CC BY
162
Поверхностные явления на электролитических газовых пузырьках при электролизе воды в магнитном поле
*В. Н. Зайченко, И. А. Слободянюк
Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского Национальной Академии наук Украины, пр. Палладина, 32/34, Киев-142, 03680, Украина, e-mail: vania7@Mkr.net
Известно, что воздействие внешнего постоянного магнитного поля (ПМП) на процесс электролиза воды при определенной ориентации векторов электрического и магнитного полей снижает перенапряжение выделения водорода и кислорода. Механизм такого действия за счет образования магнитогидродинамических микровихрей электролита вокруг пузырьков, облегчающих их отрыв от электродов, то есть удаление продуктов электролиза, может иметь место, но он не согласуется с полученными нами результатами. Нами обнаружено, что под действием ПМП в момент отрыва от электрода и на начальном участке траектория движения пузырьков близка к параболической, которая далее сменяется прямолинейным вертикальным движением. Согласно закону Лоренца, определено, что пузырьки водорода несут отрицательный заряд, а кислорода -положительный во всем интервале рН, в том числе и при рН = 2,5, когда заряд пузырьков за счет адсорбции ионов из электролита равен нулю. Известно, что однородное ПМП действует только на движущиеся заряды. Высказано предположение, что такими движущимися по поверхности пузырьков зарядами могут быть эмитированные с катода электроны.
Ключевые слова: гидратированные электроны, магнитное поле, перенапряжение, сила Лоренца, электролиз.
УДК 544.636/638
ВВЕДЕНИЕ
Инжекция электронов из газовой фазы в водные растворы электролитов в условиях низкотемпературного плазменного электролиза (НТПЭ) хорошо известна [1]. Идея НТПЭ, которую впервые осуществил Я. Губкин, принадлежит Е. Варбургу [2]. Далее она была развита в [3, 4] и последующими исследователями доведена до создания новой ветви технической электрохимии [1].
Эмитированные с катода электроны, попадая в водную среду, гидратируются, образуя очень активные гидратированные электроны. Гидрати-рованные электроны образуются также при воздействии на водную среду ионизирующего излучения. Например, в [5] показано, что в поверхностных слоях морской воды под действием солнечного света возникают стационарные концентрации гидратированных электронов.
Возможность образования гидратированных электронов в условиях обычного электролиза водных растворов отмечена в обзоре [6]. Доказательства эмиссии электронов с катода в электролит приведены в [7], где авторами показано, что обнаруженное в [8] восходящее струйное течение электролита, образуемое на микрокатоде, расположенном в вертикальном капилляре, которое отклоняется при действии однородного ПМП от вертикали в соответствии с законом Лоренца, является потоком эмитированных электронов с микрокатода. Эти электроны мгновенно гидра-
тируются и образуют восходящую струю диаметром на порядок меньше диаметра капилляра. Подобные струи наблюдали также в [4]. Некоторые экспериментальные факты, косвенно подтверждающие образование гидратированных электронов в процессе электролиза, приведены
в [9].
Цель настоящей работы - получение дополнительных экспериментальных данных в подтверждение данной гипотезы.
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
В работе использовались следующие электролиты: 30% раствор КОН (1), 0,05М раствор серной кислоты (2), раствор серной кислоты с рН 2,5 (3) и раствор медного купороса (200 г/л) с серной кислотой (50 г/л) (4).
Ячейкой служила прямоугольная кювета из органического стекла с внутренним сечением 16^135 и высотой 90 мм. В качестве электродов использовались капилляры из нержавеющей стали с наружным и внутренним диаметрами соответственно 0,5 и 0,3 мм, рабочей поверхностью являлись торцы капилляров площадью 1,26-10-3 см2. Электроды вмонтированы в дно ячейки без выступающих поверхностей на дистанции 4 мм относительно друг друга и размещены параллельно и перпендикулярно оси магнитопровода (оси магнитного поля). К нижним торцам капилляров через штуцеры подведены силиконовые трубки для автономной подачи
© Зайченко В.Н., Слободянюк И.А., Электронная обработка материалов, 2016, 52(3), 88-93.
газов. Источником стабилизированного питания служил прибор ТЕС-14. Однородное ПМП индукцией до 0,8 Тл создавали лабораторным электромагнитом с регулируемым питанием постоянным током. Сечение полюсов электромагнита и зазор между ними составляли 70^100 и 20 мм соответственно. Калибровку электромагнита производили с помощью тесла амперметра Ф 4354/1. Разница в величине индукции ПМП в центре зазора и на его краях составляла не более 2%.
