Sa isang limitadong sukat, ang paraan ng pakikipag-ugnayan ng singaw ng tubig na may posporus at thermal decomposition ng hydrocarbons ay ginagamit:
CH 4 (1000 °C) = C + 2 H 2 (inilabas bilang gas).
Sa ilang mga kaso, ang hydrogen ay nakuha mula sa catalytic splitting ng methanol na may singaw
CH 3 OH + H 2 O (250 °C) = CO 2 + 3 H 2,
o bilang resulta ng catalytic thermal decomposition ng ammonia
2 NH 3 (950 °C) --> N 2 + 3 H 2.
Gayunpaman, ang mga panimulang compound na ito ay ginawa sa malaking sukat mula sa hydrogen; Samantala, ang pagkuha ng hydrogen mula sa kanila ay lalong simple at maaaring magamit sa mga industriya na kumukonsumo nito sa medyo maliit na dami (mas mababa sa 500 m 3 / araw).
Ang pinakamahalagang pamamaraan para sa paggawa ng hydrogen.
1. Paglusaw ng zinc sa dilute hydrochloric acid
Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2
Ang pamamaraang ito ay kadalasang ginagamit sa mga laboratoryo.
sa halip na ng hydrochloric acid Maaari mo ring gamitin ang diluted sulfuric acid; gayunpaman, kung ang konsentrasyon ng huli ay masyadong mataas, kung gayon ang pinakawalan na gas ay madaling mahawahan ng SO 2 at H 2 S. Kapag gumagamit ng hindi ganap na purong zinc, ang iba pang mga compound na nagpaparumi sa hydrogen ay nabubuo, halimbawa AsH 3 at PH 3 . Ang kanilang presensya ang tumutukoy mabaho hydrogen na nakuha sa pamamaraang ito.
Upang linisin, ang hydrogen ay ipinapasa sa isang acidified na solusyon ng potassium permanganate o dichromate, at pagkatapos ay sa pamamagitan ng isang solusyon ng potassium hydroxide, pati na rin sa pamamagitan ng concentrated sulfuric acid o sa pamamagitan ng isang layer ng silica gel upang alisin ang kahalumigmigan. Ang pinakamaliit na patak ng likido na nakuha ng hydrogen sa panahon ng paggawa nito at nakapaloob sa mga bula ng gas ay pinakamahusay na tinanggal gamit ang isang filter na gawa sa mahigpit na naka-compress na ordinaryong o salamin na lana.
Kung kailangan mong gumamit ng purong zinc, pagkatapos ay dalawang patak ng hydroplatinic acid o tanso sulpate ay dapat idagdag sa acid, kung hindi man ang zinc ay hindi magre-react.
2. Pagtunaw ng aluminyo o silikon sa caustic alkali
2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O = 2 Na + 3 H 2
Si + 2 KOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2 H 2
Ang mga reaksyong ito ay ginamit dati upang makagawa ng hydrogen sa mga kondisyon sa larangan(para sa pagpuno ng mga lobo). Upang makagawa ng 1 m 3 ng hydrogen (sa 0 ° C at 760 mm Hg) 0.81 kg lamang ng aluminyo o 0.63 kg ng silikon ang kinakailangan, kumpara sa 2.9 kg ng zinc o 2.5 kg ng bakal.
Sa halip na silikon, ginagamit din ang ferrosilicon (paraan ng silikon). Isang pinaghalong ferrosilicon at caustic soda solution, na ipinakilala sa paggamit ilang sandali bago ang Unang Digmaang Pandaigdig noong hukbong Pranses tinatawag na hydrogenite, mayroon itong pag-aari ng nagbabaga pagkatapos ng pag-aapoy na may masiglang paglabas ng hydrogen ayon sa sumusunod na reaksyon:
Si + Ca(OH) 2 + 2 NaOH = Na 2 SiO 3 + CaO + 2 H 2.
3. Epekto ng sodium sa tubig
2 Na + 2 H 2 O = 2 NaOH + H 2
Dahil sa ang katunayan na ang dalisay na sodium ay tumutugon nang masyadong masigla sa kasong ito, ito ay mas madalas na ipinakilala sa reaksyon sa anyo ng sodium amalgam; Ang pamamaraang ito ay pangunahing ginagamit para sa produksyon ng hydrogen kapag ito ay ginagamit para sa pagbawas "sa status nascendi". Ang ibang alkali at alkaline earth na mga metal ay katulad ng reaksyon sa sodium at tubig.
4. Epekto ng calcium hydride sa tubig
CaH 2 + 2 H 2 O = Ca(OH) 2 + 2 H 2
Ang pamamaraang ito ay sa isang maginhawang paraan paggawa ng hydrogen sa larangan. Upang makakuha ng 1 m 3 ng hydrogen, ayon sa teorya, kinakailangan ang 0.94 kg ng CaH 2 at, bukod sa tubig, walang ibang reagents ang kinakailangan.5. Pagpasa ng singaw ng tubig sa ibabaw ng pulang-mainit na bakal
4 H 2 O + 3 Fe = Fe 3 O 4 + 4 H 2
Gamit ang reaksyong ito noong 1783, unang pinatunayan ni Lavoisier ang komposisyon ng tubig. Ang iron oxide na nabuo sa panahon ng reaksyong ito ay madaling mababawasan sa metallic iron sa pamamagitan ng pagpasa ng generator gas sa ibabaw nito upang ang pagpasa ng singaw ng tubig sa parehong bakal ay maaaring maisagawa ng arbitrary na dami ng beses. Ang pamamaraang ito sa mahabang panahon ay may malaking kahalagahan sa industriya. Ginagamit pa rin ito sa maliit na sukat ngayon.
6. Pagpasa ng singaw ng tubig sa coke.
Sa mga temperatura sa itaas 1000 °C, ang reaksyon ay nagpapatuloy pangunahin ayon sa equation
H 2 O + C = CO + H 2.
Una, ang water gas ay nakuha, ibig sabihin, isang pinaghalong hydrogen at carbon monoxide na may halong maliit na halaga ng carbon dioxide at nitrogen. Ang carbon dioxide ay madaling maalis sa pamamagitan ng paghuhugas ng tubig sa ilalim ng presyon. Tinatanggal ang carbon monoxide at nitrogen gamit ang proseso ng Frank-Caro-Linde, ibig sabihin, sa pamamagitan ng pagtunaw ng mga dumi na ito, na nakakamit sa pamamagitan ng paglamig gamit ang likidong hangin hanggang -200 ° C. Ang mga bakas ng CO ay inaalis sa pamamagitan ng pagpasa ng gas sa pinainit na soda lime
CO + NaOH = HCOONa - sodium formate.
Ang pamamaraang ito ay gumagawa ng napakadalisay na hydrogen, na ginagamit, halimbawa, sa hydrogenate fats.
