制氫有哪些方法?
方法有如下:
氫氣的實驗室制取方法:Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑ 。
氫氣的工業制作法:
1、水煤氣法(主要成分CO和H2), 反應原理:C + H2O = CO + H2 ,反應條件高溫。
2、電解水的方法制氫氣,反應原理:2HO = O2↑ + 2H2↑,反應條件通電 。
3、電解飽和食鹽水,反應原理:2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2↑ + Cl2 ↑,反應條件通電。
這種純度的氫氣常供:
電子、儀器、儀表工業中用的還原劑、保護氣和對坡莫合金的熱處理等;粉末冶金工業中制鎢、鉬、硬質合金等用的還原劑;制取多晶硅、鍺等半導體原材料;油脂氫化;雙氫內冷發電機中的冷卻氣等。利用電解飽和食鹽水產生氫氣,如2NaCl+2H2O==通電==2NaOH+Cl2↑+H2↑。
制氫的全部方法
1、太陽能電解水制氫。電解水制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法,效率較高,但耗電大,用常規電制氫成本比較高。
2、太陽能熱分解水制氫。將水或水蒸氣加熱到3000K(K是熱力學單位,3000K約等于3273℃)以上,水中的氫和氧便能分解。這種方法制氫效率高,但需要高倍聚光器才能獲得如此高的溫度。
3、太陽能熱化學循環制氫。在水中加入一種或幾種中間物,然后加熱到較低溫度,經歷不同的反應階段,最終將水分解成氫和氧,而中間物不消耗,可循環使用。產生污染是這種制氫方法的主要問題。
4、太陽能光化學分解水制氫。這一制氫過程與上述熱化學循環制氫有相似之處,在水中添加某種光敏物質作催化劑,增加對陽光中長波光能的吸收,利用光化學反應制氫。
擴展資料
太陽能制氫方法步驟
典型的光電化學分解太陽池由光陽極和陰極構成。光陽極通常為光半導體材料,受光激發可以產生電子空穴對,光陽極和對極(陰極)組成光電化學池,在電解質存在下光陽極吸光后在半導體帶上產生的電子通過外電路流向陰極,水中的氫離子從陰極上接受電子產生氫氣。
半導體光陽極是影響制氫效率最關鍵的因素。應該使半導體光吸收限盡可能地移向可見光部分,減少光生載流子之間的復合,以及提高載流子的壽命。光陽極材料研究得最多的是TiO2。TiO2作為光陽極,耐光腐蝕,化學穩定性好。而它禁帶寬度大,只能吸收波長小于387nm的光子。
參考資料來源:百度百科-太陽能制氫
氫氣制取方法
氫氣的制取
實驗步驟 :
向大試管中放入幾粒鋅,加入 5mL 稀硫酸,迅速蓋緊單孔膠塞,將導管另一端深入水槽水面下,待氣流平穩后用小試管收集產生的氣體。將小試管用拇指堵住靠近火焰,檢驗生成氣體的性質。把大試管中剩余液體導入蒸發皿中小心加熱,使液體蒸發。冷卻后觀察蒸發皿中物質的色態。
反應原理:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑
注意事項:
1. 制取氫氣選用的金屬一般是鋅和鐵,凡是金屬活動性在氫氣前面的金屬,都可用來制取氫氣。
2. 制取氫氣的酸溶液一般選用稀硫酸和稀鹽酸。濃硫酸和濃、稀硝酸因氧化性太強,與金屬反應不會產生氫氣。
3. 因氫氣密度小于空氣密度,所以本實驗必須采用向下排空氣法或排水取氣法
4. 用排空氣法收集氣體時,玻璃導管必須伸到容器底部,否則不能將空氣排盡,收集不到純凈的氣體。
工業生產氫氣
工業上生產純氫及將含氫氣體提純的主要方法有以下幾種:
①電解法 將水電解得氫氣和氧氣。氯堿工業電解食鹽溶液制取氯氣、燒堿時也副產氫氣。電解法能得到純氫,但耗電量很高,每生產氫氣1m³,耗電量達21.6~25.2MJ。
②烴類裂解法 此法得到的裂解氣含大量氫氣,其含量視原料性質及裂解條件的不同而異。裂解氣深冷分離得到純度90%的氫氣,可作為工業用氫,如作為石油化工中催化加氫的原料。
③烴類蒸汽轉化法 烴類在高溫和催化劑存在下,可與水蒸氣作用制成含氫的合成氣。為了從合成氣中得到純氫,可采用分子篩通過變壓吸附除去其他氣體;也可采用膜分離得到純氫;用金屬鈀吸附氫氣,可分離出氫氣體積達金屬的1000倍。
④煉廠氣 石油煉廠生產過程中產生的各種含氫氣體,如催化裂化、催化重整、石油焦化等過程產生的含氫氣體,以及焦爐煤氣(含氫45%~60%)經過深冷分離,可得純度較高的工業氫氣。
制氫技術有哪些?
