Vodonik

Vodik je naširoko koristi u različitim granama industrije: u sintezi hlorovodonik, amonijaka (amonijak se dalje koristi za proizvodnju azotnih đubriva), u proizvodnji anilin, u oporavak ruda obojenih metala. U prehrambenoj industriji se koristi za proizvodnju zamjene za životinjske masti (margarin). U vezi sa gore relevantno pitanje je proizvodnja vodika u industrijskom okruženju.

Ovaj plin se smatra kao energent u budućnosti, jer je to obnovljivi, ne emituje ugljen-dioksida "stakleničkih plinova" tokom sagorevanja, proizvodi veliku količinu energije po jedinici težine u procesu sagorijevanja i lako se pretvara u električnu energiju na gorive ćelije.

U laboratorijskim uvjetima vodik često dobiveni smanjenjem metala koji su ostali u elektrokemijske napon serije, od vode i kiseline:
Zn + 1HCl = ZnCl₂ + H₂ ↑: ΔH <0
2na + 2HOH = 2NaOH + H₂ ↑: ΔH <0.

U industriji, primanje vodika nastaje uglavnom prirodnim putem i povezane plinova.

1. metan konverzije. Proces se sastoji u reakciji metana vodenom parom na 800-900 ° C: CH₄ + H₂O = CO ↑ + 3H₂ ↑; ΔH> 0. Uz ovaj proces, koristeći parcijalne oksidacije ugljikovodika s kisikom u prisutnosti vodene pare: 3CH₄ + O₂ + H₂O = 3co + 7 H₄. Ove metode na kraju gube važnost kao ugljikovodika rezerve osiromašeni.

2. biovodonik mogu se dobiti iz algi u bioreaktoru. U kasnim 1990-ih godina utvrđeno je da, ako sumpor lišiti alge, oni će se prebaciti iz proizvodnje kisika, tj. E. Normalno fotosinteze, za proizvodnju vodika. Biovodonik može biti proizveden u bioreaktoru, koristeći, osim algi, komunalni otpad. Proces se javlja od bakterija koje upijaju ugljikovodika i proizvode vodik i CO2.

3. Duboko hlađenje koksne gasa. U procesu koksnog ugljena pripremila tri frakcije: solidan - koksa, tečnost - katran - i plina koji sadrži, osim ugljikovodika, molekularna vodika (oko 60%). Ova frakcija je podvrgnut ultra duboko hlađenje nakon što je tretirana sa specijalnim materijalom, što ga čini moguće odvojiti vodika iz nečistoća.

4. Proizvodnja vodika iz vode pomoću elektrolize - metoda koja daje najjasniji hidrogen: 2H₂O → elektrolize → 2H₂ + O.

5. ugljen konverzije. U početku, plin voda se dobiva prolaskom vodene pare kroz usijani do 1000 ° C Coke: C + H₂O = CO ↑ + H₂ ↑; ΔH> 0, koji se zatim miješa s parom je prešao preko zagrije na 400-500 ° C katalizator Fe₂O₃. Interakcija ugljen-monoksida (II) i pare: CO + H₂O + (H₂) = CO₂ + 2H₂ ↑; ΔH> 0.

6. Proizvodnja vodika konverzijom ugljen-monoksida (CO), baziran na jedinstvenoj reakciju ljubičaste fotosintetičkim bakterija (jednoćelijskih mikroorganizama original crvene ili ružičaste boje, koji je povezan sa prisustvom fotosintetske pigmente). Ove bakterije proizvode hidrogen od smjene reakcija: CO + H₂O → CO₂ + H₂.

Formiranje vodika je voda, reakcija zahtijeva visoke temperature i rasvjete. Proces se odvija na sobnoj temperaturi u mraku.

Industrijski značaj danas dobija evoluciju vodonik iz plinova proizvedenih tijekom prerade nafte.

Međutim, mnogi ne znaju da je moguće dobiti vodik kod kuće. Za tu svrhu možemo koristiti reakciju rješenje alkalnih i aluminija. Uzmite pola litre staklenoj bočici s čepom rupu, cijev pare, 10 g bakar sulfata, 20 g soli, 10 g glinice, 200 g vode balon.

Pripremite rješenje bakar sulfata: 100 g vode je dodao 10 g bakar sulfata.

Kuhinjske soli rješenje: 100 g vode je dodao 20 g soli.

Rešenje je mješoviti. Dodaj u dobivenom smjesom aluminija. Jednom u boci pojavio bijele cisterne pričvrstiti na cijev i balon napuniti ga sa Evolved vodika.

Obrati pažnju! Ovo iskustvo je potrebno samo da na otvorenom provesti. Potrebne za kontrolu temperature, budući da je reakcija odvija sa evolucijom topline, a može da izmakne kontroli.

Trebalo bi također imati na umu da vodonik, ako se miješa sa vazduhom, stvara eksplozivnu mješavinu koja se zove detonatorskih gas (dva dijela vodika i jedan dio kisika). Ako se ova mješavina zapali, ona će eksplodirati.