Gayunpaman, mas madalas, ang gas ng tubig na may halong singaw ng tubig sa temperatura na 400 °C ay ipinapasa sa mga angkop na catalyst, halimbawa, sa ibabaw ng bakal o cobalt oxide (paraan ng pakikipag-ugnay para sa paggawa ng gas ng tubig). Sa kasong ito, ang CO ay tumutugon sa tubig ayon sa equation
CO + H 2 Opar = CO 2 + H 2 (“CO conversion”).
Ang nagreresultang CO 2 ay sinisipsip ng tubig (sa ilalim ng presyon). Ang natitira sa carbon monoxide (~1 vol.%) ay hinuhugasan gamit ang ammonia solution ng tansong monochloride. Ang tubig gas na ginamit sa paraang ito ay nakukuha sa pamamagitan ng pagpasa ng singaw ng tubig sa mainit na coke. SA Kamakailan lamang Ang pakikipag-ugnayan ng singaw ng tubig sa pulverized coal (ang pagbabago ng alikabok ng karbon sa mga gas) ay lalong ginagamit. Ang tubig gas na nakuha sa paraang ito ay karaniwang naglalaman ng isang malaking halaga ng hydrogen. Ang hydrogen (naglalaman ng nitrogen) na inilabas mula sa gas ng tubig ay pangunahing ginagamit para sa synthesis ng ammonia at hydrogenation ng karbon.
7. Fractional liquefied coke oven gas.
Katulad ng produksyon mula sa water gas, ang hydrogen ay maaaring makuha sa pamamagitan ng fractional liquefaction ng coke oven gas, ang pangunahing mahalaga bahagi na hydrogen.
Una, ang coke oven gas, kung saan ang sulfur ay dating inalis, ay dinadalisay mula sa CO 2 sa pamamagitan ng paghuhugas ng tubig sa ilalim ng presyon, na sinusundan ng paggamot na may solusyon ng sodium hydroxide. Pagkatapos ang mga ito ay unti-unting napalaya mula sa natitirang mga impurities sa pamamagitan ng stepwise condensation hanggang sa hydrogen na lang ang natitira; Ito ay nililinis ng iba pang mga impurities sa pamamagitan ng paghuhugas ng napakalamig na likidong nitrogen. Ang pamamaraang ito ay pangunahing ginagamit upang makakuha ng hydrogen para sa synthesis ng ammonia.
8. Pakikipag-ugnayan ng mitein sa singaw ng tubig (decomposition ng methane).
Ang methane ay tumutugon sa singaw ng tubig sa pagkakaroon ng naaangkop na mga katalista kapag pinainit (1100 °C) ayon sa equation
CH 4 + H 2 Opar + 204 kJ (sa pare-parehong presyon).
Ang init na kinakailangan para sa reaksyon ay dapat ibigay sa labas o sa pamamagitan ng paggamit ng " panloob na pagkasunog", ibig sabihin, sa pamamagitan ng paghahalo ng hangin o oxygen upang ang bahagi ng methane ay masunog sa carbon dioxide
CH 4 + 2 O 2 = CO 2 + 2 H 2 Opar + 802 kJ (sa pare-parehong presyon).
Sa kasong ito, ang ratio ng mga bahagi ay pinili upang ang reaksyon sa kabuuan ay exothermic
12 CH 4 + 5 H 2 Opar + 5 O 2 = 29 H2 + 9 CO + 3 CO 2 + 85.3 kJ.
Ang hydrogen ay ginawa rin mula sa carbon monoxide sa pamamagitan ng "CO conversion". Ang carbon dioxide ay tinanggal sa pamamagitan ng paghuhugas ng tubig sa ilalim ng presyon. Ang hydrogen na nakuha sa pamamagitan ng nabubulok na methane ay pangunahing ginagamit sa synthesis ng ammonia at hydrogenation ng karbon.
9. Pakikipag-ugnayan ng singaw ng tubig sa phosphorus (violet).
2 P + 8 H 2 O = 2 H 3 PO 4 + 5 H 2
Karaniwan ang proseso ay isinasagawa sa ganitong paraan: mga singaw ng posporus na nagreresulta mula sa pagbawas ng calcium phosphate sa electric oven, ay ipinapasa kasama ng singaw ng tubig sa ibabaw ng katalista sa 400-600 ° C (sa pagtaas ng temperatura, ang equilibrium ng reaksyong ito ay lumilipat sa kaliwa). Ang pakikipag-ugnayan ng unang nabuo na H 3 PO 4 na may posporus upang bumuo ng H 3 PO 3 at PH 3 ay pinipigilan ng mabilis na paglamig ng mga produkto ng reaksyon (pagsusubo). Ang pamamaraang ito ay pangunahing ginagamit kung ang hydrogen ay ginagamit para sa synthesis ng ammonia, na pagkatapos ay ipoproseso sa isang mahalagang, walang karumihan na pataba - ammophos (isang pinaghalong hydro- at dihydrogen ammonium phosphate).
10. Electrolytic decomposition ng tubig.
2 H 2 O = 2 H 2 + O 2
Ang dalisay na tubig ay halos hindi nagsasagawa ng kasalukuyang, kaya ang mga electrolyte (karaniwan ay KOH) ay idinagdag dito. Sa panahon ng electrolysis, ang hydrogen ay inilabas sa katod. Ang isang katumbas na dami ng oxygen ay inilabas sa anode, na kung saan ay isang by-product sa pamamaraang ito.
Ang hydrogen na ginawa ng electrolysis ay napakadalisay, maliban sa admixture ng maliit na halaga ng oxygen, na madaling maalis sa pamamagitan ng pagpasa ng gas sa mga angkop na catalyst, halimbawa sa bahagyang pinainit na palladized asbestos. Samakatuwid, ginagamit ito kapwa para sa hydrogenation ng mga taba at para sa iba pang mga catalytic hydrogenation na proseso. Ang hydrogen na ginawa ng pamamaraang ito ay medyo mahal.
Paglalapat ng hydrogen.
Sa kasalukuyan, ang hydrogen ay ginawa sa malalaking dami. Ang isang napakalaking bahagi nito ay ginagamit sa synthesis ng ammonia, hydrogenation ng mga taba at sa hydrogenation ng karbon, langis at hydrocarbons. Bilang karagdagan, ang hydrogen ay ginagamit para sa synthesis ng hydrochloric acid, methyl alcohol, hydrocyanic acid, sa welding at forging metal, pati na rin sa paggawa ng mga lamp na maliwanag na maliwanag at mamahaling bato. Ang hydrogen ay ibinebenta sa mga cylinder sa ilalim ng presyon na higit sa 150 atm. Ang mga ito ay pininturahan ng madilim na berde at may pulang inskripsiyon na "Hydrogen".
Ginagamit ang hydrogen upang i-convert ang mga likidong taba sa mga solidong taba (hydrogenation), na gumagawa ng likidong gasolina sa pamamagitan ng hydrogenating ng karbon at langis ng gasolina. Sa metalurhiya, ang hydrogen ay ginagamit bilang isang pampababa ng ahente para sa mga oxide o chlorides upang makagawa ng mga metal at non-metal (germanium, silicon, gallium, zirconium, hafnium, molibdenum, tungsten, atbp.).
