Водородът се използва широко в различни видовеотрасли на промишлеността: при синтеза на хлороводород, амоняк (амоняк се използва допълнително за производство на азотни торове), при производството на анилин и боя, когато се възстановява от руди на цветни метали. В хранителната промишленост се използва за производство на заместители на животински мазнини (маргарини). Във връзка с гореспоменатия актуален въпрос е производството на водород в индустриални условия.
Този газ се счита за бъдещ превозваченергия, тъй като е възобновяем, не излъчва "парникови газове" СО време на горенето, произвежда голямо количество енергия за единица тегло в процеса на горене и лесно се превръща в електрическа енергия от горивната клетка.
При лабораторни условия най-често водородът се получава чрез редукция с метали, които стоят отляво на електрохимичната серия от напрежения, от вода и киселини:
Zn + 1 HCI = ZnCl2 + H2 ↑: AH <0
2Na + 2HOH = 2NaOH + Н2 ↑: AH <0.
В промишлеността производството на водород се извършва главно чрез преработка на природни и свързани с тях газове.
1. Превръщане на метан.Процесът се състои в взаимодействието на метан с водна пара при 800 - 900 ° С: CH4 + H20 = CO ↑ + 3H2 ↑; АН> 0. Наред с това се използва процес на частично окисляване на въглеводороди с кислород в присъствието на водна пара: 3CH4 + O2 + H20 = 3CO + 7H4. Тези методи в крайна сметка ще загубят значението си, тъй като резервите от въглеводороди са изчерпани.
2.Биохидроген може да бъде получен от водорасли в биореактор. В края на 90-те години беше установено, че ако водораслите са били лишени от сяра, те биха преминали от производството на кислород, т.е. нормалната фотосинтеза, до производството на водород. Биохидрогенът може да се произвежда и в биореактори, като се използват, освен водораслите, битови отпадъци. Процесът се дължи на бактерии, които абсорбират въглеводороди и произвеждат водород и СО2.
3. Дълбоко охлаждане на коксовия газ.В процеса на коксуване на въглища получава три фракции: твърда - кокс, течни - каменовъглен катран - и газ, съдържащ, освен въглеводороди, молекулярен водород (около 60%). Тази фракция се подлага на ултра дълбоко охлаждане след което се лекува със специален материал, което прави възможно да се отделят водород от примеси.
4. Производство на водород от водата, използвайки електролиза, е методът, който дава най-чистия водород: 2H2O → електролиза → 2H2 + O.
5. Преобразуване на въглерода.На първо място се получава воден газ, когато водните пари преминават през горещ кокс: C + H20 = CO ↑ + H₂ ↑; АН> 0, който след това се прекарва в смес с водна пара върху катализатор, загрят до 400 ± 500 ° С с Fe2O3. Въглероден (II) оксид и водна пара взаимодействат: СО + Н2О + (Н2) = СОг + 2Н2 ↑; АН> 0.
6.Производство на водород чрез превръщане на въглероден окис (СО), въз основа на уникален реакция от пурпурни бактерии фотосинтезиращи (едноклетъчни микроорганизми оригиналния червен или розов цвят, което е свързано с присъствието на фотосинтетични пигменти). Тези бактерии произвеждат водород, чрез реакция на изместване: CO + НгО → СО + H₂.
Образуването на водород произтича от водата, реакцията не изисква високи температури и осветление. Процесът се извършва на стайна температура на тъмно.
Важно важно индустриално значение в наши дни е еволюцията на водорода от газовете, образувани по време на преработката на нефт.
Мнозина обаче не знаят, че е възможно да се получиводород в къщи. За тези цели може да се използва реакцията на разтвор на алкали и алуминий. Вземете половин-литров стъклен флакон с отвор запушалка, тръбата за пара, 10 г меден сулфат, 20 г сол, 10 г алуминиев окис, 200 г вода балон.
Приготвяме разтвор на меден сулфат: за 100 g вода се добавят 10 g меден сулфат.
Приготвяме саламурата: добавете 100 g вода към 20 g сол.
Смесите се смесват. Добавете към получената смес от алуминий. След като в бутилката се появи бяла каша, прикрепваме топката към епруветката и я запълваме с еволюирания водород.
Обърнете внимание! Този опит е необходим само на открито. Контролът на температурата е задължителен, тъй като реакцията възниква при отделяне на топлина и може да излезе извън контрол.
Също така не забравяйте, че водорода, ако сисмесва се с въздух, образува експлозивна смес, която се нарича дразнещ газ (две части водород и една част кислород). Ако такава смес се запали, тя ще избухне.
