Hidrogén

Hidrogén ieu loba dipaké di sagala rupa cabang industri: dina sintésis hidrogén klorida, amonia (amonia ieu salajengna dipaké pikeun produksi pupuk nitrogén), di pabrik aniline, di recovery ti ores logam non-ferrous. Di industri pangan eta dipaké pikeun ngahasilkeun substitutes keur gajih sato (margarin). Dina sambungan jeung masalah relevan luhur nyaeta produksi hidrogén dina lingkungan industri.

gas ieu dianggap minangka hiji pamawa énergi di mangsa ka hareup sabab mangrupakeun renewable, teu emit "gas rumah kaca" CO₂ mangsa durukan, ngahasilkeun énergi nu badag per unit weight dina prosés durukan jeung gampang dirobah jadi kakuatan listrik sél suluh.

Dina kaayaan laboratorium hidrogén sering diala ku ngurangan logam nu ditinggalkeun dina serial tegangan éléktrokimia, ti cai jeung asam:
Zn + 1HCl = ZnCl₂ + H₂ ↑: ΔH <0
2Na + 2HOH = 2NaOH + H₂ ↑: ΔH <0.

Dina industri, resi hidrogén lumangsung utamana ku ngolah alam jeung gas pakait.

1. artos métana. prosés diwangun dina réaksi métana jeung uap cai dina 800 - 900 ° C: CH₄ + H₂O = CO ↑ + 3H₂ ↑; ΔH> 0. Marengan proses ieu maké oksidasi parsial hidrokarbon jeung oksigén ku ayana uap cai: 3CH₄ + O₂ + H₂O = 3CO + 7 H₄. Métode ieu pamustunganana leungit pentingna maranéhanana salaku cadangan hidrokarbon nu depleted.

2. Biohydrogen tiasa didapet tina ganggang di bioreactor nu. Dina taun 1990-an ahir ieu kapanggih yén lamun walirang nyabut ganggang, maranéhna bakal pindah ti produksi oksigén, misalna. E. fotosintésis Normal, mun produksi hidrogén. Biohydrogen ogé bisa dihasilkeun tina bioreactors, maké, iwal ganggang, runtah kota. Prosésna lumangsung ku baktéri nu nyerep hidrokarbon sarta ngahasilkeun hidrogén jeung CO2.

3. cooling Deep of coke gas oven. Dina prosés batubara coking disiapkeun tilu fraksi: a solid - coke, cair - tar batubara - sarta gas anu ngandung, sagigireun hidrokarbon, molekul hidrogén (kira 60%). fraksi ieu subjected mun cooling jero ultra sanggeus dirawat ku bahan husus, anu ngamungkinkeun pikeun misahkeun hidrogen tina najis.

4. Produksi hidrogen tina cai maké éléktrolisis - metoda nu mere hidrogén clearest: 2H₂O → éléktrolisis → 2H₂ + O.

5. The konversi karbon. Dina awalna, gas cai anu dicandak ku jalan ngalirkeun uap cai ngaliwatan beureum-panas ka 1000 ° C coke: C + H₂O = CO ↑ + H₂ ↑; ΔH> 0, anu satuluyna dicampur jeung uap disalurkeun ngaliwatan dipanaskeun nepi ka 400 - 500 ° C katalis Fe₂O₃. Interaksi tina karbon monoksida (II) jeung uap: CO + H₂O + (H₂) = CO₂ + 2H₂ ↑; ΔH> 0.

6. Produksi hidrogén ku konversi tina karbon monoksida (CO), dumasar kana réaksi unik ku baktéri fotosintétik ungu (mikroorganisme unicellular beureum atanapi pink warna aslina, anu pakait sareng ayana pigmén fotosintétik). baktéri ieu ngahasilkeun hidrogén ku réaksi shift: CO + H₂O → CO₂ + H₂.

Wangunan hidrogén nyaéta cai, réaksina teu merlukeun hawa tinggi na pencahyaan. prosés téh lumangsung dina suhu kamar di nu poek.

Industrial pentingna Kiwari acquires évolusi hidrogén tina gas dihasilkeun nalika pemurnian minyak bumi.

Sanajan kitu, loba teu terang yen kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun ménta hidrogén di imah. Pikeun tujuan ieu urang tiasa nganggo leyuran réaksi alkali jeung aluminium. Candak botol satengah liter kaca sareng liang cocok, pipah uap, 10 g tambaga sulfat, 20 g uyah, 10 g alumina, 200 g tina balon cai.

Nyiapkeun leyuran tambaga sulfat: 100 g cai ieu ditambahkeun 10 g tambaga sulfat.

Masak larutan uyah: 100 g cai ieu ditambahkeun 20 g uyah.

Leyuran téh dicampur. Tambahkeun ka campuran hasilna tina aluminium. Sakali dina botol mucunghul slurry bodas ngagantelkeun kana tabung na balon eusian eta jeung hidrogén ngalobaan.

Nengetan! pangalaman ieu ngan kudu méakkeun ker. Diperlukeun kadali hawa, saprak réaksi téh lumangsung kalawan évolusi panas sarta bisa kaluar tina kontrol.

Ogé kudu inget hidrogén nu, lamun dicampur hawa, ngabentuk campuran ngabeledug, anu disebut detonating gas (dua bagian hidrogén jeung hiji bagian oksigén). Mun Campuran ieu ngahurungkeun, éta baris ngabitukeun.