Опыт 1.
Заполнили ячейку электролитом (1). Ток регулировали таким образом, чтобы скорость выделения пузырьков водорода на катоде составляла не более 10^15 с-1, при этом плотность анодного и катодного токов равнялась 40 мА/см2. При отсутствии ПМП пузырьки водорода и кислорода под действием архимедовой силы всплывают строго вертикально (рис. 1а). Под действием ПМП индукцией 0,8 Тл траектории движения пузырьков водорода и кислорода в начальный период отклоняются в противоположные стороны в плоскостях, перпендикулярных вектору магнитной индукции В- (рис. 1б). При изменении направления вектора В- на противоположное изменяется на противоположное и отклонение траекторий (рис. 1в).
©
® в ® Е В ®
е е е
(а) (б) (в)
Рис. 1. Траектория движения пузырьков водорода (о) и кислорода (•): (а) - в отсутствие магнитного поля; (б), (в),
(г) - при воздействии магнитного поля с различной ориентацией векторов магнитного В— и электрического Е— полей;
(д) - схема движения эмитированных электронов с катода, вектор В— направлен по лучу зрения.
Данные опыта 1 говорят о том, что по поверхности пузырьков водорода и кислорода движутся заряды противоположного знака, на которые действует сила Лоренца, отклоняющая их траектории ортогонально векторам скорости движения зарядов и и магнитной индукции В-. Электрической составляющей силы Лоренца (д-Е-), согласно уравнению ¥л = д-Е- + д(^Б^), пренебрегаем, так как в отсутствие ПМП траектории движения пузырьков не отклоняются. При этом направление отклонения пузырьков соот-
ветствует отрицательному заряду на пузырьках водорода, создаваемому движущимися по их поверхности от катода отрицательными частицами, и положительному заряду на пузырьках кислорода. Существенно, что на начальном участке траектория движения пузырьков близка к параболической, которая далее сменяется прямолинейным вертикальным движением. Это говорит о том, что заряды на пузырьках нейтрализуются.
Опыт 2.
Аналогично опыту 1, но при условии перпендикулярности векторов В~* и Е-. В данном случае также наблюдается отклонение движения пузырьков водорода и кислорода от вертикали в направлениях, соответствующих закону Лоренца (правило левой руки), причем траектории движения пузырьков не смещаются вдоль вектора В-(рис. 1г). Пузырьки водорода в этом случае также заряжены отрицательно, а кислорода - положительно.
Опыт 3.
Аналогично опыту 1, но в 0,05М растворе И2804. Пузырьки водорода и кислорода движутся по таким же траекториям, как и в щелочном растворе. Это свидетельствует о том, что пузырьки водорода заряжены отрицательно, а кислорода - положительно.
Опыт 4.
Аналогично опыту 3, но в растворе И2804 с рН 2,5. Траектория движения пузырьков такая же, как в опыте 3. Значит, заряжены пузырьки аналогично.
Опыт 5.
Заполнили ячейку электролитом (4), при электролизе которого при плотности тока ниже 20 мА/см2 отсутствует газовыделение. Через капиллярный катод барботировали с помощью микрокомпрессора пузырьки воздуха. В начальный период диаметр пузырьков воздуха, выходящих из капиллярного катода, составлял ~ 0,5 мм. При включении ПМП вплоть до индукции 0,8 Тл отклонение траектории движения пузырьков не наблюдалось.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Согласно результатам опытов 1-4, выделяющиеся на катоде пузырьки водорода при электролизе воды заряжены отрицательно, кислорода - положительно как в щелочных, так и в кислых растворах. В опытах 1, 3, 4 кондукци-онное воздействие на электролит, как проводник с током, отсутствует, так как векторы В- и Е-параллельны. Поэтому объяснить ход траектории движения пузырьков вследствие возникающих вихрей электролита нельзя из-за отсутствия
последних. В опыте 2 при перпендикулярных В и Е^ возникновение такого вихря возможно, но в силу малой объемной плотности тока в электролите он не возникает, иначе траектория движения пузырьков сместилась бы относительно плоскости, перпендикулярной вектору В~., проходящей через капиллярные электроды.
Известно, что ПМП действует только на движущиеся электрические заряды.
