ไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาต่างๆของอุตสาหกรรมในการสังเคราะห์ไฮโดรเจนคลอไรด์แอมโมเนีย (แอมโมเนียถูกนำมาใช้ต่อไปสำหรับการผลิตปุ๋ยไนโตรเจน) ในการผลิตของสวรรค์ในการฟื้นตัวของแร่โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ในอุตสาหกรรมอาหารที่ใช้ในการผลิตเพื่อทดแทนไขมันสัตว์ (มาการีน) ในการเชื่อมต่อกับปัญหาที่เกี่ยวข้องดังกล่าวข้างต้นคือการผลิตของไฮโดรเจนในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม

ก๊าซนี้ถือเป็นผู้ให้บริการด้านพลังงานในอนาคตเพราะมันเป็นทดแทนไม่ปล่อย "ก๊าซเรือนกระจก" CO₂ในระหว่างการเผาไหม้, ผลิตจำนวนมากของพลังงานต่อหน่วยน้ำหนักในกระบวนการเผาไหม้และถูกแปลงได้อย่างง่ายดายในการใช้พลังงานไฟฟ้า ของเซลล์เชื้อเพลิง

ภายใต้เงื่อนไขการทดลองไฮโดรเจนมักจะได้รับโดยการลดโลหะที่เหลือในซีรีส์แรงดันไฟฟ้าจากน้ำและกรด:
Zn + 1HCl = ZnCl₂ + H₂↑: ΔH <0
2NA + 2HOH = 2NaOH + H₂↑: ΔH <0

ในอุตสาหกรรมใบเสร็จรับเงินไฮโดรเจนส่วนใหญ่เกิดขึ้นโดยการประมวลผลตามธรรมชาติและก๊าซที่เกี่ยวข้อง

1. การแปลงก๊าซมีเทน ขั้นตอนการประกอบในการทำปฏิกิริยาของก๊าซมีเทนที่มีไอน้ำที่ 800 - 900 ํ C: CH₄ + H₂O = CO ↑ + 3H₂↑; ΔH> 0 พร้อมกับกระบวนการนี้โดยใช้ออกซิเดชันบางส่วนของสารไฮโดรคาร์บอนกับออกซิเจนในการปรากฏตัวของไอน้ำ: 3CH₄ + + O₂H₂O = 3CO + 7 H₄ วิธีการเหล่านี้ในที่สุดก็จะสูญเสียความสำคัญของพวกเขาเป็นไฮโดรคาร์บอนสำรองจะหมดลง

2. ไฮโดรเจนสามารถได้รับจากสาหร่ายในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ ในปลายปี 1990 ก็พบว่าถ้ากำมะถันกีดกันสาหร่ายพวกเขาจะเปลี่ยนจากการผลิตของออกซิเจนเช่นจ. ปกติการสังเคราะห์แสงเพื่อ ผลิตไฮโดรเจน ไฮโดรเจนยังสามารถผลิตได้ในถังหมักโดยใช้ยกเว้นสาหร่ายขยะเทศบาล กระบวนการนี้เกิดขึ้นจากเชื้อแบคทีเรียซึ่งดูดซับสารไฮโดรคาร์บอนและผลิตไฮโดรเจนและก๊าซ CO2

3. การระบายความร้อนลึกของ ก๊าซเตาอบโค้ก ในกระบวนการของถ่านหิน coking ที่เตรียมไว้สามเศษส่วน: ของแข็ง - โค้กของเหลว - น้ำมันถ่านหิน - และก๊าซที่มีนอกเหนือจากไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลไฮโดรเจน (ประมาณ 60%) ส่วนนี้อยู่ภายใต้การระบายความร้อนลึกเป็นพิเศษหลังจากที่ได้รับการรักษาด้วยวัสดุพิเศษซึ่งจะทำให้มันเป็นไปได้ที่จะแยกไฮโดรเจนจากสิ่งสกปรก

4. การผลิตไฮโดรเจนจากน้ำใช้กระแสไฟฟ้า - วิธีที่จะช่วยให้ไฮโดรเจนที่ชัดเจน: 2H₂O→กระแสไฟฟ้า→2H₂ + ทุม

5. แปลงคาร์บอน ในขั้นต้นก๊าซน้ำจะได้รับโดยผ่านไอน้ำผ่านสีแดงร้อนถึง 1000 องศาเซลเซียสโค้ก: C + = H₂O CO ↑ + H₂↑; ΔH> 0 ซึ่งมีการผสมแล้วกับไอน้ำผ่านร้อนถึง 400-500 องศาเซลเซียสตัวเร่งปฏิกิริยาFe₂O₃ การทำงานร่วมกัน ของก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์ (II) และไอน้ำ: CO + H₂O + (H₂) = CO₂ + 2H₂↑; ΔH> 0

6. การผลิตไฮโดรเจนโดยการแปลง ของคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาที่ไม่ซ้ำกันโดยแบคทีเรียสังเคราะห์แสงสีม่วง (จุลินทรีย์เซลล์เดียวสีแดงหรือสีชมพูสีเดิมซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของเม็ดสีสังเคราะห์แสง) แบคทีเรียเหล่านี้ผลิตไฮโดรเจนจากปฏิกิริยาการเปลี่ยนแปลง: CO + H₂O→CO₂ + H₂

การก่อตัวของไฮโดรเจนเป็นน้ำเกิดปฏิกิริยาที่ไม่ต้องใช้อุณหภูมิสูงและแสง กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องในที่มืด

ความสำคัญอุตสาหกรรมในปัจจุบันได้รับการวิวัฒนาการของไฮโดรเจนจากก๊าซที่ผลิตในระหว่างการกลั่นน้ำมันปิโตรเลียม

แต่หลายคนไม่ทราบว่ามันเป็นไปได้ที่จะได้รับไฮโดรเจนที่บ้าน เพื่อจุดประสงค์นี้เราสามารถใช้วิธีการแก้ปัญหาการเกิดปฏิกิริยาของอัลคาไลและอลูมิเนียม ใช้ขวดแก้วครึ่งลิตรมีรูอุดท่อไอ 10 กรัมของคอปเปอร์ซัลเฟตเกลือ 20 กรัม, 10 กรัมของอลูมิเนียม, 200 กรัมลูกโป่งน้ำ

เตรียมการแก้ปัญหาของคอปเปอร์ซัลเฟตที่อยู่: 100 กรัมของน้ำเพิ่ม 10 กรัมของคอปเปอร์ซัลเฟต

การปรุงอาหารสารละลายเกลือ: 100 กรัมของน้ำเพิ่ม 20 กรัมเกลือ

การแก้ปัญหาคือการผสม เพิ่มลงในส่วนผสมที่เกิดจากอลูมิเนียม เมื่ออยู่ในขวดที่ปรากฏสารละลายสีขาวแนบไปกับท่อและบอลลูนกรอกด้วยไฮโดรเจนพัฒนา

ให้ความสนใจ! ประสบการณ์นี้จะต้องใช้เวลานอก จำเป็นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิตั้งแต่เกิดปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นกับวิวัฒนาการของความร้อนและจะได้รับออกจากการควบคุม

นอกจากนี้ยังควรจะจำไฮโดรเจนว่าถ้ามันมีการผสมกับอากาศในรูปแบบผสมระเบิดซึ่งเรียกว่าระเบิดก๊าซ (สองส่วนไฮโดรเจนและออกซิเจนส่วนหนึ่ง) ถ้าผสมนี้จะจุดชนวนมันจะระเบิด