szintézisek hidrogén
Hidrogén keletkezik, vagy úgy, hogy a fém egy savval vagy elektrolízisével lúgos oldatok. Különleges esetekben használja a kereset egyes fémek vagy ezek ötvözetei a víz.
A hidrogén által termelt első módszer tartalmaz kis mennyiségű különböző szennyeződések: vízgőz, nyomokban kén-dioxid (abban az esetben, kénsav), hidrogén-klorid (a sósav) és a szén-dioxid, valamint, ha a kiindulási anyagok nem elég tiszta - hidrogén-foszfor-vegyület, az arzén, a kén, és mások. nyomokban nitrogén is jelen lehetnek a hidrogénben.
A készítmény a hidrogén a második módszer elektrolizáljuk vizes oldatai bárium-hidroxid, vagy alkálifém; termelt hidrogén-szén-dioxidot tartalmaz.
Elektrolitikus hidrogént tiszta kiindulási anyag általában csak nyomokban tartalmaz oxigént, vízgőz és néha nitrogén nyomait. A legtöbb ilyen munkálatok hidrogén igen alkalmas további tisztítás nélkül, különösen, nedvesség jelenlétében a hidrogén nem zavarja előkészítése során a fém-oxidok. De lehetetlen, hogy vissza néhány ilyen hidrogén-kloridok tisztítás nélkül használjuk fel, mivel egyes esetekben nyomokban oxigénből vagy vízgőzt alakítjuk kloridok átalakíthatók oxidokká. Hidrogén alaposan meg kell tisztítani, és szükség esetén a kapott tiszta terméket helyreállítást.
A legtöbb egyszerű tisztítási elektrolitikus hidrogénatom. Nyomainak eltávolítására oxigén, hidrogén áthalad egy forró porcelán csövet; ilyen körülmények között az oxigén vízzé alakulnak. Jelenlétében egy katalizátor, például palládium vagy platinával bevont azbeszt oxigén kötési nagymértékben megkönnyítette. Az ilyen módon megtisztított ezután szárítjuk hidrogénatom. Lényegesen nehezebb a tiszta hidrogén által termelt sav hatásának a fémre. Ezt vízzel mossuk, átengedjük egy sor mosópalackokban vizes oldatai különböző oxidálószerek eltávolítjuk a hidrogén keverünk hozzá kénvegyületek, arzén és mások., Majd szárítjuk.
Táblázat. 3. ábra jellemző adatokat alkalmazzák a különböző esetekben szárítók.
1. A vizes oldatok elektrolízisével a
Elektrolízises hidrogén alkalmazhatunk különböző eszközöket. Minden esetben, a munka elektrolízis különös figyelmet igényel. Mindenesetre, mivel ez robbanást okozhat, nem változtatják meg a pólusok a sejt. Engedélyezése vagy tiltása az elektrolizáló csak felügyelete alatt a laboratóriumban. Az újonnan összeszerelt elektrolitikus cellában is csatlakoztatható a készülék, hogy fogyaszt hidrogént csak a teljes elmozdulása levegőt a katód tér és a tisztító rendszer. A legegyszerűbb a készülék, amely ábrán látható. 22.
Elektrolizáló szolgál január 05-07 literes edénybe, amelybe öntött 35-40% -os nátrium-hidroxid (KOH) vagy egy telített bárium-hidroxid oldaton. Az utóbbi esetben, miatt jelentős ellenállást bárium-hidroxid-oldattal, a sejt melegítjük elég erősen. Elektródák készült formájában lemezek nikkel-ón tűz, szélsőséges esetben a lágyacél. Az is lehetséges, hogy használja elektródák drótból. Pozíció elektródák érintkezésben egy rézhuzal, a tápáram, szorosan csomagolt egy acél tűzgátló Nikrómhuzal. Mert umepsheniya korrózió érintkezés ne érintkezzenek az elektrolit. Ha a megadott kötet elektrolízis jelenlegi alkalmazható legfeljebb 6-7 és 5-10 feszültségre. Az elektrolitikus cella egy rövid ideig (3-4 óra) lehet használni egy áram 10 A volt, azonban az elektrolit felmelegszik jelentősen. Jó hűtő elektrolizáló folyóvíz lehet alkalmazni a jelenlegi és a nagyobb teljesítmény. A 1 órás és a kiosztott mintegy 0,376 g hidrogén. Oxigén szabadul Pas anód 2, és ki a kisülési csövön keresztül, áthalad a fedő fedél az elektrolitikus cella. Hidrogén szabadul fel a 3 katód és ki az üvegcsövön át 4. Amikor hűtőeszköz (de a munka befejezésekor) hidrogénatom valamennyire oldódnak az elektrolitban; van egy bizonyos nyomásesés, p elektrolit szintjét a katódos térben jelentősen csökken. A 3 katód egyidejűleg lehet csupasz minden, ha előtte szállítottak az elektrolit nem elég mély. Eszköz tartalmaznak keresztül reosztát, mivel működés közben a jelenlegi ereje miatt felmelegedése az elektrolit enyhén emelkedett. Ha a sejthez kötődött vízelvezető rendszer, amely a mosási fiolák megoldásokkal, a folyadék szintje az anódrészben növekszik a megnövekedett nyomás a katód térben; ahol a jelenlegi is enyhén növekszik növekedése miatt a érintkezési területet az anód az elektrolittal.