Ang mga praktikal na paggamit ng hydrogen ay iba-iba: ito ay karaniwang ginagamit upang punan ang mga probe balloon sa industriya ng kemikal ito ay nagsisilbing hilaw na materyal para sa produksyon ng maraming napakahalagang produkto (ammonia, atbp.), sa industriya ng pagkain - para sa produksyon; ng mga langis ng gulay solid fats, atbp. Ang mataas na temperatura (hanggang sa 2600 °C) na nagreresulta mula sa pagkasunog ng hydrogen sa oxygen ay ginagamit upang matunaw ang mga refractory na metal, quartz, atbp. Ang likidong hydrogen ay isa sa pinakamabisang jet fuel. Ang taunang pandaigdigang pagkonsumo ng hydrogen ay lumampas sa 1 milyong tonelada.
Ang produksyon ng hydrogen ay isa sa mga pangunahing bumubuo ng mga kadena ng enerhiya ng hydrogen. Ang hydrogen sa dalisay nitong anyo ay halos hindi kailanman matatagpuan sa kalikasan, kaya dapat itong makuha mula sa iba mga kemikal na sangkap iba't ibang pamamaraan at mga paraan.
Karamihan sa simpleng paraan ang paggawa ng hydrogen mula sa tubig ay electrolysis. Electrolysis - proseso ng kemikal, kung saan ang isang electrolyte solution, sa ilalim ng impluwensya ng isang electric current, ay nahahati sa mga bahagi ng bahagi nito, iyon ay, sa aming kaso, ang tubig ay nahahati sa hydrogen at oxygen. Upang gawin ito, isang solusyon ng soda sa tubig at dalawang elemento ang ginagamit - isang katod at isang anode, kung saan ilalabas ang mga gas. Ang boltahe ay inilalapat sa mga elemento, ang oxygen ay inilabas sa anode, at ang hydrogen ay inilabas sa katod.
Ang mga reagents na ginamit ay medyo simple - vitriol (tanso), asin, aluminyo at tubig. Maaaring kunin ang aluminyo mula sa mga lata ng beer, ngunit dapat muna itong sunugin upang maalis plastik na pelikula, na nakakasagabal sa reaksyon.
Pagkatapos ang isang solusyon sa vitriol ay inihanda nang hiwalay, at isang solusyon ng asin, isang asul na solusyon ng vitriol, ay halo-halong may solusyon sa asin, na nagreresulta sa isang berdeng solusyon. Pagkatapos ay itinapon namin ang isang piraso ng aluminum foil sa berdeng solusyon na ito, lumilitaw ang mga bula sa paligid nito - ito ay hydrogen. Napansin din namin na ang foil ay natatakpan ng isang pulang patong; ito ay aluminyo na nag-aalis ng tanso mula sa solusyon. Upang mangolekta ng hydrogen para sa mga personal na layunin, gumamit ng isang bote na may takip, kung saan ang isang makitid na tubo ay ipinasok nang maaga, kung saan ang gas ay makatakas.
Ngayon, pansinin mo! Mga hakbang sa pag-iingat. Dahil ang hydrogen ay isang sumasabog na gas, ang mga eksperimento dito ay dapat isagawa sa labas, at pangalawa, ang reaksyon upang makagawa ng hydrogen ay nagaganap na may malaking pagpapalabas ng init, ang solusyon ay maaaring mag-splash at masunog ka lamang.
Umaasa ako na nakuha mo ang impormasyong kailangan mo mula sa artikulong ito, at muli kong binabalaan ka - mag-ingat sa anumang mga eksperimento at eksperimento sa hydrogen!
Ang electrolysis ng tubig ay ang pinaka lumang paraan pagkuha ng hydrogen. Sa pamamagitan ng pagpasa ng isang direktang kasalukuyang sa pamamagitan ng tubig, ang hydrogen ay naiipon sa katod, at oxygen sa anode. Ang paggawa ng hydrogen sa pamamagitan ng electrolysis ay isang napaka-enerhiya na produksyon, samakatuwid ito ay ginagamit ng eksklusibo sa mga lugar kung saan ang gas na ito ay lubos na mahalaga at kinakailangan.
Ang paggawa ng hydrogen sa bahay ay medyo madaling proseso at may ilang mga paraan upang gawin ito:
1. Kakailanganin natin ang solusyong alkali; huwag maalarma sa mga pangalang ito dahil... lahat ng ito ay malayang magagamit.
Halimbawa, ang "mole" pipe cleaner ay perpekto sa komposisyon. Ibuhos ang isang maliit na alkali sa prasko at magdagdag ng 100 ML ng tubig;
Paghaluin nang lubusan upang ganap na matunaw ang mga kristal;
Magdagdag ng ilang maliliit na piraso ng aluminyo;
Naghihintay kami ng mga 3-5 minuto hanggang sa maganap ang reaksyon nang mabilis hangga't maaari;
Magdagdag ng karagdagang ilang piraso ng aluminyo at 10-20 gramo ng alkali;
Isinasara namin ang tangke gamit ang isang espesyal na prasko na may tubo na humahantong sa tangke ng koleksyon ng gas at maghintay ng ilang minuto hanggang sa lumabas ang hangin mula sa sisidlan sa ilalim ng presyon ng hydrogen.
2. Paglabas ng hydrogen mula sa aluminyo, asin at tansong sulpate.
Ibuhos ang tansong sulpate at kaunti pang asin sa prasko;
Dilute ang lahat ng bagay sa tubig at ihalo na rin;
Inilalagay namin ang prasko sa isang tangke ng tubig, dahil ang reaksyon ay magpapalabas ng maraming init;
Kung hindi, ang lahat ay kailangang gawin katulad ng sa unang paraan.
3. Paggawa ng hydrogen mula sa tubig sa pamamagitan ng pagpasa ng 12V current sa pamamagitan ng solusyon ng asin sa tubig. Ito ang pinakamadaling paraan at pinakaangkop para sa paggamit sa bahay. Ang tanging kawalan ng pamamaraang ito ay ang medyo maliit na hydrogen ay inilabas.
Kaya. Ngayon alam mo na kung paano kumuha ng hydrogen mula sa tubig at higit pa. Maaari kang gumawa ng napakaraming mga eksperimento. Tandaan na sundin ang mga panuntunang pangkaligtasan upang maiwasan ang pinsala.
Inilalarawan ng artikulong ito ang pinakasikat na paraan upang makagawa ng murang hydrogen sa bahay.
Paraan 1. Hydrogen mula sa aluminyo at alkali.
Ang alkali solution na ginamit ay caustic potassium o caustic soda. Ang hydrogen na inilabas ay mas dalisay kaysa kapag ang mga acid ay tumutugon sa mga aktibong metal.
