Wasserstoff

Wasserstoff wird weit verbreitet in verschiedenen Industriezweigen verwendet: bei der Synthese von Chlorwasserstoff, Ammoniak (Ammoniak weiter zur Herstellung von Stickstoffdünger verwendet wird), bei der Herstellung von Anilin, bei der Gewinnung von Nichteisenmetallerzen. In der Lebensmittelindustrie wird es verwendet, Ersatz für tierische Fette (Margarine) zu erzeugen. In Verbindung mit dem oben relevanten Thema ist die Herstellung von Wasserstoff in einer industriellen Umgebung.

Dieses Gas wird als Energieträger in der Zukunft in Betracht gezogen , weil es ein erneuerbar ist, emittiert nicht „Treibhausgas“ CO₂ während der Verbrennung, erzeugt eine große Menge an Energie pro Gewichtseinheit in dem Verbrennungsprozess und wird leicht in elektrische Energie umgewandelt , der Brennstoffzelle.

Unter Laborbedingungen Wasserstoff oft von reduzierenden Metallen erhalten, die in der elektrochemischen Spannungsreihe übrig ist, von Wasser und Säuren:
Zn + 1HCl = ZnCl₂ + H₂ ↑: & Delta; H <0
2Na + 2HOH = 2 NaOH + H₂ ↑: & Delta; H <0.

In der Industrie kommt Wasserstoff Erhalt hauptsächlich durch natürliche Verarbeitung und die damit verbundene Gase.

1. Die Methanumwandlung. Das Verfahren besteht in der Reaktion von Methan mit Wasserdampf bei 800 bis 900 ° C: CH₄ + H₂O = CO ↑ ↑ + 3H₂; & Delta; H> 0. Zusammen mit diesem Verfahren unter Verwendung von partieller Oxidation von Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff in Gegenwart von Wasserdampf: 3CH₄ + O₂ + H₂O = 3CO + 7 H₄. Diese Methoden verlieren schließlich ihre Bedeutung als Kohlenwasserstoffreserven aufgebraucht sind.

2. Biohydrogen können aus Algen im Bioreaktor erhalten werden. In den späten 1990er Jahren wurde festgestellt , dass , wenn Schwefel Algen entziehen, sie aus der Produktion von Sauerstoff schalten, dh. E. normale Photosynthese, um die Wasserstoffproduktion. Biohydrogen kann auch in Bioreaktoren produziert werden, zu verwenden, mit Ausnahme von Algen, Siedlungsabfälle. Das Verfahren erfolgt durch Bakterien, den Kohlenwasserstoff und Wasserstoff erzeugen und CO2 zu absorbieren.

3. Tiefkühlung von Kokereigas. Bei dem Verfahren der Kokskohle hergestellt drei Fraktionen: ein festen – Kohle, flüssig – Kohleteer – und ein Gas, das neben Kohlenwasserstoffen, molekularer Wasserstoff (etwa 60%). Diese Fraktion wird zur Ultratiefkühlung unterzogen, nachdem sie mit einem speziellen Material behandelt wird, was es möglich zu trennen Wasserstoff von Verunreinigungen macht.

4. Herstellung von Wasserstoff aus Wasser durch Elektrolyse – ein Verfahren, das die klarste Wasserstoff ergibt: 2 H₂O → Elektrolyse → 2H₂ + O.

5. Die Kohlenstoffumwandlung. Anfänglich Wassergas wird durch Durchleiten von Wasserdampf durch die rotglühenden bis 1000 ° C Coke erhalten: C + H₂O = H₂ + CO ↑ ↑; & Dgr; H> 0 ist, die dann mit Dampf vermischt wird, wird über geheizte bestanden 400-500 ° C Katalysator Fe₂O₃. Die Wechselwirkung von Kohlenmonoxid (II) und Dampf: CO + H₂O + (H₂) = CO₂ + 2H₂ ↑; & Delta; H> 0.

6. Herstellung von Wasserstoff durch Umsetzung von Kohlenmonoxid (CO), basierend auf einer einzigartigen Reaktion durch lila photosynthetischen Bakterien (einzelliger Mikroorganismen ursprüngliche rote oder rosa Farbe, die mit der Anwesenheit von photosynthetischen Pigmente zugeordnet ist). Diese Bakterien produzieren Wasserstoff durch die Shiftreaktion: CO + H₂O → H₂ + CO₂.

Die Bildung von Wasserstoff ist Wasser, die Reaktion nicht hohe Temperaturen und Beleuchtung erfordern. Der Prozess findet bei Raumtemperatur im Dunkeln.

Industrielle Bedeutung erlangt heute die Entwicklung von Wasserstoff aus den während der Erdölraffination erzeugten Gase.

Allerdings wissen viele nicht, dass es möglich ist, Wasserstoff zu Hause zu erhalten. Zu diesem Zweck können wir eine Reaktionslösung von Alkali und Aluminium verwenden. Nimmt Halbliter-Glasflasche mit einem Stopfen Loch, das Dampfrohr, werden 10 g Kupfersulfat, 20 g Salz, 10 g Aluminiumoxid, 200 g Wasser Ballon.

Es wird eine Lösung aus Kupfersulfat: 100 g Wasser wurden 10 g Kupfersulfat.

Kochsalzlösung: 100 g Wasser wurden 20 g Salz.

Die Lösung wird gemischt. In der resultierenden Mischung aus Aluminium. Einmal in der Flasche erschien weiße Aufschlämmung auf das Rohr befestigen und Ballon füllen Sie es mit dem entwickelten Wasserstoff.

Beachten Sie! Diese Erfahrung nur im Freien verbringen müssen. Erforderliche Temperaturregelung, da die Reaktion erfolgt unter Wärmeentwicklung und kann außer Kontrolle geraten.

Es sollte auch daran erinnert werden, dass Wasserstoff, wenn es mit der Luft vermischt wird, bildet ein explosionsfähiges Gemisch, das Gas (zwei Teile Wasserstoff und einem Teil Sauerstoff) genannt wird Detonation. Wenn dieses Gemisch zu zünden, wird es explodieren.