Водородът се получава или чрез взаимодействие на метал с киселина или чрез електролиза на алкални разтвори. В специални случаи, да се използва действието на някои метали или техните сплави до вода.
Водородът, произведен от първия метод съдържа малко количество на различни примеси: водна пара, следи от серен диоксид (в случай на сярна киселина), хлороводород (от солна киселина) и въглероден двуокис, както и, ако изходните материали не са достатъчно чисти - водород фосфорно съединение, арсен, сяра и др. следи от азот могат също да присъстват в водорода.
При получаването на водород от втория метод се електролиза на водни разтвори на бариев хидроксид или алкален; произведен водород съдържа въглероден диоксид.
Електролитно водород с чист изходен материал обикновено съдържа само следи от кислород, водна пара и азот понякога следи. За повечето от тези работи водород е доста подходящ без допълнително пречистване, по-специално, наличието на влага в водородът не пречи на получаването на техните метални оксиди. Но това е невъзможно да се възстанови част от тези водородни хлориди, използвани без допълнително пречистване, тъй като в някои случаи следи от кислород или водна пара се превръща в хлориди оксиди. Водородът трябва да се почистят и ако е необходимо, за да се получи чист възстановяване продукт.
Най-просто почистване на електролитна водород. За да се отстранят следите от кислород, водород се пропуска през тръба порцелан горещо; в такива условия на кислорода да се образува вода. В присъствието на катализатор, такъв като паладий или платинизиран азбест кислород свързване значително улеснено. Пречистеният по този начин, след това се суши водород. Значително по-трудно да се почисти водородът произведен от действието на киселини на метали. Тя се промива с вода, преминава през серия от измиване на бутилки с водни разтвори на различни окислителни агенти за премахване на водороден смесва него серни съединения, арсен и др. И след това се суши.
Таблица. 3 показва Информацията, характеризираща се прилагат в различни случаи сушилни.
1. електролиза на водни разтвори на
За електролитна водород, могат да се използват различни устройства. Във всички случаи на работа с електролиза изисква специално внимание. Във всеки случай, тъй като това може да предизвика експлозия, не се променят полюсите на клетката. Активиране или деактивиране на електролизера може да бъде само под надзора на лаборатория. Наскоро сглобени електролитната клетка може да бъде свързан към устройството, който консумира водород само след пълно изместване на въздуха от пространството на катода и от системата за пречистване. Най-добре е устройството, което е показано на фиг. 22.
Електролизер служи 5-7 едно литър буркан, в което се излива 35-40% разтвор на натриев хидроксид (КОН) или наситен разтвор на бариев хидроксид. В последния случай, поради значително разтвор резистентност бариев хидроксид, клетката се нагрява достатъчно силно. Електроди, направени под формата на плочи от никел калай пожар, в краен случай на мека стомана. Също така е възможно да се използват електроди, изработени от тел. Позиция електроди в контакт с медна жица, ток доставка, плътно опаковани с стомана огън нихром проводник. За umepsheniya контакт корозия не трябва да влизат в контакт с електролита. Когато определен обем електролиза ток може да се прилага до 6-7 и 5-10 в напрежение. Когато електролитната клетка за кратко време (3-4 часа) може да се използва ток от 10 А, обаче, електролита загрява значително. С добро охлаждане електролизер течаща вода може да се прилага ток и по-голяма мощност. В един час и разпределени около 0376 грама на водород. Кислородът е освободен па анод 2 и чрез тръбата за освобождаване от отговорност, преминал през капачката, покриваща електролитна клетка. Водородът се отделя на катода 3 и навън през стъклената тръба 4. Когато охлаждащо устройство (но края на работа) водород малко разтворим в електролита; има определен спад на налягането, стр ниво на електролита в катодното пространство се намалява значително. Катодът 3 в същото време може да понесе всичко това, ако преди да бъде изпратен на електролита не е достатъчно дълбоко. Устройство включва чрез реостат, тъй като по време на работа на текущата сила поради загряване на електролита е леко се увеличава. Ако прикрепени към клетъчната система дренаж, състояща се от флаконите се промива с разтвори, нивото на течността в отделението увеличава анод поради повишено налягане в пространството на катода; където ток също така увеличава леко поради увеличението в областта на контакт на анода с електролита.