Ibuhos ang isang maliit na halaga ng caustic potash o soda sa prasko at magdagdag ng 50-100 ML ng tubig, pukawin ang solusyon hanggang sa ganap na matunaw ang mga kristal. Susunod na magdagdag kami ng ilang piraso ng aluminyo. Ang isang reaksyon ay magsisimula kaagad sa paglabas ng hydrogen at init, mahina sa una, ngunit patuloy na tumitindi.
Pagkatapos maghintay hanggang ang reaksyon ay nangyayari nang mas aktibo, maingat na magdagdag ng isa pang 10 g. lihiya at ilang piraso ng aluminyo. Sa ganitong paraan, mapapalakas natin nang husto ang proseso.
Tinatakan namin ang flask, gamit ang isang test tube na may tubo na humahantong sa sisidlan upang mangolekta ng gas. Naghihintay kami ng mga 3-5 minuto. hanggang sa maalis ng hydrogen ang hangin mula sa sisidlan.
Paano nabuo ang hydrogen? Ang oxide film na sumasaklaw sa ibabaw ng aluminyo ay nawasak sa pakikipag-ugnay sa alkali. Dahil ang aluminyo ay isang aktibong metal, nagsisimula itong tumugon sa tubig, natutunaw dito, at inilabas ang hydrogen.
2Al + 2NaOH + 6h3O → 2Na + 3h3
Paraan 2. Hydrogen mula sa aluminum, copper sulfate at table salt.
Ibuhos ang ilang tansong sulpate at asin sa prasko. Magdagdag ng tubig at pukawin hanggang sa ganap na matunaw. Ang solusyon ay dapat na may kulay kulay berde, kung hindi ito mangyayari, magdagdag ng kaunting asin.
Ang prasko ay dapat ilagay sa isang punong tasa malamig na tubig, dahil Sa panahon ng reaksyon, isang malaking halaga ng init ang ilalabas.
Magdagdag ng ilang piraso ng aluminyo sa solusyon. Magsisimula ang reaksyon.
Paano nangyayari ang pagpapalabas ng hydrogen? Sa proseso, nabuo ang tansong klorido, na naghuhugas ng oxide film mula sa metal. Kasabay ng pagbabawas ng tanso, nangyayari ang pagbuo ng gas.
Paraan 3. Hydrogen mula sa zinc at hydrochloric acid.
Ilagay ang mga piraso ng zinc sa isang test tube at punuin ang mga ito ng hydrochloric acid.
Bilang isang aktibong metal, ang zinc ay nakikipag-ugnayan sa acid at inilipat ang hydrogen mula dito.
Zn + 2HCl → ZnCl2 + h3
Paraan 4. Ang paggawa ng hydrogen sa pamamagitan ng electrolysis.
Dumaan sa isang solusyon ng tubig at pinakuluang asin kuryente. Sa panahon ng reaksyon, ilalabas ang hydrogen at oxygen.
Matagal ko nang gustong gumawa ng ganito. Ngunit hindi ito lumagpas sa mga eksperimento sa isang baterya at isang pares ng mga electrodes. Nais kong gumawa ng isang ganap na kagamitan para sa paggawa ng hydrogen, sa dami upang mapalaki ang isang lobo. Bago gumawa ng isang ganap na aparato para sa electrolysis ng tubig sa bahay, nagpasya akong subukan ang lahat sa modelo.
Ang modelong ito ay hindi angkop para sa buong araw-araw na paggamit. Ngunit nagawa naming subukan ang ideya. Kaya para sa mga electrodes nagpasya akong gumamit ng grapayt. Ang isang mahusay na mapagkukunan ng grapayt para sa mga electrodes ay kasalukuyang kolektor ng trolleybus. Marami sa kanila ang nakahiga sa mga huling hintuan. Dapat tandaan na ang isa sa mga electrodes ay masisira.
Nakita at tinapos namin ito gamit ang isang file. Ang intensity ng electrolysis ay depende sa kasalukuyang lakas at ang lugar ng mga electrodes. Ang mga wire ay nakakabit sa mga electrodes. Ang mga wire ay dapat na maingat na insulated. Ang mga modelo ng electrolyzer ay medyo angkop para sa pabahay mga plastik na bote. Ang mga butas ay ginawa sa takip para sa mga tubo at mga wire. Ang lahat ay maingat na pinahiran ng sealant.
Upang ikonekta ang dalawang lalagyan, putulin ang mga leeg ng bote ay angkop. Kailangan nilang pagsamahin at ang tahi ay natunaw. Ang mga mani ay gawa sa mga takip ng bote. Ang mga butas ay ginawa sa ilalim ng dalawang bote. Ang lahat ay konektado at maingat na napuno ng sealant.
Gagamit kami ng 220V household network bilang pinagmumulan ng boltahe. Gusto kong balaan ka na ito ay isang medyo mapanganib na laruan. Kaya, kung wala kang sapat na mga kasanayan o may mga pagdududa, kung gayon mas mahusay na huwag ulitin ito. Sa network ng sambahayan mayroon kaming alternating current; para sa electrolysis dapat itong ituwid. Ang isang diode bridge ay perpekto para dito. Ang nasa larawan ay lumabas na hindi sapat ang lakas at mabilis na nasunog. Ang pinakamahusay na pagpipilian naging isang Chinese diode bridge MB156 sa isang aluminum housing.
Ang diode bridge ay nagiging sobrang init. Kakailanganin ang aktibong paglamig. Ang isang cooler para sa isang computer processor ay perpekto. Maaari kang gumamit ng angkop na laki ng junction box para sa pabahay. Ibinebenta sa mga produktong elektrikal.
Ang ilang mga layer ng karton ay dapat ilagay sa ilalim ng diode bridge. Sa takip ng junction box ang mga ito ay ginawa kinakailangang mga butas. Ito ang hitsura ng pinagsama-samang pag-install. Ang electrolyzer ay pinapagana mula sa mains, ang fan mula sa isang unibersal na pinagmumulan ng kuryente. Ang isang solusyon ay ginagamit bilang isang electrolyte baking soda. Dito kailangan mong tandaan na mas mataas ang konsentrasyon ng solusyon, mas mataas ang rate ng reaksyon. Ngunit sa parehong oras ang pag-init ay mas mataas. Bukod dito, ang reaksyon ng agnas ng sodium sa katod ay mag-aambag sa pag-init. Ang reaksyong ito ay exothermic. Bilang resulta, ang hydrogen at sodium hydroxide ay mabubuo.
Napakainit ng device sa larawan sa itaas. Kinailangan kong i-off ito pana-panahon at maghintay hanggang sa lumamig. Ang problema sa pag-init ay bahagyang nalutas sa pamamagitan ng paglamig ng electrolyte. Para dito gumamit ako ng bomba bukal sa mesa. Ang isang mahabang tubo ay tumatakbo mula sa isang bote patungo sa isa pa sa pamamagitan ng isang bomba at isang balde ng malamig na tubig.