制氫技術有:
1. 化石燃料制氫
化石燃料制氫是一種傳統的制氫方法,也是一種古老的制氫過程。然而,它仍然依賴化石燃料,并將排放二氧化碳等溫室氣體。通常用于制氫的化石燃料是天然氣。我國的天然氣極度缺乏,原料利用率低,制作工藝復雜,難度大。天然氣制氫建設地點也很受天然氣供應的影響。
2. 甲醇重整制氫法
甲醇蒸汽重整制氫法是20世紀80年代國外發展起來的一種制氫技術,其投資低,建成快,無排放無污染,原料可獲得性高。至今為止國內外的制氫工藝非常成熟,高度集成的技術和燃料電池發電技術,在新能源汽車、通信站等領域成功應用,應用前景非常好。
3. 工業副產品制氫
焦爐煤氣是采用變壓吸附工藝制氫的工藝,從焦化工業副產物焦爐煤氣中提取純氫氣,其基本原理是利用固體吸附劑對氣體進行選擇性吸附,并且氣體吸附在吸附劑上隨分壓的降低而降低氣體混合分離和吸附劑再生的特性,達到凈化制氫的目的。
4. 電解水制氫
傳統的電解水也可以獲得氫氣,國內外利用電解水制氫的技術相對成熟,效率高,制氫過程簡單。但這種方法由于成本高,除已建成的裝置外,新裝置很少。
氫氣的作用:
1、在石化工業中,需加氫通過去硫和氫化裂解來提煉原油。
2、氫的另一個重要的用途是對人造黃油、食用油、洗發精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產品中的脂肪氫化。
3、在玻璃制造的高溫加工過程及電子微芯片的制造中,在氮氣保護氣中加入氫以去除殘余的氧。
4、用作合成氨、合成甲醇、合成鹽酸的原料,冶金用還原劑。
5、由于氫的高燃料性,航天工業使用液氫作為燃料。
氫氣怎么制作
方法如下:
1.在一個直徑7.5厘米的玻璃杯中加入三分之四的水。
2.在水中加入一勺鹽。鹽可以幫助導電(盡管由于加入氯化物電解過程中會產生氯氣,但是只要電流不是很大,那么雜質氣體的量也不會很多)。
3.用一個紙板蓋住玻璃杯。然后在紙板上間隔5厘米左右的分別插入兩根30到60厘米長的電線,并且讓電線的5到7厘米長的部分沒入水中。
4.將電線的另一端和9伏電源的正負兩極分別相連。很快你就會看到在水中的電線附近會有氣泡產生,氫氣在負極產生,氧氣在正極產生。
5.如果想要制備大量的氫氣或氧氣,那么你可以視情況進行下面的步驟,否則只到第5步就可以了。你需要準備一個小容器(注射器最好)以及可以把容器倒置固定的東西(通常用膠帶)。
6.把小容器沉沒到玻璃杯中。不要把小杯子從水里拿出或者讓小杯子的口朝上,而是讓小容器倒置,使小容器的口和大杯的底部接觸 (如果使用注射器的話,那么只需要把注射器前端小口插入水中,然后拉出芯桿,吸滿水即可,之后直接跳到第9步)。
7.慢慢把小杯子向上拉,但不要離開水面。最后的效果是,小杯子突出在水面上,并且里面裝滿了水(壓力的作用使得水留在了小杯子里面)。
8.用膠帶、鉗子等固定住小杯子。
9.把電線的正負極插入進小容器中。
10.當小容器里充滿氣體之后,就可以移開了。
安全性:由于使用電池進行電解,電流小,比較安全,可以讓兒童嘗試操作。
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