присъщи някои недостатъци и да Electrolyzers други устройства, изброени тук. За електролитно производство на водород е удобно да се използва електролизатора показано на фиг. 23. Това е U-образна тръба 1 от молибден или други трайни стъклени тръби, снабдени с изход на кислород и водород газ. Електролизера добавят PAS microsections тръба 5 с запоени него проводници. Чрез payany проводници с електроди - анод 2 и катод 3 направен от никел или калай тел. Ако устройството е изработен от молибден набъбва, след запоени върху електродите могат да бъдат използвани молибден тел (0.8 mm диаметър); във всички останали случаи, използването на платина: тел. Вместо стъклени тръби може да се използва, и каучук; ако жицата не е заварена, но просто минава през тапата. 2 при анода в електролитната клетка се поставя допълнително катод 4 под формата на никел меша. то Заваръчни с платина тел. Се захранва допълнителната катод от източника на същия ток, който предоставя електролитна клетка, но през 6. реостат съпротива реостат избран с очакването, че силата на тока идва па допълнителна катод мощност е 20 - 25 пъти по-малък от тока идва па ядро мощност електроди. Водородът улов па допълнително катод, анод електролит запълва пространството и по този начин, тъй като създава бариера за кислорода еволюира в анода претенция разтворим в електролита. При липсата на допълнителен кислород катод може да влезе в катода и замърсяват nrostranstvo електролитна водород. По време на устройството за електролиза се загрява, и охлаждане трябва да се поставя в резервоар с течаща вода. Водород, произведен по този начин е много чист, но съдържа известно количество кислород, количеството на водород (тази смес не е взривоопасен).
За получаване на значителни количества от водород в лабораторията е много удобно електролизатор, изработен от 15-20 litrovop бутилки (фиг. 24). Електролитът е концентриран алкален. пространства на анодните и катодните са разделени в стъклен звънец електролизер. Електродите са изработени от желязна тел 3-4 мм в диаметър. токопровеждащите .mednye проводници са запоени към електродите.
Съпротивлението на този електролитна клетка, и, следователно, на захранващото напрежение е до голяма степен зависи от дълбочината на потапяне на електродите. С малка дълбочина на потапяне на електродите повишава устойчивостта на клетката, като по този начин да се получи olektrolizer имат по-високо напрежение, например 50-60 V, което причинява доста бързо нагряване на електролита. В голяма дълбочина на потапяне на електродите може частично смесване на водород и кислород. Електродите трябва да са на разстояние 4-5 cm от долния ръб на камбаната. Обикновено този тип Electrolyzers консумират ток напрежение от 20-30. За такива електролитна клетка за много часове може да се прилага като текущ 10-12. В същото време се наблюдава известно затопляне на алкали. На власт електролизатора да използвате директно ток от акумулатора или AC, но чрез токоизправител с реостат. Много удобно е тип селен токоизправител ВСА-5, дава ток 12 и с регулиране на напрежението.
Наскоро построената електролизатора трябва да се провери за течове гаф. За тази тръба, на изхода водород, потопен в продължение на 3 до 4 см вода включват настоящи и наблюдава преминаването на водородни мехурчета във водата. Липса на водородни мехурчета показват изместване на пространството катод или система димния. Полезно е да тръбата, изтичащата водород свързан с бутилка алкално промиване, който едновременно служи като насрещен балон. В допълнение, той създава protivodavlepie, при алкалното ниво в тясната част на камбаната се поддържа постоянна. Стъкло звънец 1-1,5 години на работа трябва да се промени, тъй като тя е малко ръждясал от алкали.