В [10] показано, что в отсутствие ПАВ электролитические пузырьки водорода и кислорода заряжены отрицательно при рН > 3 и положительно при рН < 2, при этом точка нулевого заряда лежит в интервале рН 2^3, то есть пузырьки не заряжены. Из этого следует, что при движении под действием ПМП пузырьки водорода и кислорода отклонялись бы в одну сторону. Это противоречит результатам опытов 1-3, которые демонстрируют, что пузырьки водорода и кислорода отклоняются в противоположные стороны, что возможно только в том случае, если они несут противоположные заряды. А это противоречит данным [10]. Значит, траектории движения пузырьков при их отрыве от электродов отклоняются от движения по вертикали не за счет неподвижных зарядов, образованных адсорбированными ионами, а за счет динамических зарядов. Подтверждением этому служит опыт 4, выполненный в растворе Н2804 при рН 2,5, когда поверхность пузырьков не заряжена, то есть находится в точке нулевого заряда, а они отклоняются так же, как в опытах 1-3.
Существенным является факт действия силы Лоренца на пузырьки в момент отрыва их от электродов, когда скорость их всплытия равна нулю. Значит, равна нулю и скорость стационарных зарядов, образованных за счет адсорбированных ионов. Поэтому причиной возникновения силы Лоренца могут быть только динамические заряженные частицы. Такими частицами на катоде, вероятнее всего, являются эмитированные электроны. Поскольку эмиссия электронов с катода в объем электролита в данных условиях электролиза мало вероятна, мы полагаем, что эмитированные электроны движутся в пузырьке по границе раздела газ-электролит (рис. 1д). Расчетные данные показали, что в таких условиях возможен выигрыш полной энергии 333,4 кДж/моль и свободной энергии -334,0 кДж/моль. Такая модель требует совершенствования, и численные значения величин могут измениться. Электроны, двигаясь по поверхности пузырьков в направлении, ортогональном ПМП, сообщают пузырькам начальный импульс, который совместно с архимедовой силой заставляет их двигаться в начальный период по параболической траектории, а далее, в
связи с высокой реакционной способностью гид-ратированных электронов, пузырьки теряют заряд и движутся по вертикали (рис. 1 д). На аноде генерируемыми положительно заряженными частицами предположительно могут быть Н20 .
Сказанное не противоречит теории возникновения стационарных зарядов на электролитических пузырьках благодаря адсорбции ионов. Но ПМП, как уже сказано, на прилипшие пузырьки с такими зарядами не действует и не может сообщить им начальный импульс, который наблюдается в опытах 1-4. Кроме того, переход траекторий в прямолинейный участок свидетельствовал бы о десорбции таких зарядов, что трудно объяснить. Поэтому адсорбированные заряды в условиях выполненных опытов не могут играть существенную роль. Об этом свидетельствуют и результаты опытов 1-4, когда при переходе из щелочной области в кислую, согласно адсорбционной теории, изменяется знак заряженных пузырьков и траектории их движения должны были бы измениться на противоположные, но этого не происходит. Более того, при рН 2,5 (опыт 4), когда пузырьки не заряжены, траектории их движения остаются такими же, как в опытах 1-3.
В [11] доказано, что внешнее ПМП при электролизе воды снижает перенапряжение выделения водорода и кислорода, что очень важно для практики получения экологически чистого энергоносителя. Такое снижение перенапряжения авторы объясняют возникновением на вертикальных электродах принудительной конвекции за счет градиента плотности раствора и магнитогидродинамических потоков.
Авторы [12] отмечают образование вокруг выделяющихся электролитических пузырьков микровихрей при воздействии ПМП за счет искривления силовых линий тока у поверхности пузырьков и возникновения составляющей вектора тока, перпендикулярной вектору В~7 Однако они не отмечают, что ниже экватора пузырьков должны образовываться микровихри противоположного направления (рис. 2).
Такие микровихри могут способствовать отрыву пузырьков от поверхности электродов и снижать перенапряжения выделения электролитических газов, но траектории движения пузырьков не могут носить упорядоченный характер, как это имеет место в нашем случае (опыты 1-4). Поэтому они играют менее существенную роль.
В некотором согласии с полученными результатами находятся данные работ Э. Фукса с сотрудниками, опубликованные в обзоре [13].