Mainam na ibigay ang lugar kung saan ang tubo ay konektado sa bola gamit ang isang gripo. Ibinebenta sa mga tindahan ng alagang hayop sa seksyon ng aquarium.
Ang prinsipyo ng kahusayan ng isang electrolyzer para sa paggawa ng h3 at O2 gas.
Tiyak na alam ng lahat na kung isawsaw mo ang dalawang kuko sa isang solusyon ng baking soda at ilapat ang plus sa isang kuko at minus sa isa pa, pagkatapos ay ilalabas ang Hydrogen sa minus, at Oxygen sa plus.
Ngayon ang aming gawain ay maghanap ng diskarte upang makakuha ng mas maraming gas na ito hangga't maaari habang gumagastos ng pinakamababang halaga ng kuryente.
Ang agnas ng tubig ay nagsisimula kapag ang isang maliit na higit sa 1.8 volts ay inilapat sa mga electrodes. Kung nag-aplay ka ng 1 volt, halos walang kasalukuyang dumadaloy at walang gas na inilabas, ngunit kapag ang boltahe ay lumalapit sa 1.8 volts, ang kasalukuyang ay nagsisimula nang tumaas nang husto. Ito ay tinatawag na minimal potensyal ng elektrod kung saan nagsisimula ang electrolysis. Samakatuwid, kung nagbibigay kami ng 12 volts sa 2 mga kuko na ito, kung gayon ang gayong electrolyzer ay kumonsumo ng maraming kuryente, ngunit magkakaroon ng kaunting gas. Ang lahat ng enerhiya ay mapupunta sa pag-init ng electrolyte.
Para doon. Upang maging matipid ang ating electrolyzer, dapat tayong magbigay ng hindi hihigit sa 2 volts bawat cell. Samakatuwid, kung mayroon kaming 12 volts, hinahati namin ang mga ito sa 6 na mga cell at makakuha ng 2 volts sa bawat isa.
Ngayon pasimplehin natin ito - hatiin lamang ang kapasidad sa 6 na bahagi na may mga plato - ang resulta ay magiging 6 na mga cell na konektado sa serye ang bawat cell ay magkakaroon ng 2 volt; Kaya - natutunan ang numero 1 ng aralin = ilapat ang mababang boltahe.
Paano mas mahabang distansya- kung mas malaki ang resistensya, mas maraming kasalukuyang gagastusin natin upang makakuha ng isang litro ng gas. Kung mas maikli ang distansya, mas mababa ang gagastusin natin sa Watt kada Oras kada Litro ng gas. Karagdagang gagamitin ko ang mismong terminong ito - isang tagapagpahiwatig ng kahusayan ng electrolyser / Mula sa graph ay malinaw na mas malapit ang mga plato sa isa't isa, ang mas kaunting boltahe ay kinakailangan upang pumasa sa parehong kasalukuyang. At tulad ng alam mo, ang gas yield ay direktang proporsyonal sa dami ng kasalukuyang dumadaan sa electrolyte.
Pagpaparami ng mas mababang boltahe sa isang kasalukuyang - nakakakuha tayo ng mas kaunting watts para sa parehong halaga ng gas.
Kung kukuha tayo ng 2 pako at, gamit ang unang dalawang panuntunan, ilagay ang mga ito malapit at ilapat ang 2 volts sa kanila, pagkatapos ay magkakaroon ng napakakaunting gas, dahil ang mga ito ay pumasa sa napakakaunting kasalukuyang. Subukan nating kumuha ng dalawang plato sa ilalim ng parehong mga kondisyon. Ngayon ang dami ng kasalukuyang at gas ay tataas sa direktang proporsyon sa lugar ng mga plate na ito.
Gamit ang unang 3 panuntunan, kumuha tayo ng malalaking bakal na plato sa isang maliit na distansya mula sa isa't isa at ilapat ang 2 volts sa kanila. At ilagay ang mga ito sa ilang tubig, pagdaragdag ng isang kurot ng soda. Magpapatuloy ang electrolysis, ngunit napakabagal, ang tubig ay mag-iinit. Magkakaroon ng maraming ions sa solusyon, magiging maliit ang resistensya, bababa ang pag-init at tataas ang dami ng gas.
Mga Pinagmulan: 505sovetov.ru, all-he.ru, zabatsay.ru, xn----dtbbgbt6ann0jm3a.xn--p1ai, domashnih-usloviyah.ru
Ang Copper Riot ay naganap sa Moscow noong Hulyo 25, 1662. Ang dahilan ay ang sumusunod na pangyayari. Naglunsad ang Russia ng matagal na digmaan...
Pangalan ng imbentor:
Ermakov Viktor Grigorievich
Pangalan ng may-ari ng patent:
Ermakov Viktor Grigorievich
Tirahan ng pagpapadalhan:
614037, Perm, Mozyrskaya st., 5, apt 70 Ermakov Viktor Grigorievich
Petsa ng pagsisimula ng patent:
1998.04.27
Ang imbensyon ay inilaan para sa sektor ng enerhiya at maaaring magamit upang makakuha ng mura at matipid na mapagkukunan ng enerhiya. Superheated water vapor na may temperatura na 500-550 o C. Ang sobrang init na singaw ng tubig ay dumaan sa isang pare-pareho electric field mataas na boltahe ( 6000 V) upang makagawa ng hydrogen at oxygen. Ang pamamaraan ay simple sa disenyo ng hardware, matipid, sunog at explosion-proof, at lubos na produktibo.
Ang hydrogen, kapag pinagsama sa oxygen sa pamamagitan ng oksihenasyon, ay nangunguna sa nilalaman ng calorie bawat 1 kg ng gasolina sa lahat ng mga nasusunog na ginagamit para sa pagbuo ng kuryente at init. Ngunit ang mataas na calorific value ng hydrogen ay hindi pa ginagamit sa paggawa ng kuryente at init at hindi maaaring makipagkumpitensya sa mga hydrocarbon fuels.
Ang isang balakid sa paggamit ng hydrogen sa sektor ng enerhiya ay ang mamahaling paraan ng paggawa nito, na hindi makatwiran sa ekonomiya. Upang makagawa ng hydrogen, pangunahing ginagamit ang mga halaman ng electrolysis, na mababa ang produktibo at ang enerhiya na ginugol sa paggawa ng hydrogen ay katumbas ng enerhiya na nakuha mula sa pagsunog ng hydrogen na ito.
May isang kilalang paraan para sa paggawa ng hydrogen at oxygen mula sa sobrang init na singaw ng tubig na may temperatura na 1800-2500 o C inilarawan sa application ng UK N 1489054 (cl. C 01 B 1/03, 1977). Ang pamamaraang ito ay kumplikado, masinsinang enerhiya at mahirap ipatupad.
Ang pinakamalapit sa iminungkahing pamamaraan ay ang paraan ng paggawa ng hydrogen at oxygen mula sa singaw ng tubig sa isang katalista sa pamamagitan ng pagpasa ng singaw na ito sa isang electric field, na inilarawan sa application sa UK N 1585527 (cl. C 01 B 3/04, 1981).
