Получение водорода

  • Просмотров 133
  • Скачиваний 10
  • Размер файла 21
    Кб

Получение водорода. В ограниченном масштабе применяют способ взаимодействия водяного пара с фосфором и термического разложения углеводородов: СН4 (1000 °С) = С + 2 Н2 (выделяется в виде газа). В некоторых случаях водород получают в результате каталитического расщепления метанола с водяным паром СН3ОН + Н2О (250 °С) = СО2 + 3 Н2, или в результате каталитического термического разложения аммиака 2 NH3 (950 °С) --> N2 + 3 H2. Однако эти исходные

соединения получают в больших масштабах из водорода; между тем получение из них водорода является особенно простым и может быть использовано в таких производствах, которые потребляют его в сравнительно малых количествах (менее 500 м3/сутки). Важнейшие методы получения водорода. 1. Растворение цинка в разбавленной соляной кислоте Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2 Этот способ чаще всего применяют в лабораториях. Вместо соляной кислоты можно также

использовать разбавленную серную кислоту; однако если концентрация последней слишком высока, то выделяющийся газ легко загрязняется SO2 и H2S. При использовании не вполне чистого цинка образуются ещё и другие соединения, загрязняющие водород, например AsH3 и PH3. Их присутствие и обусловливает неприятный запах получаемого этим способом водорода. Для очистки водород пропускают через подкисленный раствор перманганата или бихромата

калия, а затем через раствор едкого кали, а также через концентрированную серную кислоту или через слой силикагеля для освобождения от влаги. Мельчайшие капельки жидкости, захваченные водородом при его получении и заключённые в пузырьках газа, лучше всего устранять при помощи фильтра из плотно спрессованной обычной или стеклянной ваты. Если приходится пользоваться чистым цинком, то к кислоте необходимо добавить две капли

платинохлористоводородной кислоты или сернокислой меди, иначе цинк не вступает в реакцию. 2. Растворение алюминия или кремния в едкой щёлочи 2 Al + 2 NaOH + 6 H2O = 2 Na[Al(OH)4] + 3 H2 Si + 2 KOH + H2O = Na2SiO3 + 2 H2 Эти реакции применяли раньше для получения водорода в полевых условиях (для наполнения аэростатов). Для получения 1 м3 водорода (при 0 °С и 760 мм рт. ст.) требуется только 0,81 кг алюминия или 0,63 кг кремния по сравнению с 2,9 кг цинка или 2,5 кг железа.