Produktion af brint

Hydrogen er meget udbredt i forskellige brancher: i syntesen af ​​hydrogenchlorid, ammoniak (ammoniak derefter anvendes til fremstilling af kvælstofgødning), i anilin produktion, reduktion af ikke-jernholdige metaller.I fødevareindustrien det bruges til at fremstille erstatninger for animalsk fedt (margarine).I forbindelse med ovennævnte relevante spørgsmål er produktionen af ​​brint i et industrielt miljø.

Denne gas betragtes som en fremtidig energibærer på grund af det faktum, at det kan forlænges, betyder det ikke udsender "drivhusgas" CO₂ under forbrænding, frembringer en stor mængde energi pr vægtenhed i forbrændingsprocessen og er let omdannes til energi brændselsceller.

Under laboratorieforhold mest brint fremstilles ved reduktion af metaller, der er tilbage i den elektrokemiske spændingsområde fra vand og syrer:
Zn + 1HCl = ZnCl₂ + H₂ ↑: AH & lt; 0
2Na + 2HOH = 2NaOH + H₂ ↑: AH & lt; 0.

I den industrielle produktion af brint sker primært gennem forarbejdning af naturlige og associeret gas.

1. Omdannelsen af ​​metan.Fremgangsmåden omfatter omsætning af methan med vanddamp ved 800 - 900 ° C: CH₄ + H₂O = CO ↑ + 3H₂ ↑;AH & gt; 0.Sammen med dette, kan du bruge en proces med delvis oxidation af kulbrinter med ilt i tilstedeværelse af vanddamp: 3CH₄ + O₂ + H₂O = 3CO + 7 H₄.Disse metoder over tid mister deres betydning som kulbrinte reserverne udtømmes.

2. biobrint kan fås fra alger i bioreaktoren.Det blev i slutningen af ​​1990'erne fundet, at hvis svovl berøvet alger, vil de skifte fra produktion af ilt, dvs.. E. Normal fotosyntese, produktion af brint.Biobrint kan også fremstilles i bioreaktorer under anvendelse bortset fra alger affald.Dette sker på grund af de bakterier, der forbruger carbonhydrider og producerer hydrogen og CO2.

3. Dyb afkøling af koksovnsgas.Når processen med kokskul opnået tre fraktioner: solid - koks, flydende - stenkulstjære - og en gas, der indeholder, foruden kulbrinter, molekylær brint (ca. 60%).Denne fraktion blev underkastet ultra-dyb nedkøling efter behandlet med en speciel substans, som gør det muligt at adskille urenheder fra hydrogen.

4. Produktion af brint fra vand elektrolyse hjælp - en metode, der giver meget ren brint: 2H₂O → elektrolyse → 2H₂ + O.

5. Konvertering af kulstof.I første omgang er vand gas opnås ved at passere vanddamp igennem rødglødende til 1000 ° C Koks: C + H₂O = CO + H₂ ↑ ↑;AH & gt; 0, som derefter blandes med damp ledes over opvarmes til 400 - 500 ° C Fe₂O₃ katalysator.Interaktionen af ​​carbon (II) oxid og vanddamp: CO + H₂O + (H₂) = CO₂ + 2H₂ ↑;AH & gt; 0.

6. Hydrogen omdannelse af carbonmonoxid (CO), baseret på en unik reaktion under anvendelse af fotosyntetiske bakterier lilla (encellede mikroorganismer karakteristiske røde eller pink farve, som er forbundet med tilstedeværelsen af ​​fotosyntetiske pigmenter).Disse bakterier producere brint ved at reformere reaktion: CO + H₂O → CO₂ + H₂.

Uddannelse brint kommer op af vandet, er reaktionen ikke kræver høje temperaturer og belysning.Processen foregår ved stuetemperatur i mørke.

stor industriel betydning i vore dage bliver udviklingen af ​​hydrogen fra gasser, der dannes under olieraffinering.

dog mange ikke ved, at det er muligt at opnå hydrogen derhjemme.Til dette formål kan vi bruge en reaktionsopløsning alkalisk og aluminium.Tag en halv liter glasflaske, cap med et hul, røret damp, 10 g kobbersulfat, 20 g salt, 10 g aluminium, 200 g vand ballon.

Forbered en opløsning af kobbersulfat: 100 g vand, 10 g kobbersulfat.

Cooking saltopløsning: 100 g vand sattes 20 g salt.

løsning er blandet.Tilføj til den resulterende blanding af aluminium.Når i flasken der forekomme en hvid opslæmning fastgjort til pibehovedet og fyld den med hydrogen frigives.

Bemærk!Denne test bør kun udføres i den friske luft.Kræves temperaturkontrol, eftersom reaktionen sker med frigivelsen af ​​varme og kan komme ud af kontrol.

Også være opmærksom på, at brint, når de blandes med luft, danner eksplosiv blanding, som kaldes detonerende gas (to dele brint og en del ilt).Hvis denne blanding at brænde, det eksploderer.