В 1893 г. сэр В. Армстронг выполнил такой опыт: два стеклянных стакана наполнил химически чистой водой, соединил их хлопковым шну-
ром, опустил в стаканы две металлические пластинки и после подачи на них высокого постоянного напряжения наблюдал образование по шнуру между стаканами водяного мостика. Спустя некоторое время шнур перескакивал из одного стакана в другой, а между стаканами образовывался водяной мостик. Изучение этого явления продолжил Э. Фукс с сотрудниками.
t
Рис. 2. Образование МГД-микровихрей вокруг электролитического пузырька; 1г - горизонтальная составляющая вектора тока.
Э. Фукс показал [13], что перемычка из воды образуется и без хлопкового шнура, причем ее длина при раздвижении стаканчиков может достигать более 30 мм, а время до разрушения -десятков минут. Он назвал эту перемычку "floating water bridge" (висячий водяной мостик).
Однако некоторые экспериментальные данные в публикациях Э. Фукса и других ученых пока не нашли удовлетворительного объяснения.
В этой связи полезно рассмотреть висячий водяной мостик как элемент электрохимической системы. Действительно, два стаканчика, наполненные доверху очень чистой дистиллированной водой с начальной электропроводимостью порядка 0,06 мкСм/см, с опущенными в них платиновыми электродами и соединенными водяным мостиком, возникающим при поляризации их постоянным напряжением до 25 кВ, образуют электрохимическую систему, хотя и в экстремальном варианте (рис. 3). Поэтому некоторые явления, возникающие в такой системе, можно объяснить с позиций электрохимии.
В [14] обнаружено, что после включения напряжения в катодном пространстве рН повышается до 9 единиц, в анодном уменьшается до 4, причем авторы, на наш взгляд, ошибочно утверждают, что электролиз при этом не протекает. При прохождении тока до 5 мА, обнаруженного Фуксом, в электрохимической системе обязательно протекает электролиз, в данном случае электролиз воды, а продукты электролиза
(водород и кислород) при такой малой плотности тока растворяются в воде и визуально не обнаруживаются.
Рис. 3. Висящий водяной мостик, образующийся при поляризации платиновых электродов постоянным напряжением до 25 кВ.
Увеличение рН в прикатодном пространстве легко объяснить как протеканием электролиза, так и весьма вероятной при такой напряженности электрического поля холодной эмиссией электронов с отрицательно поляризованного электрода (катода). Здесь полезно вспомнить опыты М. Розенберг, выполненные в 1922 г. [4], и, по ее мнению, прямо доказывающие, что с платинового или медного катода, поляризованного от катушки Румкорфа, электроны эмитируют через воздушный зазор толщиной 2 мм в 0,25М раствор иодида калия. При добавлении в раствор крахмала или фенолфталеина наблюдается окрашенная струя, проникающая с большой скоростью в глубь кюветы на расстояние до 9-10 см (рис. 4).
Ук
и
III
Рис. 4. Траектория движения электронов, эмитированных с катода (К) в водном растворе [4].
При помещении кюветы между полюсами постоянного магнита траектория струи отклоняется в сторону в соответствии с воздействием магнитного поля на движущиеся отрицательно заряженные частицы (рис. 5). М. Розенберг утверждает, что с помощью окрашенных струй «мы видим пути и движение электронов в растворе».
Рис. 5. Отклонение траектории электронов, эмитированных с катода (К) в водном растворе, под действием магнитного поля [4].
В соответствии с современными взглядами эмитированные электроны, попадая в воду, образуют так называемые гидратированные электроны еач". Они обладают очень высокой реакционной способностью, и так как в очень чистой воде, кроме молекул воды, ионов Н+ и ОН-, ничего нет, то они реагируют с протонами, образуя Н и Н2О, либо, взаимодействуя между собой, образуют Н2 и 2ОН-. При этом в катодном пространстве повышается относительная концентрация ионов ОН-, что приводит к увеличению рН.
Далее в прикатодном пространстве зафиксировано понижение температуры. Объяснить этот факт можно протеканием эндотермических реакций. Большинство реакций с участием гидрати-рованных электронов езд- в воде протекают с высокой скоростью и являются экзотермическими [15]. И только две реакции протекают с поглощением тепла. Это исключительно медленная реакция гидратированного электрона с водой:
еач" + Н20 = Нач + 0НЗЧ" , Н0 = 35 кДж/моль (1) и ионизация гидратированного атома водорода: Нщ = Нач+ + еач" , Н0 = 46 кДж/моль (2)
(Н0 - стандартная энтальпия реакции).