Ang mga kawalan ng pamamaraang ito ay kinabibilangan ng:
imposibilidad ng pagkuha ng hydrogen sa malalaking dami;
intensity ng enerhiya;
ang pagiging kumplikado ng aparato at ang paggamit ng mga mamahaling materyales;
imposibleng ipatupad ang pamamaraang ito kapag gumagamit ng proseso ng tubig, dahil sa temperatura ng puspos na singaw, ang mga deposito at sukat ay bubuo sa mga dingding ng aparato at sa katalista, na hahantong sa mabilis na pagkabigo nito;
Upang mangolekta ng nagresultang hydrogen at oxygen, ginagamit ang mga espesyal na lalagyan ng koleksyon, na ginagawang sunog at paputok ang pamamaraan.
Ang gawain kung saan nakadirekta ang imbensyon ay pag-aalis ng mga disadvantages sa itaas, pati na rin ang pagkuha ng murang mapagkukunan ng enerhiya at init.
Ito ay nakamit ng na sa paraan ng paggawa ng hydrogen at oxygen mula sa singaw ng tubig, na kinabibilangan ng pagpasa ng singaw na ito sa isang electric field, ayon sa imbensyon, ang sobrang init na singaw na may temperaturang 500-550 o C at ipasa ito sa isang electric field direktang kasalukuyang mataas na boltahe, na nagiging sanhi ng paghihiwalay ng singaw at paghahati nito sa mga atomo hydrogen at oxygen.
Elektronikong koneksyon sa pagitan ng mga atomo hydrogen at oxygen humihina sa proporsyon sa pagtaas ng temperatura ng tubig. Kinumpirma ito ng pagsasanay kapag nagsusunog ng tuyong karbon. Bago magsunog ng tuyong karbon, ito ay natubigan. Ang basang karbon ay gumagawa ng mas maraming init at mas mahusay na nasusunog. Nangyayari ito dahil sa mataas na temperatura ng pagkasunog ng karbon, ang tubig ay nasira sa hydrogen at oxygen. Ang hydrogen ay sumusunog at nagbibigay ng karagdagang mga calorie sa karbon, at pinapataas ng oxygen ang dami ng oxygen sa hangin sa firebox, na nagtataguyod ng mas mahusay at kumpletong pagkasunog ng karbon.
Ang temperatura ng pag-aapoy ng hydrogen mula sa 580 dati 590 o C, ang agnas ng tubig ay dapat na mas mababa sa ignition threshold ng hydrogen.
Elektronikong bono sa pagitan ng mga atomo ng hydrogen at oxygen sa temperatura 550 o C ay sapat pa rin para sa pagbuo ng mga molekula ng tubig, ngunit ang mga orbit ng elektron ay nasira na, ang koneksyon sa mga atomo ng hydrogen at oxygen ay humina. Upang ang mga electron ay umalis sa kanilang mga orbit at ang atomic na bono sa pagitan nila upang maghiwa-hiwalay, ang mga electron ay kailangang magdagdag ng mas maraming enerhiya, ngunit hindi init, ngunit ang enerhiya ng isang mataas na boltahe na electric field. Pagkatapos ang potensyal na enerhiya ng electric field ay na-convert sa kinetic energy ng electron. Ang bilis ng mga electron sa isang direktang kasalukuyang electric field ay tumataas nang proporsyonal parisukat na ugat boltahe na inilapat sa mga electrodes.
Ang pagkabulok ng sobrang init na singaw sa isang electric field ay maaaring mangyari sa mababang bilis ng singaw, at tulad ng bilis ng singaw sa isang temperatura 550 o C maaari lamang makuha sa isang bukas na espasyo.
Upang makakuha ng hydrogen at oxygen sa malalaking dami, kailangan mong gamitin ang batas ng konserbasyon ng bagay. Mula sa batas na ito ay sumusunod: sa anumang dami ng tubig ay nabulok sa hydrogen at oxygen, sa parehong dami ay nakakakuha tayo ng tubig mula sa oksihenasyon ng mga gas na ito.
Ang posibilidad ng pagpapatupad ng imbensyon ay kinumpirma ng mga halimbawang isinagawa sa tatlong mga opsyon sa pag-install.
Ang lahat ng tatlong mga opsyon sa pag-install ay ginawa mula sa magkapareho, standardized na cylindrical na mga produkto na ginawa mula sa mga pipe ng bakal.
Unang pagpipilian
Operasyon at pag-install ng device ng unang opsyon ( scheme 1).
Sa lahat ng tatlong mga opsyon, ang pagpapatakbo ng mga pag-install ay nagsisimula sa paghahanda ng sobrang init na singaw sa isang bukas na espasyo na may temperatura ng singaw na 550 o C. Tinitiyak ng bukas na espasyo ang bilis sa kahabaan ng steam decomposition circuit hanggang sa 2 m/s.
Inihanda ang sobrang init na singaw bakal na tubo gawa sa heat-resistant steel /starter/, ang diameter at haba nito ay depende sa kapangyarihan ng pag-install. Tinutukoy ng kapangyarihan ng pag-install ang dami ng nabubulok na tubig, litro/s.
Isang litro ng tubig ang naglalaman 124 l hydrogen At 622 l oxygen, sa mga tuntunin ng calories ay 329 kcal.
Bago simulan ang pag-install, ang starter ay nagpainit mula sa 800 hanggang 1000 o C/ang pag-init ay ginagawa sa anumang paraan/.
Ang isang dulo ng starter ay nakasaksak ng isang flange kung saan pumapasok ang metered na tubig para sa agnas sa kinakalkulang kapangyarihan. Ang tubig sa starter ay uminit hanggang 550 o C, malayang lumabas sa kabilang dulo ng starter at pumapasok sa silid ng agnas, kung saan ang starter ay konektado sa pamamagitan ng mga flanges.
Sa silid ng agnas, ang sobrang init na singaw ay nabubulok sa hydrogen at oxygen sa pamamagitan ng isang electric field na nilikha ng positibo at negatibong mga electrodes, na binibigyan ng direktang kasalukuyang may boltahe. 6000 V. Ang positibong elektrod ay ang chamber body mismo /pipe/, at ang negatibong electrode ay isang manipis na pader na bakal na tubo na naka-mount sa gitna ng katawan, kasama ang buong ibabaw kung saan may mga butas na may diameter na 20 mm.
Ang electrode pipe ay isang mesh na hindi dapat lumikha ng paglaban para sa hydrogen na pumapasok sa elektrod. Ang elektrod ay nakakabit sa katawan ng tubo gamit ang mga bushings, at ang mataas na boltahe ay ibinibigay sa pamamagitan ng parehong pangkabit. Ang dulo ng negatibong electrode pipe ay nagtatapos sa isang electrically insulating at heat-resistant pipe para makatakas ang hydrogen sa chamber flange. Lumalabas ang oxygen mula sa decomposition chamber body sa pamamagitan ng steel pipe. Ang positibong electrode /katawan ng camera/ ay dapat na naka-ground at ang positibong poste ng DC power supply ay dapat na naka-ground.
