sind, sehen sie ein Null-E-Feld, haben also keine Ausrichtung mehr, d.h. das äussere E-Feld sieht dann von diesen Dipolen keine Beeinträchtigung mehr.


So weit schon richtig. Beim Einsammeln der Dipole muß aber dann mechanische Arbeit verrichtet werden die man sich auf elektrischer Seite spart. Denn um von der geladenen zur neutralen Seite des Rohrs zu gelangen, müssen die Dipole mechanisch gegen das E-Feld verschoben werden.
Bleibt die Frage, ob das dann noch einen Gewinn darstellt.

PS: es heißt übrigens Permittivität, nicht Permettivität, wie mir Wiki richtigerweise vorgeschlagen hat.
_________________
Grüße, Stefan
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Mo Dez 26, 2011 5:30 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Bin, beim lesen, wieder auf diesen Thread gestossen...

Zitat:
So weit schon richtig. Beim Einsammeln der Dipole muß aber dann mechanische Arbeit verrichtet werden die man sich auf elektrischer Seite spart. Denn um von der geladenen zur neutralen Seite des Rohrs zu gelangen, müssen die Dipole mechanisch gegen das E-Feld verschoben werden.


Ein sehr guter Einwand!
Was wäre, wenn man das DC nun pulsen würde?
D.h. Jedesmal wenn man das Feld abgeschalten hat, bringt man die Dipole raus (was dann kostenlos geht), und schaltet danach wieder ein, und die Dipole werden wieder angezogen.
D.h. man sammelt einfach für 'ne gewisse Zeit Dipole im Inneren der zentralen Elektrode, und gibt diese dann wieder ab (sammelt sie), wenn man das Feld abschaltet.
Zusätzlich würde die Änderung der physikalischen Eigenschaften zu Hilfe kommen. Wenn Wasser z.B. kondensiert, dann wird es "schwerer".
Das ist eines der interessanten physikalischen Effeket, von denen ich OU erwarte:
Gasförmiges Wasser (leichter als Luft), oder sehr kleine Tröpfchen schweben in der Luft, wohingegen grössere Flüssigkeitsansammlungen ganz klar schwerer als Luft sind und zu Boden gehen.
D.h. wenn ich im Beispiel oben das Wasser konzentriere, dann fliesst das flüssig unten hinaus und überwindet so durch die viel grössere "Schwere" problemlos das E-Feld.
Wenn ich dann dieser Wasser wieder verdunsten lasse (was thermische Energie aus der Umgebung aufnimmt), dann ist der Kreis geschlossen, und ich kann dazwischen noch ein Wasserrad zur Stromerzeugung einbauen... Wink Laughing

Wobei man sich hier als Erweiterung auch vorstellen könnte, unten am Berg negative Wasser-Ionen zu erzeugen, diese dann vom E-Feld der Erde schnell nach oben transportieren zu lassen, und es oben wieder zu neutralisieren und auszukondensieren.
So könnte man Wasser beliebig hoch transportieren. Die Volumenverkleinerung oben beim auskondensieren würde noch zusätzlich einen Druckunterschied aufbauen, welcher helfen würde. Vielleicht hat Schauberger das ja so gemeint???

Edit:

Hmm, nach genauerem Nachdenken in der Badewanne Laughing sehe ich da eventuell sogar parallelen zu Grebennikovs Experimenten.
Er hat ja geschrieben, dass verschiedene Gegenstände je nachdem gewisse Emanationen haben. Er hat dann einen einfachen Apperat gebaut, welcher diese Emanationen zeigt:



Ein Stück Kohle/Ast (leicht) an einem Spinnenfaden. Das ganze in einem Glas, mit Wasser drin.

Er schreibt noch speziell, dass das nur gut funktioniert, wenn Wasser drin ist und nicht gut, wenn es trocken ist. Er schiebt das darauf, dass wenn es trocken ist, die elektrostatischen Kräfte dazwischenfunken. Ich denke, das könnte eher umgekehrt sein.
Durch das Wasser ist die Luftfeuchte im Glas nahezu 100%. Wenn man jetzt von aussen einen Gegenstand bringt, welcher ein inhomogenes E-Feld erzeugt, dann werden die Wasserdipole eine Kraft im Glas erfahren und ein leichter Windzug wird das Resultat sein. Die sehr leichte und gut gelagerte Kohle am Spinnfaden wird sich nun aerodynamisch ausrichten, und das sieht man dann.
Der grosse Unterschied zum Egely-Wheel: Das Egely Wheel funktioniert nicht mehr in einem Glas-Behälter...Aber hier wird explizit ein abgeschlossener Glasbehälter benutzt!

Er hat auch geschrieben, dass es mit Bienennestern sehr gut geht aber mit gewissen Wespennestern nicht. Er schiebt das darauf, dass diese Wespennester Papierartig gebaut sind, wohigegen die Bienen Wachs-Waben machen.

IMHO passt das doch sehr gut zu den triboelektrischen Erklärungen. Papier ist sehr inert bzgl Ladung. Wachs hingegen nicht. Und die Wabenform ist ideal, da jede Wabe in sich einen Faraday-Becher darstellt und dadurch die Aufladung massiv erleichtert wird.
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