Возможно, именно эти эндотермические реакции и понижают температуру в катодном стаканчике, что является косвенным подтверждением эмиссии электронов.
В начальный период происходит перетекание воды по мостику из анодного стаканчика в катодный, затем уровни воды стабилизируются благодаря встречному потоку за счет гидростатического давления, как в сообщающихся сосудах. Это связано с тем, что присутствующие в воде заряженные частицы, в том числе электроны, при миграции в электрическом поле переносят с собой гидратную оболочку. Так как они связаны с различным количеством молекул воды, обладают различной подвижностью, то и коли-
чество переносимой воды в разных направлениях различно.
Э. Фукс с соавторами наблюдали также повышение температуры в мостике, что связано, вероятно, с выделением джоулева тепла благодаря тому, что плотность тока в мостике из-за малого сечения больше, чем в стаканчиках.
С помощью трассера, в качестве которого использовали порошок полиамида со средним размером частиц 5 мкм, авторы обнаружили вращение наружного слоя воды в мостике по часовой стрелке (если смотреть со стороны анодного стаканчика) с тангенциальной скоростью 0,3 м/с при диаметре мостика 2^3 мм. Аксиальная скорость при этом составляла 0,2 м/с. Объяснить такое вращение можно только с помощью магнитной гидродинамики. Если в однородном электрическом поле заряженные частицы движутся прямолинейно, то для вращательного движения или движения по спирали необходимо наличие магнитного поля. Источниками такого поля в опытах Э. Фукса с сотрудниками могли быть геомагнитное поле, собственное магнитное поле электрохимической системы или техногенные поля от других источников.
Известно, что в Центральной Европе усредненная индукция вертикальной составляющей геомагнитного поля равна примерно 0,5-10-4 Тл. Диаметр окружности, по которой вращается гид-ратированный электрон, движущийся с аксиальной скоростью 0,2 м/с, обладающий зарядом 1,6-10-19 Кл и массой вместе с гидратной оболочкой из 4 молекул воды 1,2-10-25 кг, составляет 6 мм. Это величина такого же порядка, как и диаметр мостика. Следует отметить, что гидра-тированные протоны (Н3О-3Н2О)+, имея противоположный знак заряда и мигрируя в противоположном направлении, вращаются аналогично электронам по окружности диаметром 6,05 мм, а гидроксид-ионы (ОН-3Н2О)- - по окружности диаметром 5,04 мм.
Если на катоде происходит эмиссия электронов, то на аноде, в силу принципа электронейтральности объема воды, должно образовываться эквивалентное количество положительных частиц. Такими частицами могут быть заряженные молекулы воды Н2О+ (то есть ОН + Н) [15]. Они реагируют с другими частицами, что аналогично захвату положительной дырки. При этом в воде сохраняется баланс по заряженным частицам и принцип электронейтральности не нарушается. Не нарушается также и первый закон Фарадея.
Рассмотрение висячего водяного мостика с таких позиций позволит стимулировать как дальнейшие исследования роли гидратирован-ных электронов в электрохимических процессах, так и структуры воды.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Показано, что в момент роста и отрыва пузырьков водорода и кислорода от поверхности электродов при электролизе воды под воздействием внешнего постоянного магнитного поля с индукцией 0,1—0,8 Тл на них действует сила Лоренца, которая совместно с архимедовой силой в начальный период придает траекториям движения пузырьков параболический вид. Это указывает на то, что по поверхности пузырьков в этот период движутся заряженные частицы. Далее пузырьки движутся вертикально, что свидетельствует о нейтрализации таких зарядов.
Характер траектории движения не меняется при переходе из щелочной области в кислую. Более того, характер траектории не меняется при рН = 2,5 в точке нулевого заряда поверхности пузырьков. Следовательно, адсорбированные из электролита ионы не играют существенной роли в динамике процесса.
Сделано предположение, что на катоде движущимися по поверхности пузырьков заряженными частицами могут быть эмитированные электроны, которые гидратируются и взаимодействуют с другими частицами, присутствующими в растворе. При этом теряется заряд на пузырьках, о чем свидетельствует дальнейшее их движение по вертикали.
Природа движущихся зарядов на пузырьках кислорода пока не выяснена. Такими носителями заряда могут быть, например, H2O+.
