Ūdeņradis

Ūdeņradis tiek plaši izmantota dažādās rūpniecības nozarēs: sintēzē hlorūdeņraža, amonjaka (amonjaks turpmāk tiek izmantota, lai ražotu slāpekļa mēslojumu), ražošanā anilīna, jo krāsaino metāla rūdu atgūšanu. Pārtikas rūpniecībā tas tiek izmantots, lai ražotu aizvietotājus dzīvnieku taukiem (margarīna). Saistībā ar iepriekš minēto attiecīgo jautājumu ir ražošanas ūdeņraža industriālā vidē.

Šī gāze tiek uzskatīta kā enerģijas nesēju nākotnē, jo tas ir atjaunojams neizdala "siltumnīcas gāzu" CO₂ degšanas laikā, rada lielu enerģijas daudzumu uz vienu vienību svaru sadegšanas procesā, un ir viegli pārvērst elektrisko jaudu no degvielas šūnā.

Laboratorijas apstākļos ūdeņradis bieži iegūts, samazinot metālu, kas ir atlikuši elektroķīmiskās sprieguma sēriju, no ūdens un skābes:
Zn + 1HCl = ZnCl₂ + H₂ ↑: SH <0
2NA + 2HOH = 2NaOH + H₂ ↑: SH <0.

Rūpniecībā, ūdeņraža saņemšana notiek galvenokārt dabas apstrādes un saistīto gāzu.

1. metāns konversiju. Šis process sastāv reakcijā metāna ar ūdens tvaiku pie 800 - 900 ° C: CH₄ + H₂O = CO ↑ + 3H₂ ↑; SH> 0. Kopā ar šo procesu, izmantojot daļēju oksidāciju ogļūdeņražiem ar skābekļa klātbūtnē ūdens tvaiku: 3CH₄ + O₂ + H₂O = 3CO + 7 H₄. Šīs metodes beidzot zaudē nozīmi, jo ogļūdeņraža rezerves ir izsīkušas.

2. biogāzi var iegūt no aļģes bioreaktorā. In the late 1990.gadu tika konstatēts, ka tad, ja sēra atņemt aļģes, tie pāriet no ražošanas skābekļa, ti. E. Normāls fotosintēzes, lai ūdeņraža ražošanu. Biogāzi var ražot bioreaktoros, izmantojot, izņemot aļģes, sadzīves atkritumus. Process notiek ar baktērijām, kas absorbē ogļūdeņradi un ražo ūdeņraža un CO2.

3. Deep atdzesēšana koksa gāzi. Šajā procesā koksa ogles sagatavoja trīs frakcijas: ciets - koksa, šķidro - akmeņogļu darvu - un gāzi, kas bez ogļūdeņražiem, molekulārā ūdeņraža atoms (apmēram 60%). Šī frakcija tiek pakļauta ultra dziļā dzesēšanas pēc ārstē ar speciālu materiālu, kas ļauj atdalīt ūdeņradi no piemaisījumiem.

4. Production of ūdeņradi no ūdens, izmantojot elektrolīzi - metodi, kas dod visdzidrāko ūdeņraža izmantošanai: 2H₂O → elektrolīzes → 2H₂ + O.

5. Oglekļa konversiju. Sākotnēji, ūdens gāze tiek iegūta, izejot no ūdens tvaika caur satraukts līdz 1000 ° C koksa: C + H₂O = CO ↑ + H₂ ↑; SH> 0, kas pēc tam tiek sajaukts ar tvaiku tiek nodota uzsildīta līdz 400 - 500 ° C katalizatora Fe₂O₃. Mijiedarbība oglekļa monoksīda (II) un tvaika: CO + H₂O + (H₂) = CO₂ + 2H₂ ↑; SH> 0.

6. Ūdeņraža, pārvēršot oglekļa monoksīda (CO), pamatojoties uz unikālu reakciju purpura fotosintēzes baktērijām (vienšūnas mikroorganismiem oriģināls sarkanā vai rozā krāsu, kas ir saistīts ar klātbūtni fotosintēzes pigmentu). Šīs baktērijas ražotu ūdeņradi maiņās reakcija: CO + H₂O → CO₂ + H₂.

Ūdeņraža veidošanās ir ūdens, reakcija neprasa augstu temperatūru un apgaismojumu. Process notiek istabas temperatūrā tumsā.

Rūpniecības nozīmi mūsdienās iegūst attīstību ūdeņradi no gāzes, ko iegūst naftas pārstrādes laikā.

Taču daudzi nezina, ka tas ir iespējams iegūt ūdeņradi mājās. Šim nolūkam mēs varam izmantot reakcijas risinājumu sārmu un alumīnija. Take puse litru stikla pudeli ar aizbāzni caurumu, tvaika cauruli, 10 g vara sulfāta, 20 g sāls, 10 g alumīnija oksīda, 200 g ūdens balons.

Sagatavo šķīdumu, vara sulfāta: 100 g ūdens tika pievienots 10 g vara sulfāta.

Cooking sāls šķīdumu: 100 g ūdens tika pievienots 20 g sāls.

Šķīdums ir jaukta. Pievienot iegūtajā maisījumā no alumīnija. Kad pudeles parādījās balta virca pievienot caurules un balonu piepilda to ar evolucionējusī ūdeņradi.

Pievērsiet uzmanību! Šī pieredze tikai nepieciešams tērēt ārā. Nepieciešamā temperatūras kontroli, jo reakcija notiek ar attīstību siltuma un var iziet no kontroles.

Būtu arī jāatceras, ka ūdeņraža, ja tas ir sajaukts ar gaisu, veido eksplozīvu maisījumu, ko sauc par detonējošās gāze (divas daļas ūdeņraža un viena daļa skābekļa). Ja šis maisījums aizdegas, tas būs eksplodēt.