2. Действие върху метал киселина
При получаване на действието на водород на метали обикновено се използва киселина с цинк и солна киселина (от 1. 4 към 1. 8). Ако се използва сярна киселина, след това да се ускори реакцията се прибавят няколко капки разтвор на меден сулфат, служеща като катализатор. Това е най-удобен за производство на водород в апарат за Kipp на. също са предложени други устройства на различни проекти за производство на водород (виж. например, в V. Ка употреба ryakina). Цинкът се използва за получаване на чист водород бъдат предварително почистване. За тази цел, малко количество сух калиев нитрат се излива върху дъното на тигела шамот, и след това се поставя гранулиран цинк. смесва с нитрат в съотношение 4 1 и малко повече от по-горе се излива нитрат. Тази смес се нагрява до топене; по този начин има много енергична реакция. След това се охлажда топене, разделен на части, разделени зърно и цинк чрез смесването им с малки количества от боракс, отново претопяват в тигел. След това разтопен цинк се излива във вода (за получаването му в гранулирана форма) да се тухла оребрена (за да се получат под формата на пръчки). За разделянето на арсен от образуване на водород арсен, цинк се стапя и се прилага към него се изгладят малко форцепс парчета безводен магнезиев хлорид. след TsIPK разтопи и гранулира, както е описано по-горе.
За разделянето на водородни съединения (сероводород, арсен съединения, и т.н.), Водородът се прекарва през два или три промиване с концентриран алкален разтвор на калиев перманганат или калиев дихромат в сярна киселина (1 L вода е необходимо да се приблизително 10U грама сол и 50 г концентрирана сярна киселина). Това е по-удобно и по-ефективен за пречистване (поради по-голяма повърхност) за прилагане на колона, напълнена с противопожарни разбито стъкло стъклени перли накиснати подходящо решение. суши Пречистване водород. Първо, тя преминава през шайбата 1 (фиг. 25) с сярна киселина, която е в същото време служи като насрещен балон, след това през тръба порцелан 2 се загрява до 400-500 ° С, напълнена с платинираният или паладий азбест, и накрая последователно отводнителни колони 3, 4 и 5 с безводен калциев хлорид, калиев хидроксид и фосфорен пентоксид. Това водород може свободно да преминава през колоната, те не трябва да бъде прекалено стегнат неща.
За запълване на колоните трябва да хомогенизира фосфорен пентоксид стъкло или стъкло нарязан тясна тръба на парчета с диаметър 3-4 mm в дължина, бързо да се разбърква в порцеланова чиния да изсъхне фосфорен анхидрид и сместа се излива в колоната. Моля, имайте предвид, че сушилни, но усвояването на влага, тъй като те, posgepenno се разграждат. След цялостно почистване на водород по същество съдържа само следи от водна пара, което количество се определя от активността на сушител (вж. Таблица. 3).
За окончателното сушене на водород трябва да се преминава през стопения натрий. Можете да използвате устройството за тази цел е показана на фиг. 26. щепсела трябва да бъде на тънката част, но в екстремни случаи може да се прилага към каучука. За намаляване на точката на топене на натриев може да се добави към устройството определено количество калий. Всички сплави, съдържащи от 45 до 90% калий, течни при стайна температура. Отопление устройство може да започне едва след пълното изместване на въздуха от водород. Само парафин баня се използва за отопление. А много ефективен метод за почистване и изсушаване на водород е да преминават през порцелан тръба с магнезиеви стружки загрява до 550-600 ° С
Един от най-ефективните методи за пречистване водород може да приеме, че тя преминава през тънък слой от паладий гореща през който водород дифундира добре. За пречистване на водород по този метод трябва да има специално ампула паладий
В флакон 1 (фиг. 27) е поставена в разширената част на кварцова тръба 2, и част на врата свързан източник на водород. Водородът се допускат до флакона под лек натиск, така че да дифундира през светещи паладий и паладиев примеси капан и остават във флакона.
Важно е предварително водород, преди преминаване през паладий внимателно се почиства от примеси като сяра и арсенови съединения, които постепенно разрушава паладий. За метод termodiffuzioppym водород пречистване може да се използва вместо паладий и други метали, предавателни водород.
Изпълнението на такива устройства се определя tolschinok метални стени, тяхната област, температурата на нагряване и коефициента на дифузия водород.
Ще Ви бъда благодарен за инсталирането на връзките към страницата:
Свързани статии