Khinh khí

Hydro được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau: trong quá trình tổng hợp của hydro clorua, amoniac (amoniac là tiếp tục sử dụng để sản xuất phân bón nitơ), trong sản xuất anilin, trong việc thu hồi quặng kim loại màu. Trong ngành công nghiệp thực phẩm nó được sử dụng để sản xuất sản phẩm thay thế cho mỡ động vật (margarine). Liên quan đến vấn đề có liên quan trên là việc sản xuất hydro trong một môi trường công nghiệp.

Khí này được coi là một tàu sân bay năng lượng trong tương lai vì nó là một năng lượng tái tạo, không phát ra "khí nhà kính" CO₂ trong quá trình cháy, sản xuất một lượng lớn năng lượng trên một đơn vị trọng lượng trong quá trình đốt cháy và có thể dễ dàng chuyển đổi thành điện năng của pin nhiên liệu.

Trong điều kiện phòng thí nghiệm hydro thường thu được bằng cách giảm các kim loại còn sót lại trong loạt điện áp điện, từ nước và axit:
Zn + 1HCl = ZnCl₂ + H₂ ↑: ΔH <0
2na + 2HOH = 2NaOH + H₂ ↑: ΔH <0.

Trong ngành công nghiệp, tiếp nhận hydro xảy ra chủ yếu do chế biến tự nhiên và các loại khí có liên quan.

1. Việc chuyển mêtan. Quá trình này bao gồm trong phản ứng của metan với hơi nước ở 800-900 ° C: CH₄ + H₂O = CO ↑ + 3H₂ ↑; ΔH> 0. Cùng với quá trình này sử dụng quá trình oxy hóa một phần của hydrocarbon với oxy trong sự hiện diện của hơi nước: 3CH₄ + O₂ + H₂O = 3CO + 7 H₄. Những phương pháp này cuối cùng bị mất tầm quan trọng của họ như là trữ lượng dầu khí đang cạn kiệt.

2. biohydrogen thể được lấy từ tảo trong bioreactor. Vào cuối những năm 1990 nó đã được tìm thấy rằng nếu lưu huỳnh tước tảo, họ sẽ chuyển từ sản xuất oxy, E. quang hợp bình thường tức là., Để sản xuất hydro. Biohydrogen cũng có thể được sản xuất trong phản ứng sinh học, sử dụng, trừ trường hợp tảo, rác thải đô thị. Quá trình này xảy ra do vi khuẩn hấp thụ hydrocarbon và sản xuất hydro và CO2.

3. làm mát sâu của than cốc khí lò. Trong quá trình than cốc chuẩn bị ba phần: một chất rắn - than cốc, chất lỏng - coal tar - và một loại khí chứa, bên cạnh các hydrocacbon, hydro phân tử (khoảng 60%). phần này là đối tượng của siêu mát sâu sau khi được điều trị bằng một loại vật liệu đặc biệt, mà làm cho nó có thể tách hydro khỏi các tạp chất.

4. Sản xuất hydro từ nước sử dụng điện - một phương pháp mà cung cấp cho các hydro rõ ràng nhất: 2H₂O → điện → 2H₂ + O.

5. Việc chuyển đổi carbon. Ban đầu, khí nước thu được bằng cách truyền hơi nước qua nóng đỏ đến 1000 ° C Coke: C + H₂O = CO ↑ + H₂ ↑; ΔH> 0, sau đó được trộn lẫn với hơi nước được truyền qua nước nóng để 400 - 500 ° C xúc tác Fe₂O₃. Sự tương tác của carbon monoxide (II) và hơi nước: CO + H₂O + (H₂) = CO₂ + 2H₂ ↑; ΔH> 0.

6. Sản xuất hydro bằng cách chuyển đổi carbon monoxide (CO), dựa trên một phản ứng độc đáo do vi khuẩn quang hợp tía (vi sinh vật đơn bào gốc màu đỏ hoặc màu hồng màu sắc, được kết hợp với sự hiện diện của sắc tố quang hợp). Những vi khuẩn này sản xuất hydro bằng phản ứng chuyển dịch: CO + H₂O → CO₂ + H₂.

Sự hình thành của hydro là nước, phản ứng không đòi hỏi nhiệt độ cao và ánh sáng. Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ phòng trong bóng tối.

tầm quan trọng công nghiệp ngày nay mua lại sự tiến hóa của hydro từ khí sản sinh trong quá lọc dầu.

Tuy nhiên, nhiều người không biết rằng nó có thể để có được hydro ở nhà. Với mục đích này, chúng ta có thể sử dụng một giải pháp phản ứng của kiềm và nhôm. Hãy chai nửa lít kính với một lỗ stopper, ống hơi, 10g đồng sunfat, 20g muối, 10 g nhôm, 200 g quả bóng nước.

Chuẩn bị dung dịch đồng sunfat: 100 g nước đã được bổ sung 10 g đồng sunfat.

Nấu ăn dung dịch muối: 100 g nước đã được bổ sung 20 g muối.

Giải pháp là hỗn hợp. Thêm vào hỗn hợp kết quả của nhôm. Khi ở trong chai xuất hiện bùn trắng gắn vào ống và khinh khí cầu điền vào nó với hydro tiến hóa.

Hãy chú ý! Kinh nghiệm này chỉ cần phải chi tiêu ngoài trời. Cần kiểm soát nhiệt độ, vì phản ứng diễn ra với sự phát triển của nhiệt và có thể được ra khỏi tầm kiểm soát.

Cũng nên nhớ rằng hydro, nếu nó được trộn với không khí, tạo thành hỗn hợp nổ, được gọi là nổ khí (hai phần hydro và một phần oxy). Nếu hỗn hợp này để đốt cháy, nó sẽ phát nổ.