Показано также, что ПМП действует только на генерируемые на электродах пузырьки. Траектории движения барботируемого воздуха через поляризованные капиллярные электроды не отклоняются от вертикали.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кравченко А.В., Кублановский В.С., Пивоваров А.А., Пустовойтенко В.П. Низкотемпературный плазменный электролиз: теория и практика. Днепропетровск: ООО «Акцент ПП», 2013. 230 с.
2. Gubkin Y. Elektrolytische Metallabscheidung an der freien Oberfläche einer Salzlösung. Annalen der Physik und Chemie. 1887, 32, 114-115.
3. Makowetsky A. Über die Bildung von Wasserstoffsuperoxyd, Salpetersäure und Ammoniak bei der Glimmbogenentladung, unter Verwendung von Wasser als einer Elektrode. Z. Elektrochem. 1911. 17(6), 217-235.
4. Писаржевский Л.В., Розенберг М.А. Электрон в химии растворов и в электрохимии. Харьков: Гос. из-во Украины, 1923. 128 с.
5. Пармон В.Н. Проблема фотокаталитического разложения воды. В кн.: Фотокаталитическое преобразование солнечной энергии. Ч. 2. Молекулярные системы для разложения воды. Замараев К.И. Ред. Новосибирск: Наука, 1985, 6-107.
6. Антропов Л.И. Сольватированные электроны и их возможная роль в электродных процессах. В Сб.: Итоги науки. Серия «Химия». Т.6. Электрохимия. Горбунова К.М. Ред. М: ВИНИТИ, 1971, 5-64.
7. Сколунов А.В., Томилов А.П. О возможном участии гидратированных электронов в процессе электролиза водных растворов. Электрохимия. 1992, 28(6), 887-892.
8. Шорыгин А.П., Казарян Э.В., Алимова Р.З. Действие магнитного поля на струйные течения в электрохимической ячейке с микроэлектродом в канале. Электрохимия. 1979, 15(5), 678-680.
9. Зайченко В.Н. Движение электролита и газовых пузырьков при электролизе в магнитном поле. Журнал прикладной химии. 2012, 85(11), 1888-1891.
10. Brandon N.P., Kelsall G.H., Levine S., Smith A.L. Interfacial Electrical Properties of Electrogenerated Bubbles. J. Appl. Electrochem. 1985, 15(4), 485-493.
11. Iida T., Matsushima H., Fukunaka Y. Water Electrolysis under a Magnetic Field. J. Electrochem. Soc. 2007, 154(8), 112-115.
12. Koza J.A., Muhlenhoff S., Zabinski P., Nikrityuk P.A., Eckert K., Uhlemann M., Gebert A., Weier T., Schultz L., Odenbach S. Hydrogen Evolution under the Influence of a Magnetic Field. Electrochim. Acta. 2011, 56(6), 2665-2675.
13. Fuchs E.C., Wexler A.D., Paulitsch-Fuchs A.H., Agostinho L.L.F., Yntema D., Woisetschlager J. The Armstrong experiment revisited. Eur. Phys. J. Special Topics. 2014, 223(5), 959-977.
14. Woisetschlager J., Gatterer K., Fuchs E.C. Experiments in a Floating Water Bridge. Experiments in Fluids. 2010, 48(1), 121-131.
15. Харт Э., Анбар М. Гидратированный электрон. М.: Мир, 1973. 280 с.
Поступила 22.01.15 После доработки 09.07.15 Summary
It is known that an effect of an external constant magnetic field (CMF) on the process of electrolysis of water at a certain orientation of the vectors of the electric and magnetic fields reduces the overvoltage of the release of hydrogen and oxygen. The mechanism of this action due to the formation of magneto-hydrodynamic micro vortices of the electrolyte around the bubbles, which facilitates their separation from the electrodes, i.e. removal of electrolysis products, could take place, but it is not consistent with our results. We have found that due to the influence of a CMF in the moment of the separation of bubbles from the electrode and within the initial section, the trajectory of the bubble is close to a parabolic one, which is then changed by a straight vertical motion. According to the Lorentz law, it has been found that hydrogen bubbles are negatively charged and those of oxygen are positive in the entire range of pH, including pH of 2.5, when the charge of bubbles due to adsorption of ions from the electrolyte is zero. It is known that a homogeneous CMF influences only the moving charges. It is suggested that such charges moving over the surface of the bubbles may be emitted by electrons from the cathode.
Keywords: hydrated electrons, magnetic field, overvoltage, Lorentz force, electrolysis.
