Vodík

Vodík je široce používán v různých odvětvích průmyslu: při syntéze chlorovodíku, amoniaku (amoniak se dále používá pro výrobu dusíkatých hnojiv), při výrobě anilinu, při získávání neželezných kovových rud. V potravinářském průmyslu se používá k výrobě náhražky živočišného tuku (margarínu). V souvislosti s výše uvedeným dané emise je výroba vodíku v průmyslovém prostředí.

Tento plyn je považován za nosič energie v budoucnosti, protože to je obnovitelná, nevyzařuje „skleníkový plyn“ CO₂ během spalování, produkuje velké množství energie na jednotku hmotnosti ve spalovacím procesu a je snadno přeměněn na elektrickou energii z palivového článku.

V laboratorních podmínkách vodíku často získat redukcí kovy, které jsou ponechány v elektrochemické řadě napětí, od vody a kyseliny:
Zn + 1HCl = ZnCl₂ + vodíkem ↑: AH <0
2Na + 2HOH = 2NaOH + vodíkem ↑: AH <0.

V průmyslu, vodík příjem probíhá převážně přirozené zpracování a souvisejících plyny.

1. Konverze methanu. Způsob spočívá v reakci metanu vodní párou při teplotě 800 - 900 ° C: CH₄ + a vody v = CO ↑ + 3H₂ ↑; AH> 0. Současně s tímto procesem za použití částečnou oxidaci uhlovodíků s kyslíkem v přítomnosti vodní páry: 3CH₄ + O₂ +; voda = 3CO + 7 H₄. Tyto metody nakonec ztratí svůj význam jako uhlovodíkové zásoby vyčerpány.

2. biovodík lze získat z řas v bioreaktoru. V pozdní 1990 bylo zjištěno, že v případě, síra zbavit řas, bude přechod z výroby kyslíku, tj. E. normální fotosyntézu, k výrobě vodíku. Biovodík lze také vyrobit v bioreaktorech s použitím, s výjimkou řas, komunálního odpadu. Tento proces se vyskytuje bakteriemi, které absorbují uhlovodík a výrobu vodíku a CO2.

3. Hluboké chlazení koksárenského plynu. V procesu koksovatelného uhlí připraví tři frakce: - pevný koks, tekutý - dehet - a plyn obsahující, kromě uhlovodíků, molekulární vodík (asi 60%). Tato frakce se podrobí ultra hluboké chlazení po ošetření se speciální materiál, který umožňuje oddělování vodíku od nečistot.

4. Výroba vodíku z vody pomocí elektrolýzy - metodu, která dává nejčistší vodík: 2H₂O → elektrolýza → 2H₂ + O.

5. Převod uhlíku. Zpočátku, vodní plyn se získává průchodem vodní páry přes rozžhavený do 1000 ° C koks: C +; voda = CO ↑ + vodíkem ↑; AH> 0, která se potom smísí s párou se vede přes zahřívá na teplotu 400 až 500 ° C katalyzátoru Fe₂O₃. Interakce oxidu uhelnatého (II) a parní: CO +; voda + (vodíkem) = CO₂ + 2H₂ ↑; AH> 0.

6. Výroba vodíku konverzí oxidu uhelnatého (CO), založený na jedinečné reakce fialové fotosyntetických bakterií (jednobuněčných mikroorganismů původní červené nebo růžové barvy, která je spojena s přítomností fotosyntetických pigmentů). Tyto bakterie výrobě vodíku konverzní reakcí: CO +; voda → uhličitým + vodíkem.

Tvorba vodíku je voda, reakce nevyžaduje vysoké teploty a osvětlení. Celý proces probíhá při pokojové teplotě ve tmě.

Průmyslový význam v současné době získává vývoj vodíku z plynů, které vznikají při rafinaci ropy.

Nicméně, mnozí nevědí, že je možné získat vodík doma. Pro tento účel lze použít reakční roztok alkálie a hliníku. Pak poloviny-litrové skleněné láhve se zátkou, otvorem trubice par, 10 g síranu měďnatého, 20 g soli, 10 g oxidu hlinitého, 200 g vody balónu.

Připraví se roztok síranu měďnatého: bylo přidáno 100 g vody, 10 g síranu měďnatého.

Vaření solného roztoku: přidá se 100 g vody, 20 g soli.

Roztok se míchá. Do výsledné směsi hliníku. Poté, co v lahvi se objevila bílá kaše připojit k trubce a balon se naplní vyvinuté vodíkem.

Dávejte pozor! Tato zkušenost stačí strávit venku. Vyžadována kontrola teploty, protože reakce probíhá za vývoje tepla a může vymknout kontrole.

Je třeba rovněž připomenout, že atom vodíku v případě, že se mísí se vzduchem tvoří výbušné směsi, která se nazývá detonační plyn (dva díly vodíku a jeden díl kyslíku). Pokud tato směs zapálit, bude to vybuchne.