Väte

Väte används ofta i olika industrigrenar: i syntesen av väteklorid, ammoniak (ammoniak används vidare för framställning av kvävegödningsmedel), i tillverkningen av anilin, i återvinning av icke järnhaltiga metallmalmer. Inom livsmedelsindustrin är det används för att producera substitut för animaliskt fett (margarin). I samband med ovanstående relevanta frågan är produktion av väte i en industriell miljö.

Denna gas anses som energibärare i framtiden eftersom det är en förnybar, inte avger "växthusgaser" CO ^ under förbränning, alstrar en stor mängd energi per viktenhet i förbränningsprocessen och är lätt omvandlas till elektrisk effekt hos bränslecellen.

Under laboratorieförhållanden väte ofta erhållas genom att reducera metaller som finns kvar i den elektrokemiska spänningsserien, från vatten och syror:
Zn + 1 HCl = ZnClj + H_ ↑: AH <0
2Na + 2HOH = 2NaOH + Hj ↑: AH <0.

Inom industrin förekommer väte mottagande huvudsakligen genom naturlig bearbetning och associerade gaser.

1. metanomvandling. Förfarandet består i reaktionen av metan med vattenånga vid 800 - 900 ° C: CH ^ + H ^ O = CO ↑ + 3H₂ ↑; AH> 0. Tillsammans med detta förfarande med användning av partiell oxidation av kolväten med syre i närvaro av vattenånga: 3CH₄ + Oj + HjO = 3CO + 7 H ^. Dessa metoder förlorar så småningom sin betydelse som kolvätere är uttömda.

2. bioväte kan erhållas från alger i bioreaktorn. I slutet av 1990-talet konstaterades att om svavel beröva alger, kommer de att gå från produktion av syre, det vill säga. E. Normal fotosyntes, till produktion av vätgas. Bioväte kan också produceras i bioreaktorer, använda, utom alger, kommunalt avfall. Processen sker av bakterier som absorberar kolväte och producerar väte och CO2.

3. Djup kylning av koksugnsgas. I processen för kokskol ställdes tre fraktioner: en solid - koks, flytande - stenkolstjära - och en gas som innehåller, förutom kolväten, molekylärt väte (ca 60%). Denna fraktion utsattes för ultra djup kylning efter att ha behandlats med ett speciellt material, vilket gör det möjligt att separera väte från föroreningar.

4. Produktion av väte från vatten med användning av elektrolys - en metod som ger den tydligaste väte: 2H₂O → elektrolys → 2H₂ + O.

5. Omvandlingen kol. Initialt vatten gas som erhålls genom att leda vattenånga genom glödheta till 1000 ° C Coke: C + HjO = CO ↑ + H_ ↑; AH> 0, som därefter blandas med ånga bringas att passera över uppvärmda upp till 400 - 500 ° C-katalysator Fe ^ O ^. Interaktionen av kolmonoxid (II) och ånga: CO + H ^ O + (H ^) = CO ^ + 2H₂ ↑; AH> 0.

6. Produktion av väte genom omvandling av kolmonoxid (CO), baserat på en unik reaktion genom lila fotosyntetiska bakterier (encelliga mikroorganismer ursprungliga röda eller rosa färg, som är associerad med närvaron av fotosyntetiska pigment). Dessa bakterier producerar väte genom skiftreaktionen: CO + HjO → COj + H ^.

Bildningen av väte är vatten, reaktionen inte kräver höga temperaturer och belysning. Processen äger rum vid rumstemperatur i mörker.

Industriell betydelse förvärvar numera utvecklingen av väte från de gaser som produceras under oljeraffinering.

Men många vet inte att det är möjligt att erhålla väte hemma. För detta ändamål kan vi använda en reaktionslösning av alkali och aluminium. Ta halv-liters glasflaska med en propp hål, ångan röret, 10 g kopparsulfat, 20 g salt, 10 g aluminiumoxid, 200 g vatten ballong.

Bered en lösning av kopparsulfat: 100 g vatten sattes 10 g kopparsulfat.

Koksalt-lösning: 100 g vatten sattes 20 g salt.

Lösningen blandas. Lägga till den resulterande blandningen av aluminium. En gång i flaskan verkade vita slurry fäster röret och ballong fylla den med den utvecklade väte.

Var uppmärksam! Denna erfarenhet behöver bara spendera utomhus. Krävs temperaturkontroll, eftersom reaktionen sker med utveckling av värme och kan få ut av kontroll.

Det bör även erinras om att väte, om det blandas med luften, bildar Explosiv blandning, som kallas detonerande gas (två delar väte och en del syre). Om denna blandning för att antända, kommer det att explodera.