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氢
氢被广泛用于工业的各个分支:在氯化氢,氨合成(氨还用于生产氮肥的),在苯胺的制造中,在非铁金属矿石的恢复。 在食品工业中,它被用于生产动物脂肪(黄油)的替代品。 在与上述有关的问题是连接在工业环境中氢的产生。
该气体被认为是在未来的能量载体,因为它是一种可再生的,不发射“温室气体”在燃烧过程中CO 2,在燃烧过程中产生的每单位重量大的能量,并且被容易地转换成电功率的燃料电池的。
下经常通过减少留在电化学电压系列的金属,从水和酸获得的实验室条件氢:
的Zn + 1HCl =ZnCl₂+ H 2↑:ΔH<0
2NA + 2HOH = 2NaOH + H 2↑:ΔH<0。
在工业中,氢收据主要发生由天然加工和相关的气体。
1.甲烷转化率。 该过程包括在甲烷在800水蒸气反应 - 900℃:CH 4 + H 2 O = CO +↑↑3H₂; ΔH> 0。 随着使用具有在水蒸汽的存在下的氧气部分氧化烃这一过程:3CH₄+ O 2 + H 2 O = 3CO + 7 H 4。 作为油气储量耗尽这些方法最终失去其重要性。
2.生物制氢可以从生物反应器中藻类获得。 在90年代后期,发现如果硫剥夺藻类,它们会从生产的氧气,即E.普通光合作用切换, 氢气的生产。 生物制氢,也可在生物反应器中生产,使用,除藻类,市政废物。 的过程,通过该吸收烃和产生氢气和CO 2的细菌发生。
3.深冷却 焦炉煤气。 炼焦煤的方法制备的三个馏分:固体 - 焦,液体 - 煤焦油 - 和含有气体,除了烃,分子氢(约60%)。 该馏分被用特殊材料,其使得能够从杂质分离氢处理后进行超深冷却。
使用4.生产从水氢的电解 - 给出清亮的氢的方法:2H 2 O→电解→2H₂+ O.
5.碳转化。 最初,水煤气是通过使水蒸汽通过炽热至1000℃焦化得到:C + H 2 O = CO↑+ H 2↑; ΔH> 0,然后将其与水蒸汽混合,经过加热至400 - 500°C催化剂Fe₂O₃。 的相互作用 的一氧化碳 (II)和蒸汽:CO + H 2 O +(H 2) =二氧化碳+2H₂↑; ΔH> 0。
6.生产氢的通过转化 一氧化碳 (CO),基于由紫色光合细菌(单细胞微生物原始红色或粉红色,其与光合色素的存在相关联的)一个独特的反应。 这些细菌通过变换反应产生氢气:CO + H 2 O→二氧化碳+ H 2。
氢的形成是水时,反应不需要高温和照明。 这个过程发生在室温下在黑暗中。
工业重要性时下获取氢的自石油精炼过程中产生的气体的演变。
然而,许多人不知道,有可能在主场获得氢气。 为了这个目的,我们可以使用的碱金属和铝的反应溶液。 采取半升玻璃瓶用塞子孔,蒸汽管10克硫酸铜,20g的盐,10g的氧化铝,200克水的气球。
制备硫酸铜的溶液:100g的水加入10g硫酸铜。
煮盐溶液:100g的水加入20克盐。
该解决方案是混合。 添加到所得的铝混合物。 一旦在瓶出现白色浆液附着在管和气球与演进的氢填充。
注意! 这种体验只需要花费室外。 所需控制的温度,因为反应发生与放热并能失控。
还应该记住的是氢,如果是与空气混合,形成爆炸性混合物,其被称为爆鸣气(两个部分氢和一份氧)。 如果这种混合物点燃,它就会爆炸。
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