Haydrodyen

Hydrogen ay malawakang ginagamit sa iba't-ibang sangay ng industriya: sa synthesis ng hydrogen klorido, amonya (amonya ay higit pang ginamit para sa produksyon ng mga fertilizers nitrogen), sa paggawa ng aniline, sa pagbawi ng mga non-ferrous metal ores. Sa industriya ng pagkain ito ay ginagamit upang makabuo ng mga pamalit para sa taba ng hayop (margarin). Sa pagkakaroon ng kaugnayan sa itaas-katuturang mga isyu ay ang produksyon ng hydrogen sa isang pang-industriya na kapaligiran.

Gas na ito ay itinuturing bilang isang enerhiya carrier sa hinaharap dahil ito ay isang renewable, ay hindi naglalabas ng "greenhouse gas" CO₂ sa panahon ng pagkasunog, gumagawa ng isang malaking halaga ng enerhiya sa bawat yunit ng timbang sa proseso ng pagkasunog at madaling-convert sa electric kapangyarihan ng mga cell gasolina.

Sa ilalim ng mga kondisyon laboratoryo hydrogen madalas na nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng metal na naiwan sa electrochemical boltahe serye, mula sa tubig at acids:
Zn + 1HCl = ZnCl₂ + H₂ ↑: ΔH <0
2Na + 2HOH = 2NaOH + H₂ ↑: ΔH <0.

Sa industriya, hydrogen resibo nangyayari higit sa lahat sa pamamagitan ng natural pagpoproseso at ang kaugnay na mga gas.

1. Ang methane conversion. Ang proseso ay binubuo sa reaksyon ng mitein na may tubig singaw sa 800-900 ° C: CH₄ + H₂O = CO ↑ + 3H₂ ↑; ΔH> 0. Kasama sa prosesong ito gamit ang bahagyang oksihenasyon ng hydrocarbons na may oxygen sa presensya ng tubig singaw: 3CH₄ + O₂ + H₂O = 3CO + 7 H₄. Ang mga pamamaraan sa kalaunan mawala ang kanilang kahalagahan bilang hydrocarbon reserbang ay maubos.

2. biohydrogen ay maaaring makuha mula sa algae sa bioreactor. Sa huli 1990s ito ay natagpuan na kung sulfur bawian algae, sila ay lumipat mula sa produksyon ng oxygen, E. Normal photosynthesis ie., Sa hydrogen production. Biohydrogen ay maaari ding ginawa sa bioreactors, gamit, maliban algae, mga munisipal na basura. Ang proseso ay nangyayari sa pamamagitan ng mga bakterya na absorb haydrokarbon at makabuo ng hydrogen at CO2.

3. Deep paglamig ng coke oven gas. Sa proseso ng coking karbon naghanda ng tatlong fractions: isang solid - coke, liquid - karbon tar - at isang gas na naglalaman ng, bukod hydrocarbons, molecular hydrogen (tungkol sa 60%). bahagi na ito ay na subjected sa ultra malalim na paglamig matapos na itinuturing na may isang espesyal na materyal, na ginagawang posible upang paghiwalayin ang hydrogen mula sa impurities.

4. Produksyon ng hydrogen mula sa tubig gamit elektrolisis - isang paraan na nagbibigay ng pinakamalinaw na hydrogen: 2H₂O → elektrolisis → 2H₂ + O.

5. Ang carbon conversion. Sa una, tubig gas ay nakuha sa pamamagitan ng pagpasa ng tubig singaw sa pamamagitan ng mga red-hot sa 1000 ° C Coke: C + H₂O = CO ↑ + H₂ ↑; ΔH> 0, na kung saan ay pagkatapos ay may halong singaw ay dumaan sa ibabaw pinainit sa 400-500 ° C katalista Fe₂O₃. Ang pakikipag-ugnayan ng karbon monoksid (II) at steam: CO + H₂O + (H₂) = CO₂ + 2H₂ ↑; ΔH> 0.

6. Produksyon ng hydrogen sa pamamagitan ng conversion ng karbon monoksid (CO), batay sa isang natatanging reaksyon sa pamamagitan ng mga lilang photosynthetic bakterya (uniselular microorganisms orihinal na pula o kulay-rosas na kulay, na kung saan ay nauugnay sa pagkakaroon ng photosynthetic pigments). Ang mga bakterya makabuo ng hydrogen sa pamamagitan ng shift reaksyon: CO + H₂O → CO₂ + H₂.

Ang pagbuo ng hydrogen ay tubig, ang reaksyon ay hindi nangangailangan ng mataas na temperatura at lighting. Ang proseso ay tumatagal ng lugar sa room temperatura sa dilim.

Industrial kahalagahan sa panahong ito ay kumukuha ng ebolusyon ng hydrogen mula sa mga gas na ginawa sa panahon ng petrolyo pagdadalisay.

Gayunpaman, marami ay hindi alam na ito ay posible upang makakuha ng hydrogen sa bahay. Para sa layuning ito maaari naming gamitin ang isang reaksyon solusyon ng alkali at aluminyo. Take half-litro bote glass na may pasak hole, ang singaw tube, 10 g ng tanso sulpate, 20 g ng asin, 10 g ng alumina, 200 g ng tubig lobo.

Maghanda ng solusyon ng tanso sulpate: 100 g ng tubig ay naidagdag 10 g ng tanso sulpate.

Pagluluto asin solusyon: 100 g ng tubig ay naidagdag 20 g ng asin.

Ang solusyon ay halo-halong. Idagdag sa mga nagresultang halo ng aluminum. Sa sandaling sa bote lumitaw puting slurry i-attach sa ang tubo at lobo punan ito na may nagbago hydrogen.

Bigyang-pansin! Ang karanasang ito ay lamang na kailangan na gumastos ng labas. Mga kinakailangang temperatura control, dahil ang reaksyon tumatagal ng lugar na may paglaki ng init at maaaring makakuha sa labas ng kontrol.

Dapat din itong remembered na hydrogen, kung ito ay halo-halong sa hangin, ay bumubuo ng paputok pinaghalong, na kung saan ay tinatawag na nagpuputok gas (dalawang bahagi ng hydrogen at isang bahagi oxygen). Kung ito timpla sa pag-apuyin, ito ay sumabog.