Ūdeņraža iegūšanas metodes

Šī jautājuma aktualitāte mūsdienās ir diezgan augsta, jo ūdeņraža izmantošanas sfēra ir ārkārtīgi plaša, un tīrā veidā dabā tas praktiski nav atrodams. Tāpēc ir izstrādāti vairāki paņēmieni, kas ļauj iegūt šo gāzi no citiem savienojumiem, izmantojot ķīmiskas un fizikālas reakcijas. Tas ir apspriests iepriekš minētajā rakstā.

Metodes ūdeņraža iegūšanai rūpnieciskos apstākļos

Ekstrakcija ar metāna pārvēršanu... Ūdens tvaiku stāvoklī, kas iepriekš uzkarsēts līdz 1000 grādiem pēc Celsija, tiek sajaukts ar metānu zem spiediena un katalizatora klātbūtnē. Šī metode ir interesanta un pārbaudīta, jāatzīmē arī tas, ka tā tiek pastāvīgi pilnveidota: tiek meklēti jauni, lētāki un efektīvāki katalizatori.

Apsveriet vecāko ūdeņraža iegūšanas metodi - ogļu gazifikācija... Ja nav gaisa piekļuves un temperatūras 1300 grādi pēc Celsija, ogles un ūdens tvaiki tiek uzkarsēti. Tādējādi no ūdens tiek izspiests ūdeņradis, un tiek iegūts oglekļa dioksīds (ūdeņradis būs augšā, oglekļa dioksīds, kas arī iegūts reakcijas rezultātā, ir apakšā). Tā būs gāzes maisījuma atdalīšana, viss ir ļoti vienkārši.

Ūdeņraža iegūšana ar ūdens elektrolīze tiek uzskatīts par vienkāršāko iespēju. Lai to īstenotu, traukā ir jāielej sodas šķīdums, kā arī jānovieto divi elektriskie elementi. Viens tiks uzlādēts pozitīvi (anods), bet otrs negatīvi (katods). Kad tiek pielietota strāva, ūdeņradis nonāks katodā un skābeklis uz anodu.

Ūdens elektrolīze

Ūdeņraža iegūšana ar metodi daļēja oksidēšana... Šim nolūkam tiek izmantots alumīnija un gallija sakausējums. To ievieto ūdenī, kas reakcijas laikā izraisa ūdeņraža un alumīnija oksīda veidošanos. Gallijs ir nepieciešams, lai reakcija noritētu pilnībā (šis elements neļaus alumīnijam priekšlaicīgi oksidēties).

Nesen iegūta aktualitāte biotehnoloģijas izmantošanas metode: skābekļa un sēra trūkuma apstākļos hlamidomonas sāk intensīvi izdalīt ūdeņradi. Ļoti interesants efekts, kas tagad tiek aktīvi pētīts.

Hlamidomonas

Neaizmirstiet vēl vienu vecu, pārbaudītu ūdeņraža iegūšanas metodi, kas sastāv no atšķirīgas izmantošanas sārma elementi un ūdens. Principā šī metode ir iespējama laboratorijas apstākļos, ja tiek veikti nepieciešamie drošības pasākumi. Tādējādi reakcijas gaitā (tā notiek karsējot un ar katalizatoriem) veidojas metāla oksīds un ūdeņradis. Atliek tikai to savākt.

Iegūstiet ūdeņradi ūdens un oglekļa monoksīda mijiedarbība iespējams tikai industriālā vidē. Veidojas oglekļa dioksīds un ūdeņradis, to atdalīšanas princips ir aprakstīts iepriekš.

Oglekļa monoksīds

Vai ir iespējams iegūt ūdeņradi laboratorijā vai mājās?

To var izdarīt, bet labāk ne. Iemesls tam ir ūdeņraža sprādzienbīstamība. Turklāt visas reakcijas ar tā izdalīšanos ir eksotermiskas, tas ir, tās pavada intensīva siltuma izdalīšanās. Gadījumā, ja jūs nolemjat sintezēt ūdeņradi mājās un neplānojat novirzīties no saviem nodomiem, jums tas būs jādara uz ielas. Ja notiks ārkārtas situācija, būs mazāk upuru. Labākajā gadījumā jūs izkļūsit tikai ar apdegumiem no karstuma, kas radīsies ķīmiskās reakcijas laikā.

Lai mājās ražotu ūdeņradi, tiek izmantoti vairāki reaģenti: vara sulfāts, virtuves sāls, alumīnijs un ūdens. Pats process ietver vairākus posmus.

1. Ir nepieciešams sajaukt vitriola šķīdumu ar nātrija hlorīda šķīdumu, iegūstot zaļu šķīdumu.
2. Ievietojiet alumīniju sagatavotajā šķīdumā.
3. Burbuļi, kas uzkrājušies ap alumīniju, ir nekas cits kā ūdeņradis. Ja alumīnija folija ir pārklāta ar sarkanu pārklājumu, tas norāda, ka alumīnijs ir pilnībā izspiedis varu no šķīduma.

Atkal, ja jūs nolemjat strādāt pie ūdeņraža ražošanas mājās, jums ir jāpārliecinās, ka apkārtējie necieš jūsu darbību rezultātā. parāda, kādus interesantus un drošus eksperimentus ar ūdeņradi var veikt mājas apstākļos.