a maga hátrányai is elektrolizáló más eszközök itt felsorolt. A elektrolitikus előállítása hidrogén is kényelmes a használata a elektrolizáló ábrán látható. 23. Ez egy U-alakú cső 1 molibdén vagy egyéb tartós üvegcső ellátott gáz kimenete az oxigén és hidrogén. A elektrolizáló behelyezett Pas microsections 5 cső beforrasztott ott vezetékek. Azáltal payany vezetékek elektródok - egy anódot 2 és 3 katód anyaga nikkel vagy ón huzal. Ha az eszköz molibdénből megduzzadt, majd forrasztott rá a elektródákat lehet használni molibdénhuzal (0,8 mm átmérőjű); minden más esetben, a használata a platina: huzal. Ahelyett, hogy az üveg csöveket lehet használni, és a gumi; Ha a vezeték nem forrasztott, hanem egyszerűen áthalad a parafa. 2 alatt az anód az elektrolitikus cellában van elhelyezve egy további katód 4 formájában nikkel háló. Forrasztott egy platina drót. Energiaellátása a további katód ugyanabból áramforrás, amely ellátja az elektrolitikus cellába, de a 6. reosztát ellenállást reosztát kiválasztott azzal az elvárással, hogy az áramerősség jön pas kiegészítő katód teljesítmény volt 20-25-szor kisebb, mint az áramerősség jön pas tápmag elektródákat. Hidrogén fogása pas további katód, anód-elektrolit kitölti a teret, és így, mivel akadályát képezi az oxigén fejlődött az anódon igénypont oldható az elektrolitban. Hiányában további oxigén katód köthet a katód, és szennyezhetik nrostranstvo elektrolitikus hidrogénatom. Az elektrolízis során eszközt melegítjük, és hűtésre tegyük egy tartályba folyóvízzel. Hidrogén ily módon előállított nagyon tiszta, de tartalmaz néhány oxigént, a hidrogén mennyisége (ezt a keveréket nem robbanásveszélyes).
Ahhoz, hogy jelentős mennyiségű hidrogén a laboratóriumban nagyon kényelmes elektrolizáló készült 15-20 litrovop palackok (ábra. 24). Az elektrolit egy koncentrált lúgos. Az anód és a katód terek vannak osztva üvegharang elektrolizáló. Az elektródák egy vas huzal 3-4 mm átmérőjű. .mednye áramvezető huzalok vannak forrasztva az elektródákhoz.
Az ellenállás ezen elektrolitikus cella, és ebből következően, a tápfeszültség nagymértékben függ a merülési mélysége az elektródák. Egy kis merülési mélysége az elektródák növeli az ellenállást a sejt, így így olektrolizer van egy magasabb feszültség, például, 50-60 V, ami meglehetősen gyors felmelegedését az elektrolit. Nagy mélységben bemerülési az elektródák részleges elegyedés a hidrogén és az oxigén. Az elektródákat kell lennie a parttól 4-5 cm-re az alsó széle a csengő. Általában az ilyen típusú elektrolizáló fogyasztanak áram feszültsége 20-30. Ahhoz, hogy egy ilyen elektrolitikus cella több órán át lehet adni, mint egy aktuális 10-12. Ugyanakkor némi felmelegedés lúg. A hatalom elektrolizálóberendezést használhatja az egyenáram az akkumulátor vagy AC, hanem egy egyenirányítót reosztát. Nagyon kényelmes ez egy szelén egyenirányító típusú BCA-5, ad egy aktuális 12 és, amelynek feszültsége kiigazítás.
Az újonnan összeszerelt elektrolizáló kell tömítetlenségét pas. Ahhoz, hogy ez a cső, a kilépő hidrogén, meríteni 3-4 cm vízben tartalmazzák a jelenlegi és figyelemmel kíséri a folyosón a hidrogén buborékok a vízben. Hidrogén távollétében buborékok jelzik szivárgását a katód térbe vagy az égéstermék-elvezető rendszer. Célszerű a cső, a menekülő kapcsolódó hidrogénatom lúggal mosópalack, amely egyidejűleg szolgál buborék számlálóval. Ezen kívül, hogy létrehoz egy protivodavlepie, ahol a lúg szinten a szűk része a csengő állandó értéken tartjuk. Üveg harang 1-1,5 év munka kell változtatni, mivel kissé korrodált lúggal.
