hydrogène

L'hydrogène est largement utilisé dans diverses branches de l'industrie: dans la synthèse de chlorure d'hydrogène, l'ammoniac (ammoniac est en outre utilisé pour la production d'engrais azotés), dans la fabrication d'aniline, dans la récupération des minerais de métaux non ferreux. Dans l'industrie alimentaire, il est utilisé pour produire des substituts de graisse animale (margarine). En ce qui concerne la question pertinente ci-dessus est la production d'hydrogène dans un environnement industriel.

Ce gaz est considéré comme un vecteur d'énergie à l'avenir , car il est une énergie renouvelable, ne dégage pas de CO₂ « de gaz à effet de serre » lors de la combustion, produit une grande quantité d'énergie par unité de poids dans le processus de combustion et est facilement convertie en énergie électrique de la pile à combustible.

Dans des conditions de laboratoire hydrogène souvent obtenue en réduisant les métaux qui sont laissés dans la série de tension électrochimique, de l'eau et les acides:
Zn + 1HCl = ZnCl₂ + H₂ ↑: ÔH <0
2na + 2HOH = 2NaOH + H₂ ↑: ÔH <0.

Dans l'industrie, la réception de l'hydrogène se produit principalement par le traitement naturel et des gaz associés.

1. La conversion du méthane. Le procédé consiste en la réaction du méthane avec de la vapeur d'eau à 800-900 ° C: CH₄ + H₂O = CO ↑ ↑ + 3H₂; AH> 0. Avec ce procédé utilisant une oxydation partielle d'hydrocarbures avec de l'oxygène en présence de vapeur d'eau: 3CH₄ + O₂ + H₂O = 3CO + 7 H₄. Ces méthodes finissent par perdre leur importance en tant que réserves d'hydrocarbures sont épuisées.

2. Biohydrogen peut être obtenu à partir d'algues dans le bioréacteur. Dans les années 1990 , il a été constaté que si le soufre algues privait, ils passeront de la production d'oxygène, par exemple. E. photosynthèse normale, à la production d'hydrogène. Biohydrogen peut également être produit dans des bioréacteurs, en utilisant, à l'exception des algues, les déchets municipaux. Le processus se produit par des bactéries qui absorbent des hydrocarbures et produire de l'hydrogène et de CO2.

3. refroidissement profond du gaz de four à coke. Dans le procédé de charbon à coke préparé trois fractions: une substance solide – coke, liquide – goudron de houille – et un gaz contenant, en plus des hydrocarbures, de l'hydrogène moléculaire (environ 60%). Cette fraction est soumise à un refroidissement ultra profond après avoir été traité avec un matériau spécial, qui permet de séparer l'hydrogène des impuretés.

4. Production d'hydrogène à partir de l'eau par électrolyse – une méthode qui donne la plus claire de l'hydrogène: 2H₂O → électrolyse → 2H₂ + O.

5. La conversion du carbone. Dans un premier temps, le gaz de l'eau est obtenue en faisant passer la vapeur d'eau à travers le rouge à 1000 ° C Coke: C + H₂O = CO + H₂ ↑ ↑; AH> 0, qui est ensuite mélangé avec de la vapeur d'eau est passé au-dessus chauffé à 400 – 500 ° C catalyseur Fe₂O₃. L'interaction de monoxyde de carbone (II) et de la vapeur: CO + H₂O + (H₂) = + CO₂ ↑ 2H₂; AH> 0.

6. Production d'hydrogène par conversion du monoxyde de carbone (CO), sur la base d' une réaction unique , par des bactéries photosynthétiques pourpres (micro – organismes unicellulaires de couleur rouge ou rose original, qui est associée à la présence de pigments photosynthétiques). Ces bactéries produisent de l'hydrogène par la réaction de déplacement: CO + H₂O → CO₂ + H₂.

La formation d'hydrogène est l'eau, la réaction ne nécessite pas de températures élevées et de l'éclairage. Le processus se déroule à la température ambiante dans l'obscurité.

importance industrielle acquiert aujourd'hui l'évolution de l'hydrogène à partir des gaz produits lors du raffinage du pétrole.

Cependant, beaucoup ne savent pas qu'il est possible d'obtenir de l'hydrogène à la maison. A cet effet, on peut utiliser une solution de réaction d'alcali et de l'aluminium. Prendre une bouteille en verre demi-litre d'un trou de bouchon, le tube de vapeur, 10 g de sulfate de cuivre, 20 g de sel, 10 g d'alumine, 200 g de ballon d'eau.

Préparer une solution de sulfate de cuivre: 100 g d'eau on a ajouté 10 g de sulfate de cuivre.

solution de sel de cuisine: 100 g d'eau on a ajouté 20 g de sel.

La solution est mélangée. Ajouter au mélange résultant de l'aluminium. Une fois dans la bouteille est apparu suspension blanche attacher au tube et le ballon le remplir avec l'hydrogène Evolved.

Faites attention! Cette expérience seulement besoin de passer à l'extérieur. contrôle de la température requise, car la réaction a lieu avec dégagement de chaleur et peut devenir hors de contrôle.

Il convient également de rappeler que l'hydrogène, si elle est mélangée avec de l'air, forme mélange explosif, qui est appelé gaz détonant (deux parties d'hydrogène et une partie de l'oxygène). Si ce mélange à enflammer, il va exploser.