Lumabas hydrogen patungo sa oxygen 1:5.
Pangalawang opsyon
Operasyon at pag-install ng device ayon sa pangalawang opsyon ( iskema 2).
Ang pag-install ng pangalawang pagpipilian ay inilaan upang makuha malalaking dami hydrogen at oxygen dahil sa parallel decomposition ng malaking halaga ng tubig at ang oksihenasyon ng mga gas sa mga boiler upang makabuo ng gumaganang singaw mataas na presyon para sa mga power plant na tumatakbo sa hydrogen /pagkatapos nito WPP/.
Ang pagpapatakbo ng pag-install, tulad ng sa unang opsyon, ay nagsisimula sa paghahanda ng sobrang init na singaw sa starter. Ngunit ang starter na ito ay iba sa starter sa bersyon 1. Ang pagkakaiba ay sa dulo ng starter mayroong isang welded tap kung saan naka-mount ang steam switch, na may dalawang posisyon - "start" at "run".
Ang singaw na nabuo sa starter ay pumapasok sa heat exchanger, na idinisenyo upang ayusin ang temperatura ng nakuhang tubig pagkatapos ng oksihenasyon sa boiler / K1/ dati 550 o C. Palitan ng init / yun/ - pipe, tulad ng lahat ng mga produkto na may parehong diameter. Ang mga tubo na bakal na lumalaban sa init ay naka-install sa pagitan ng mga flanges ng tubo, kung saan dumadaan ang sobrang init na singaw. Ang mga tubo ay pinalipad ng tubig mula sa isang saradong sistema ng paglamig.
Mula sa heat exchanger, ang sobrang init na singaw ay pumapasok sa silid ng agnas, eksaktong kapareho ng sa unang opsyon sa pag-install.
Ang hydrogen at oxygen mula sa decomposition chamber ay pumapasok sa burner ng boiler 1, kung saan ang hydrogen ay nag-apoy sa isang lighter - isang tanglaw ay nabuo. Ang sulo, na dumadaloy sa paligid ng boiler 1, ay lumilikha ng mataas na presyon na gumaganang singaw sa loob nito. Ang buntot ng sulo mula sa boiler 1 ay pumapasok sa boiler 2 at kasama ang init nito sa boiler 2 ay naghahanda ng singaw para sa boiler 1. Ang patuloy na oksihenasyon ng mga gas ay nagsisimula sa buong circuit ng mga boiler ayon sa kilalang formula:
2H 2 + O 2 = 2H 2 O + init
Bilang resulta ng oksihenasyon ng mga gas, ang tubig ay nabawasan at ang init ay inilabas. Ang init na ito sa pag-install ay kinokolekta ng boiler 1 at boiler 2, na ginagawang high-pressure working steam ang init na ito. At ang nakuhang tubig sa mataas na temperatura ay pumapasok sa susunod na heat exchanger, at mula doon sa susunod na silid ng agnas. Ang pagkakasunod-sunod ng paglipat ng tubig mula sa isang estado patungo sa isa pa ay nagpapatuloy nang maraming beses hangga't kinakailangan upang makuha mula dito nakolektang init enerhiya sa anyo ng gumaganang singaw upang magbigay ng kapangyarihan sa disenyo WPP.
Matapos ang unang bahagi ng superheated na singaw ay lampasan ang lahat ng mga produkto, binibigyan ang circuit ng kinakalkula na enerhiya at iniwan ang huling bahagi sa boiler circuit 2, ang superheated na singaw ay idinidirekta sa pamamagitan ng tubo patungo sa steam switch na naka-mount sa starter. Ang switch ng singaw ay inililipat mula sa posisyon ng "simula" patungo sa posisyon ng "tumakbo", pagkatapos nito ay napupunta sa starter. Ang starter ay pinapatay /tubig, nagpapainit/. Mula sa starter, ang sobrang init na singaw ay pumapasok sa unang heat exchanger, at mula dito papunta sa decomposition chamber. Ang isang bagong pag-ikot ng sobrang init na singaw ay magsisimula sa kahabaan ng circuit. Mula sa sandaling ito, ang decomposition at plasma circuit ay sarado sa sarili nito.
Ang pag-install ay gumagamit lamang ng tubig upang makabuo ng high-pressure working steam, na kinuha mula sa pagbabalik ng exhaust steam circuit pagkatapos ng turbine.
Kakulangan ng power plants para sa WPP- ito ang kanilang bulkiness. Halimbawa, para sa WPP sa 250 MW kailangang mabulok nang sabay 455 l tubig sa isang segundo, at ito ay mangangailangan 227 mga decomposition chamber, 227 heat exchanger, 227 boiler / K1/, 227 mga boiler / K2/. Ngunit tulad cumbersomeness ay makatwiran ng isang daang beses lamang sa pamamagitan ng ang katunayan na ang gasolina para sa WPP magkakaroon lamang ng tubig, hindi banggitin ang kalinisan sa kapaligiran WPP, murang kuryente at init.
Pangatlong opsyon
ikatlong bersyon ng planta ng kuryente ( iskema 3).
Ito ay eksaktong parehong planta ng kuryente sa pangalawa.
Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito ay ang pag-install na ito ay patuloy na nagpapatakbo mula sa starter ang circuit para sa nabubulok na singaw at nasusunog na hydrogen sa oxygen ay hindi sarado sa sarili nito. Ang huling produkto sa pag-install ay isang heat exchanger na may decomposition chamber. Ang pagsasaayos ng mga produkto ay gagawing posible na makagawa, bilang karagdagan sa elektrikal na enerhiya at init, hydrogen at oxygen o hydrogen at ozone. Naka-on ang power plant 250 MW kapag gumagana mula sa starter, ito ay kumonsumo ng enerhiya upang magpainit ng starter, tubig 7.2 m 3 / h at tubig para sa pagbuo ng gumaganang singaw 1620 m 3 /h/tubig ginamit mula sa exhaust steam return circuit/. Sa planta ng kuryente para sa WPP temperatura ng tubig 550 o C. Presyon ng singaw 250 sa. Ang pagkonsumo ng enerhiya upang lumikha ng isang electric field sa bawat silid ng decomposition ay humigit-kumulang 3600 kW/h.
Naka-on ang power plant 250 MW kapag naglalagay ng mga produkto sa apat na palapag, kukuha ito ng espasyo 114 x 20 m at taas 10 m. Hindi isinasaalang-alang ang lugar kung saan naka-on ang turbine, generator at transpormer 250 kVA - 380 x 6000 V.
Ang init na nakuha mula sa oksihenasyon ng mga gas ay maaaring gamitin nang direkta sa site, at ang hydrogen at oxygen ay nakukuha sa pamamagitan ng pag-recycle ng mga basurang singaw at tubig sa proseso.
Mababang pagkonsumo ng tubig kapag gumagawa ng kuryente at init.
Ang pagiging simple ng pamamaraan.
Malaking pagtitipid sa enerhiya dahil ito ay ginugugol lamang sa pag-init ng starter sa itinatag na thermal regime.
Mataas na process productivity, kasi ang paghihiwalay ng mga molekula ng tubig ay tumatagal ng ikasampu ng isang segundo.
Pagsabog at kaligtasan ng sunog ng pamamaraan, dahil kapag ipinapatupad ito, hindi na kailangan ang mga lalagyan para sa pagkolekta ng hydrogen at oxygen.
Sa panahon ng operasyon ng pag-install, ang tubig ay dinadalisay ng maraming beses, na nagiging distilled water. Inaalis nito ang sediment at sukat, na nagpapataas sa buhay ng serbisyo ng pag-install.
Ang pag-install ay gawa sa ordinaryong bakal; maliban sa mga boiler na gawa sa heat-resistant steel na may lining at shielding ng kanilang mga dingding. Iyon ay, walang mga espesyal na mamahaling materyales ang kinakailangan.
Ang imbensyon ay maaaring makahanap ng aplikasyon sa industriya sa pamamagitan ng pagpapalit ng hydrocarbon at nuclear fuel sa mga power plant ng mura, laganap at environment friendly na tubig, habang pinapanatili ang kapangyarihan ng mga plantang ito.
Paraan para sa paggawa ng hydrogen at oxygen mula sa singaw ng tubig, kabilang ang pagpasa sa singaw na ito sa isang electric field, na nailalarawan sa paggamit nila ng superheated na singaw ng tubig sa isang temperatura 500 - 550 o C, dumaan sa isang mataas na boltahe na direktang kasalukuyang electric field upang ihiwalay ang singaw at paghiwalayin ito sa mga atomo ng hydrogen at oxygen.
Ang kaugnayan ng isyung ito ngayon ay medyo mataas dahil sa ang katunayan na ang saklaw ng paggamit ng hydrogen ay napakalawak, at sa dalisay na anyo nito ay halos wala sa kalikasan. Iyon ang dahilan kung bakit maraming mga pamamaraan ang binuo na nagpapahintulot sa pagkuha ng gas na ito mula sa iba pang mga compound sa pamamagitan ng kemikal at pisikal na mga reaksyon. Ito ang tinalakay sa artikulo sa itaas.
Pagkuha ng methane conversion. Ang tubig sa isang estado ng singaw, na pinainit sa 1000 degrees Celsius, ay hinahalo sa methane sa ilalim ng presyon at sa pagkakaroon ng isang katalista. Ang pamamaraang ito ay kawili-wili at napatunayan; dapat ding tandaan na ito ay patuloy na pinagbubuti: isang paghahanap para sa mga bagong katalista, mas mura at mas epektibo.
Isaalang-alang natin ang pinaka sinaunang paraan ng paggawa ng hydrogen - gasification ng karbon. Kung walang access sa hangin at temperatura na 1300 degrees Celsius, ang singaw ng karbon at tubig ay pinainit. Kaya, ang hydrogen ay inilipat mula sa tubig, at ang carbon dioxide ay nakuha (ang hydrogen ay nasa itaas, ang carbon dioxide, na nakuha din bilang resulta ng reaksyon, ay nasa ibaba). Ito ang magiging paghihiwalay ng pinaghalong gas, ang lahat ay napaka-simple.
Paggawa ng hydrogen sa pamamagitan ng electrolysis ng tubig itinuturing na pinaka simpleng opsyon. Upang ipatupad ito, kailangan mong ibuhos ang isang solusyon sa soda sa isang lalagyan at maglagay din ng dalawang elemento ng kuryente doon. Ang isa ay positibong sisingilin (anode), at ang pangalawa ay negatibong sisingilin (cathode). Kapag ang kasalukuyang ay inilapat, ang hydrogen ay pupunta sa katod at oxygen sa anode.
Electrolysis ng TubigAng paggawa ng hydrogen ayon sa pamamaraan bahagyang oksihenasyon. Ang isang haluang metal ng aluminyo at gallium ay ginagamit para dito. Inilalagay ito sa tubig, na nagreresulta sa pagbuo ng hydrogen at aluminum oxide sa panahon ng reaksyon. Ang gallium ay kinakailangan para ganap na maganap ang reaksyon (hindi papayagan ng elementong ito na mag-oxidize nang maaga ang aluminyo).
Kamakailan ay naging may kaugnayan ito pamamaraan para sa paggamit ng biotechnology: sa ilalim ng mga kondisyon ng kakulangan ng oxygen at asupre, ang chlamydomonas ay nagsisimulang masinsinang naglalabas ng hydrogen. napaka kawili-wiling epekto, na kasalukuyang aktibong pinag-aaralan.
Chlamydomonas
Huwag kalimutan ang isa pang luma, napatunayang paraan ng produksyon ng hydrogen, na kung saan ay ang paggamit ng iba mga elemento ng alkalina at tubig. Sa prinsipyo, ang pamamaraan na ito ay magagawa sa mga kondisyon ng laboratoryo, sa kondisyon na ang mga kinakailangang pag-iingat sa kaligtasan ay nasa lugar. Kaya, sa panahon ng reaksyon (ito ay nangyayari sa pag-init at sa mga catalyst), ang metal oxide at hydrogen ay nabuo. Ang natitira na lang ay kolektahin ito.
Kumuha ng hydrogen sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng tubig at carbon monoxide posible lamang sa kondisyong pang-industriya. Ang carbon dioxide at hydrogen ay nabuo ang prinsipyo ng kanilang paghihiwalay ay inilarawan sa itaas.
Carbon monoxide
Magagawa ito, ngunit mas mabuti na huwag. Ang dahilan nito ay ang pagsabog ng hydrogen. Bilang karagdagan, ang lahat ng mga reaksyon sa paglabas nito ay exothermic, iyon ay, sinamahan ng matinding paglabas ng init. Kung magpasya kang mag-synthesize ng hydrogen sa bahay at hindi lumihis sa iyong mga intensyon, kakailanganin mong gawin ito sa labas. Kung mayroon man sitwasyong pang-emergency, kaya mas kaunti ang mga nasawi. SA pinakamahusay na senaryo ng kaso makakakuha ka lamang ng mga paso mula sa init na lalabas sa panahon ng chemical reaction.
Upang makagawa ng hydrogen sa bahay, maraming mga reagents ang ginagamit: tanso sulpate, asin sa kusina, aluminyo at tubig. Ang proseso mismo ay may kasamang ilang mga yugto.
Muli, kung magpasya kang magtrabaho sa paggawa ng hydrogen sa bahay, kailangan mong tiyakin na ang iba ay hindi magdurusa bilang resulta ng iyong mga aktibidad. nagpapakita kung anong kawili-wili at ligtas na mga eksperimento na may hydrogen ang maaaring isagawa sa bahay.