2. Művelet fém savval
Kézhezvételét a fellépés hidrogén a fémek szokásosan használt sav cink és sósav (a 1. 4. 1 8). Ha kénsavat alkalmazunk, akkor a reakció gyorsítására adunk néhány csepp réz-szulfát-oldatot katalizátorként szolgáló. Ez a legkényelmesebb hidrogén keletkezik egy Kipp féle berendezésben. továbbá más eszközök a különböző kiviteleket javasoltak, hidrogén (lásd. például a V. Ka ryakina kézikönyv). A cink előállítására használják tiszta hidrogén kell előzetesen tisztítani. Erre a célra, egy kis mennyiségű száraz kálium-nitrát öntjük, az alján a tégely samott, és akkor ott van elhelyezve egy szemcsés cink. keverve nitrátot arányban 4 1 és egy kicsit több felülről öntött nitrát. Ezt a keveréket melegítjük, hogy olvadási; így van egy nagyon energikus reakciót. Ezután, olvadás-ra hűtjük, törött darabokra, leválasztott gabona és cink, hogy összekeverjük őket kis mennyiségű bórax, ismét újra megolvasztjuk, tégelyben. Ezt követően, az olvadt cinkkel vízbe öntjük (megszerzéséhez szemcsés formában), hogy menjen tégla hornyolt (beszerzése formájában rudak). A szétválasztás arzén kialakulását hidrogénatom arzén, cink megolvasztjuk és alkalmazni rá vas valamelyest csipesz darab vízmentes magnézium-klorid. TsIPK majd megolvasztunk, és pelletáljuk a fent leírt módon.
A szétválasztás a hidrogén vegyületek (hidrogén-szulfid, arzén vegyületek, stb), a hidrogént buborékoltatunk át két vagy három mosási koncentrált lúgos kálium-permanganát oldattal vagy kálium-dikromát kénsavban (1 liter víz szükséges, hogy körülbelül 10U g sót és 50 g koncentrált kénsav). Ez sokkal kényelmesebb és hatékonyabb tisztítására (mert a nagyobb felület) alkalmazni töltött oszlopon tűz törött üveg üveggyöngyök átitatott megfelelő megoldást. A tisztítást hidrogénatom szárítjuk. Először, az áthalad a 1 alátét (ábra. 25) a kénsavval, amely egyidejűleg szolgál buborék számlálóval, majd egy porcelán csövön 2 melegítjük 400-500 ° C-on, tele platinázott vagy palládium-azbeszt, és végül egymás után keresztül vízelvezető oszlop 3, 4 és 5, vízmentes kalcium-klorid, kálium-hidroxid és foszfor-pentoxid. Hogy a hidrogén szabadon áthaladnak az oszlopon, hogy ne legyen túl szoros dolgok.
Ahhoz, hogy betöltse a oszlopokat kell verni foszfor-pentoxid üveg vagy darabolt üveg vékony csőben darabokra átmérőjű és 3-4 mm hosszú, gyorsan keverjük őket porcelántálban száradni foszforsav-anhidrid, és öntsük a keveréket az oszlopra. Felhívjuk figyelmét, hogy biztosított, de a nedvességet, mert, posgepenno elvesztik hatásukat. Alapos tisztítás után a hidrogén lényegében csak nyomokban tartalmaz vízgőz, amely összeg határozza meg a szárítószer aktivitást (lásd. Táblázat. 3.).
A végső szárítási hidrogén kell átengedni az olvadt nátrium. Akkor használja az eszközt erre a célra ábrán látható. 26. A dugó legyen a vékony rész, de szélsőséges esetben lehet alkalmazni, hogy a gumi. Csökkentése érdekében olvadáspontja nátrium-adhatunk a készülék egy bizonyos mennyiségű kálium. Minden tartalmazó ötvözetek 45-90% kálium, szobahőmérsékleten folyékony. Fűtőszerkezet lehet kezdeni csak a teljes elmozdulás a levegő által hidrogénatom. Csak egy paraffin fürdőben alkalmazzuk a melegítésre. Egy nagyon hatékony módszer a tisztítás és szárítás a hidrogént vezessük át egy porcelán cső magnéziumforgácsot melegítjük 550-600 ° C-on
Az egyik leghatékonyabb módszer a hidrogén-tisztító feltételezheti, hogy átvezettük egy vékony réteg palládiumot forró, amelyen keresztül a hidrogén diffundál is. Tisztítására hidrogén-e módszerrel kell egy speciális ampulla palládium
A fiolát 1 (ábra. 27) van elhelyezve a kibővített rész a kvarc cső 2, valamint egy nyakrésze csatolt hidrogénforrás. Hidrogén engedünk a fiola enyhe nyomás alatt, úgy, hogy átdiffundál az izzó palládium és palládium-szennyeződések csapdába, és továbbra is az üvegben.
Lényeges pre hidrogénatom, mielőtt áthalad a palládium alaposan tisztítani a szennyeződések, mint például a kén és arzénvegyületek, amely fokozatosan elpusztítja a palládium. A termodiffuzioppym hidrogén-tisztító eljárás helyett használható a palládium és más fémek, áteresztő hidrogénatom.
Teljesítmény az ilyen eszközök határozzuk tolschinok fém falak, területük, a hevítési hőmérséklet, és a hidrogén diffúziós együttható.
Hálás lennék a telepítés link erre az oldalra: