Hidrogen

L'hidrogen s'utilitza àmpliament en diverses branques de la indústria: en la síntesi de clorur d'hidrogen, amoníac (amoníac s'utilitza més per a la producció de fertilitzants de nitrogen), en la fabricació de l'anilina, en la recuperació de minerals metàl·lics no fèrrics. En la indústria alimentària s'utilitza per produir substituts de greix animal (margarina). En relació amb la qüestió pertinent anterior és la producció d'hidrogen en un entorn industrial.

Aquest gas es considera com un portador d'energia en el futur, ja que és una, no emet CO₂ renovables "gas d'efecte hivernacle" durant la combustió, produeix una gran quantitat d'energia per unitat de pes en el procés de combustió i es pot convertir fàcilment en energia elèctrica de la pila de combustible.

En condicions de laboratori d'hidrogen sovint obtinguda mitjançant la reducció dels metalls que es deixen a la sèrie de tensió electroquímica, a partir d'aigua i àcids:
Zn + 1HCl = ZnCl $ ₂ $ + H $ ₂ $ ↑ :? H <0
2Na + 2HOH = 2NaOH + H₂ ↑ :? H <0.

En la indústria, la recepció d'hidrogen es produeix principalment pel processament natural i gasos associats.

1. La conversió de metà. El procés consisteix en la reacció de metà amb vapor d'aigua a 800 - 900 ° C: CH $ ₄ $ + H $ ₂ $ = CO ↑ + 3H₂ ↑; ? H> 0. Juntament amb aquest procés utilitzant oxidació parcial d'hidrocarburs amb oxigen en presència de vapor d'aigua: 3CH₄ + O $ ₂ $ + H $ ₂ $ = 3CO + 7 H $ ₄ $. Aquests mètodes amb el temps perden la seva importància com a reserves d'hidrocarburs s'esgoten.

2. biohidrogen es pot obtenir a partir d'algues en el bioreactor. A finals de 1990 es va trobar que si el sofre privar les algues, canviaran de producció d'oxigen, és a dir. E. fotosíntesi Normal, per a la producció d'hidrogen. Biohidrogen també pot ser produït en bioreactors, usant, excepte les algues, residus municipals. El procés es produeix pels bacteris que absorbeixen hidrocarburs i produir hidrogen i CO2.

3. refredament profund de gas d'coqueria. En el procés de carbó de coc preparat tres fraccions: un sòlid - coc, líquid - quitrà d'hulla - i un gas que conté, a més d'hidrocarburs, l'hidrogen molecular (aproximadament 60%). Aquesta fracció es sotmet a un refredament ultra profund després d'haver estat tractat amb un material especial, que fa possible separar l'hidrogen de les impureses.

4. Producció d'hidrogen a partir d'aigua usant electròlisi - un mètode que dóna la més clara d'hidrogen: 2H₂O → electròlisi → 2H₂ + O

5. La conversió de carboni. Inicialment, gas d'aigua s'obté fent passar vapor d'aigua a través de la xarxa-calenta a 1000 ° C Coke: C + H $ ₂ $ = CO ↑ + H₂ ↑; ? H> 0, que després es barreja amb vapor d'aigua es passa sobre s'escalfa a 400-500 ° C catalitzador Fe₂O₃. La interacció de monòxid de carboni (II) i vapor d'aigua: CO + H $ ₂ $ + (H $ ₂ $) = CO₂ + 2H₂ ↑; ? H> 0.

6. Producció d'hidrogen per la conversió de monòxid de carboni (CO), basat en una reacció única per bacteris fotosintètics porpra (microorganismes unicel·lulars de color vermell o rosa original, que s'associa amb la presència de pigments fotosintètics). Aquests bacteris produeixen hidrogen per la reacció de desplaçament: CO + H $ ₂ $ → CO₂ + H₂.

La formació d'hidrogen és aigua, la reacció no requereix altes temperatures i la il·luminació. El procés té lloc a temperatura ambient en la foscor.

importància industrial adquireix avui dia l'evolució d'hidrogen a partir dels gasos produïts durant la refinació de petroli.

No obstant això, molts no saben que és possible obtenir hidrogen a casa. Per a aquest propòsit es pot utilitzar una solució de reacció d'àlcali i d'alumini. Prengui ampolla de mig litre de vidre amb un tap de forat, el tub de vapor, 10 g de sulfat de coure, 20 g de sal, 10 g d'alúmina, 200 g de globus d'aigua.

Preparar una solució de sulfat de coure: es van afegir 100 g d'aigua 10 g de sulfat de coure.

Cuinar solució de sal: es van afegir 100 g d'aigua 20 g de sal.

La solució es barreja. Afegir a la barreja resultant d'alumini. Un cop a l'ampolla va aparèixer suspensió blanca adjuntar al tub i el globus d'omplir-lo amb l'hidrogen desprès.

Fer atenció! Aquesta experiència només ha d'estar a l'aire lliure. Es requereix control de la temperatura, ja que la reacció té lloc amb despreniment de calor i pot sortir de control.

També s'ha de recordar que l'hidrogen, si es barreja amb l'aire, forma una barreja explosiva, que es diu de gas detonant (hidrogen dues parts i una part d'oxigen). Si aquesta barreja s'inflame, que explotarà.