Vodonik se široko koristi u velikom brojuindustrije: u sintezi klorovodika, amonijak (amonijak se dalje koristi za proizvodnju dušičnih gnojiva), u industriji boja anilinom, u oporabi obojenih metala. U prehrambenoj industriji koristi se za dobivanje zamjena za životinjske masti (margarine). U vezi s gore navedenim relevantnim pitanjem je proizvodnja vodika u industrijskom okruženju.
Na taj se plin gleda kao na budući prijevoznik.energija zbog činjenice da je obnovljiva, ne emitira „staklenički plin“ CO₂ tijekom izgaranja, daje veliku količinu energije po jedinici mase tijekom izgaranja i lako se pretvara u električnu energiju gorivnih ćelija.
U laboratorijskim se uvjetima vodik najčešće dobiva redukcijom metala, koji se nalaze u elektrokemijskoj seriji napona, s vode i kiselina slijeva:
Zn + 1HCl = ZnCl₂ + H₂ ↑: ΔH <0
2Na + 2HOH = 2NaOH + H₂ ↑: ΔH <0.
U industriji se proizvodnja vodika odvija uglavnom preradom prirodnih i pridruženih plinova.
1. Pretvorba metana.Postupak se sastoji u interakciji metana i vodene pare pri 800 - 900 ° C: CH₄ + H₂O = CO ↑ + 3H₂ ↑; ΔH> 0. Uporedo s tim koristi se postupak nepotpune oksidacije ugljikovodika kisikom u prisutnosti vodene pare: 3CH₄ + O₂ + H₂O = 3CO + 7 H₄. Ove će metode s vremenom izgubiti na vrijednosti jer se zalihe ugljikovodika istroše.
2.Biohidrogen se može dobiti iz morskih algi u bioreaktoru. Krajem 1990-ih otkriveno je da će se, ako alge budu lišene sumpora, prebaciti s proizvodnje kisika, tj. Normalne fotosinteze, u proizvodnju vodika. Biohidrogen se također može proizvesti u bioreaktorima, osim algi, kućnog otpada. Proces je posljedica bakterija koje apsorbiraju ugljikovodik i stvaraju vodik i CO2.
3. Duboko hlađenje koksnog plina.Tijekom postupka koksanja ugljena dobivaju se tri frakcije: kruti - koks, tekući - ugljeni katran - i plinovit, koji sadrži, osim ugljikovodika, molekulski vodik (oko 60%). Ova se frakcija podvrgava ultra-dubokom hlađenju nakon obrade posebnom tvari, koja omogućuje odvajanje vodika od nečistoće.
4. Proizvodnja vodika iz vode pomoću elektrolize - metoda koja proizvodi najčišći vodik: 2H₂O → elektroliza → 2H₂ + O.
5. Pretvaranje ugljika.U početku se vodeni plin dobiva propuštanjem vodene pare kroz koks zagrijan na 1000 ° C: C + H₂O = CO ↑ + H₂ ↑; A> 0, koji se potom u smjesi s parom prenosi preko FeOO katalizatora zagrijanog na 400 - 500 ° C. Postoji interakcija ugljičnog monoksida (II) i vodene pare: CO + H₂O + (H₂) = CO₂ + 2H₂ ↑; ΔH> 0.
6.Proizvodnja vodika konverzijom ugljičnog monoksida (CO) temelji se na jedinstvenoj reakciji korištenjem fotosintetskih ljubičastih bakterija (jednoćelijskih mikroorganizama osebujne crvene ili ružičaste boje, što je povezano s prisutnošću pigmenata fotosinteze). Te bakterije oslobađaju vodik kao rezultat reakcije pretvorbe: CO + H₂O → CO₂ + H₂.
Do stvaranja vodika dolazi iz vode, reakcija ne zahtijeva visoke temperature i osvjetljenje. Proces se odvija na sobnoj temperaturi u mraku.
Ispuštanje vodika iz plinova stvorenih tijekom rafiniranja nafte danas je od velikog industrijskog značaja.
Однако многие не знают, что возможно получение vodik kod kuće. U ove svrhe možete koristiti reakciju otopine alkalija i aluminija. Uzmite staklenu bocu od pola litre, plutovnjak s rupom, cijev za odvod plina, 10 g bakrenog sulfata, 20 g soli, 10 g aluminija, 200 g vode, balon.
Pripremamo otopinu bakrenog sulfata: u 100 g vode dodamo 10 g bakrenog sulfata.
Pripremite fiziološku otopinu: dodajte 20 g soli u 100 g vode.
Pomiješamo otopine. U dobivenu smjesu dodajte aluminij. Nakon što se u boci pojavila bijela suspenzija, na cijev pričvršćujemo kuglu i napunimo je evoluiranim vodikom.
Bilješka! Ovaj eksperiment treba izvesti samo na svježem zraku. Kontrola temperature je imperativ, jer reakcija proizvodi toplinu i može izaći iz kontrole.
Također treba imati na umu da je vodik, ako je njegovpomiješan sa zrakom, stvara eksplozivnu smjesu koja se zove eksplozivni plin (dva dijela vodik i jedan dio kisik). Ako se takva smjesa zapali, eksplodirat će.
