Водород широко используют в самых различных teollisuus: vetykloridin synteesissä ammoniakki (ammoniakkia käytetään edelleen typpilannoitteiden tuotantoon), aniliinimaaliteollisuudessa ei-rautametallien talteenotossa. Elintarviketeollisuudessa sitä käytetään eläinrasvojen korvikkeiden (margariinien) hankkimiseen. Edellä mainitun kysymyksen yhteydessä on vedyn tuotanto teollisessa ympäristössä.
Tätä kaasua pidetään tulevana kantajana.energia, joka johtuu siitä, että se on uusiutuva, ei vapauta "kasvihuonekaasua" CO₂ palamisen aikana, antaa polttoprosessissa suuren määrän energiaa painoyksikköä kohti ja se muuntuu helposti polttokennojen sähköksi.
Laboratorio-olosuhteissa vety saadaan useimmiten pelkistämällä metalleilla, jotka ovat vasemmalla sähkökemiallisissa jännitesarjoissa, vedestä ja hapoista:
Zn + 1HCl = ZnCl2 + H₂ ↑: AH <0
2Na + 2HOH = 2NaOH + H 2: AH <0.
Teollisuudessa vedyn tuotanto tapahtuu pääasiassa prosessoimalla luonnonkaasuja ja niihin liittyviä kaasuja.
1. Metaanimuutos.Prosessi koostuu metaanin vuorovaikutuksesta vesihöyryn kanssa 800 - 900 ° C: ssa: CH₄ + H₂O = CO ↑ + 3H₂ ↑; AH> 0. Yhdessä käytetään hiilivetyjen epätäydellisen hapetuksen prosessia hapella vesihöyryn läsnä ollessa: 3CH2 + O2 + H20 = 3CO + 7 H2. Nämä menetelmät menettävät arvonsa ajan myötä hiilivetyvarantojen loppuessa.
2.Biovetyä voidaan saada levistä bioreaktorissa. 1990-luvun lopulla havaittiin, että jos levästä puuttuu rikki, ne siirtyvät hapen tuotannosta, ts. Normaalista fotosynteesistä, vedyn tuotantoon. Biovetyä voidaan tuottaa myös bioreaktorissa, jossa levien lisäksi käytetään talousjätteitä. Prosessi johtuu bakteereista, jotka imevät hiilivetyjä ja tuottavat vetyä ja CO2: ta.
3. Koksiuunin kaasun syvä jäähdytys.Kivihiilen koksausprosessin aikana saadaan kolme fraktiota: kiinteä koksi, nestemäinen kivihiiliterva ja kaasumainen, jotka sisältävät hiilivetyjen lisäksi molekyylivetyä (noin 60%). Tämä fraktio altistetaan erittäin syvälle jäähdytykselle sen jälkeen, kun se on käsitelty erityisellä aineella, mikä mahdollistaa vedyn erottamisen epäpuhtauksista.
4. Vedyn tuottaminen vedessä elektrolyysillä - menetelmä, joka tuottaa puhtain vety: 2H₂O → elektrolyysi → 2H₂ + O.
5. Hiilen muuntaminen.Ensin saadaan vesikaasua johtamalla vesihöyry koksi, joka on lämmitetty 1000 ° C: seen: C + H20 = CO ↑ + H₂ ↑; ΔH> 0, joka sitten johdetaan seokseen vesihöyryn kanssa Fe₂O₃-katalyytin yli, joka on kuumennettu lämpötilaan 400–500 ° C. Hiilimonoksidin (II) ja vesihöyryn vuorovaikutus tapahtuu: CO + H₂O + (H₂) = CO₂ + 2H₂ ↑; AH> 0.
6.Vedyn tuotanto muuntamalla hiilimonoksidia (CO) perustuen ainutlaatuiseen reaktioon, jossa käytetään fotosynteettisiä violetteja bakteereja (yksisoluiset mikro-organismit, joilla on omalaatuinen punainen tai vaaleanpunainen väri, joka liittyy fotosynteesipigmenttien läsnäoloon). Nämä bakteerit tuottavat vetyä konversioreaktion tuloksena: CO + H20 → CO₂ + H₂.
Vety muodostuu vedestä, reaktio ei vaadi korkeita lämpötiloja ja valaistusta. Prosessi tapahtuu huoneenlämmössä pimeässä.
Erittäin teollisella merkityksellä on nykyään vedyn kehitys kaasuista, joita syntyy öljynjalostuksen aikana.
Monet eivät kuitenkaan tiedä, että se on mahdollista saadavety kotona. Näihin tarkoituksiin voit käyttää alkali- ja alumiiniliuoksen reaktiota. Ota puoli litran lasipullo, korkki, jossa reikä, kaasuputki, 10 g kuparisulfaattia, 20 g suolaa, 10 g alumiinia, 200 g vettä, ilmapallo.
Valmistamme kuparisulfaattiliuosta: lisää 100 g kuparisulfaattia 100 g: aan vettä.
Valmistamme suolaliuosta: lisää 100 g suolaa 100 g veteen.
Sekoita liuokset. Lisää alumiinia saatuun seokseen. Kun valkoinen suspensio on ilmestynyt pullossa, kiinnitämme pallon putkeen ja täytämme sen vapautuneella vedyllä.
Merkintä! Tämä koe tulisi suorittaa vain raikkaassa ilmassa. Lämpötilan säätö vaaditaan, koska reaktio tapahtuu vapautettaessa lämpöä ja se voi poistua hallituksesta.
On myös muistettava, että vety, jossekoitettuna ilman kanssa, muodostaa räjähtävän seoksen, jota kutsutaan räjähtäväksi kaasuksi (kaksi osaa vetyä ja yksi osa happea). Jos tällainen seos sytytetään, se räjähtää.
