怎麼獲得氫氣,氫氣怎麼製作

2022-04-08 17:29:34 字數 5855 閱讀 6588

1樓:匿名使用者

人工生產氫氣,最為眾所周知的方法莫過於電解水制氫。但是這種傳統的方法並不經濟,生產相當於一升汽油熱量的氫氣,至少需要消耗45度電能,況且人類電能本來已經非常缺乏。生產清潔的氫能源,關鍵在於能夠尋找到一種沒有汙染耗能少的方法,從含氫最豐富的資源——水中提取出氫分子來。

在過去幾十年裡,研究人員都在尋找一些獨特的催化劑,利用太陽的能量將氫氣從水中提取出來。那些催化劑首先吸取太陽中的光子能量,然後利用這些能量加快水分子中氫原子和氧原子的裂解速度,而這兩種原子反過來組成水分子的速度仍然很慢,所以最終有氫氣和氧氣從水中冒出來。這樣的催化劑通常都是由一些無機物半導體材料製備而來的,譬如用在計算機晶片裡面的矽元素。

但是半導體催化劑的工作效率非常低,消耗的能量還是太多,根本不能進入真正的生產和生活領域。

現在,研究者們正在努力尋找一些能夠更有效地吸取太陽能量的催化劑,使它們在原子間傳送電子的能力更強大、速度更快。現在,這樣的催化劑已經找到,不過它已經不是半導體類的無機物了,而是一種超級生物大分子,或者說巨型分子複合體。這種巨型分子複合體主要由兩部分構成——分別稱為分子的兩種亞基,一部分負責從太陽光中吸收光子能量,另一部分負責獲取自由電子。

以這種超級分子複合體為核心,可以組成一種利用日光能量將氫原子從水中提取出來的特殊裝置。這種廉價高效的方法,可以獲得大量的氫氣用於驅動汽車、飛機、火車等,也可以用它們與空氣中的氧氣燃燒後生產清潔的水和能量,當然也可以用來製造燃料電池生產電能。

可以神奇組合的巨型分子

早在數年以前,科學家們就發現,含有金屬元素釕的生物大分子對陽光的吸收效率非常高,並能夠產生足夠的能量將氧化態的氫元素還原成氫氣產物。這個具體的化學過程就是:這種含有釕的大分子每次「吃飽」了光子以後,可以產生兩個以上的電子,這些電子的能量將水分子裂解開來,就形成了單獨的氫分子和氧原子。

最近科學家們創造的這種巨型分子由銠、釕、氯、碳、氮、氫等六種元素組成。這個巨型分子形狀像一個長形的魔棒,它的兩頭是兩個含有金屬釕的亞基,用來捕捉太陽光子能量,產生自由電子;中心是含有金屬銠的亞基,用來將釕亞基傳來的能量(自由電子)裂解水分子間的化學鍵,從而分離出氫氣;當然還有一個很重要的部分,那就是在這兩個部位之間,有兩個把它們聯絡起來的亞基,進行電子傳輸。這些亞基拆開以後可以獨自完成自己的功能,當和其它的亞基組合起來後又可以完成新的更復雜的任務,這就像一些通用機械零件,通過不同的組裝可以形成不同的機器,具有不同的功能,能完成不同的任務。

為了完成對這種神奇大分子的設計、製備以及使這種分子利用光能收集電子進入實用階段,研究者們花費了整整十年的時間。現在,由於已經充分理解了這種巨型分子各部件的原理,要設計一套從水中抽取氫原子的系統不再是難事了。目前,研究者們仍然在繼續調整這個巨型分子的計方案,使它的生產效率更高,使用過程更穩定。

這套巨型分子系統還可以通過安裝具有新的功能的亞基,增加新的功能,從被裂解水分子中獲取餘下的部分——氧。除了裂解水以外,科學家們還相信,利用太陽能和這種巨型分子的設計思想,一些經濟有效、功能多變的化學反應將出現在日常生活中,讓人們能自己製造他們想要的化學產品。

2樓:阿蘇蘇不重名

用鋅粒和稀硫酸反應或電解水

3樓:包靜柏

如果有專業裝置 用電解水的發法

4樓:肖娘炮

金屬,與硫酸或者鹽酸反應都可以

氫氣怎麼製作

5樓:匿名使用者

方法如下:

1.在一個直徑7.5釐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(儘管由於加入氯化物電解過程中會產生氯氣,但是隻要電流不是很大,那麼雜質氣體的量也不會很多)。

3.用一個紙板蓋住玻璃杯。然後在紙板上間隔5釐米左右的分別插入兩根30到60釐米長的電線,並且讓電線的5到7釐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.如果想要製備大量的氫氣或氧氣,那麼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。不要把小杯子從水裡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,那麼只需要把注射器前端小口插入水中,然後拉出芯杆,吸滿水即可,之後直接跳到第9步)。

7.慢慢把小杯子向上拉,但不要離開水面。最後的效果是,小杯子突出在水面上,並且裡面裝滿了水(壓力的作用使得水留在了小杯子裡面)。

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.當小容器裡充滿氣體之後,就可以移開了。

安全性:由於使用電池進行電解,電流小,比較安全,可以讓兒童嘗試操作。

6樓:橘子閃爍

製作方法:

1、用鋁和氫氧化鈉溶液反應制取:

2al+2naoh+6h2o=2na[al(oh)4]+3h2↑

注:市場上零壓氫氣機就是根據鋁和氫氧化鈉反應制氫充球。因為是開放性,是一邊放料一邊充球,所以機內是無氣壓的,安全係數較高。

2、工業製作法:

水煤氣法(主要成分co和h2,c+h2o==高溫==co+h2)。

電解水的方法制氫氣(2h2o==通電==o2↑+2h2↑)。

電解飽和食鹽水(2nacl+2h2o==通電==2naoh+h2↑+cl2↑)。

3、原始製作法:

原始氫氣是宇宙大**由原始粒子形成的氫氣,大部分分佈在宇宙空間內和大的星球中,是恆星的核燃料,是組成宇宙中各種元素及物質的初始物質。地球上沒有原始氫氣因為地球的引力束縛不了它。只有它的化合物。

4、工業製法:

電解水制氫,多采用鐵為陰極面,鎳為陽極面的串聯電解槽(外形似壓濾機)來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽極出氧氣,陰極出氫氣。該方法成本較高,但產品純度大,可直接生產99.

7%以上純度的氫氣。

這種純度的氫氣常供:①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,②粉末冶金工業中制鎢、鉬、硬質合金等用的還原劑,③製取多晶矽、鍺等半導體原材料,④油脂氫化,⑤雙氫內冷發電機中的冷卻氣等。

如2nacl+2h2o==通電==2naoh+cl2↑+h2↑。

7樓:阿倫百科老師

回答您好!電解水制氫 多采用鐵為陰極面,鎳為陽極面的串聯電解槽(外形似壓濾機)來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽極出氧氣,陰極出氫氣。

該方法成本較高,但產品純度大,可直接生產99.7%以上純度的氫氣。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;製取多晶矽、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↑

希望對您有幫助

更多1條

8樓:稅荷貝晨星

一、原理

火鹼溶液與鋁起反應,生成偏鋁酸鹽和氫氣。也可以用石灰水(即氫氧化鈣水溶液)和純鹼(碳酸鈉)起反應,再利用其生成物中的火鹼與鋁發生化學反應而產生氫氣。

二、原料

火鹼,化學名稱氫氧化鈉,系工業用火鹼,化工商店有售;鋁,廢舊的鋁製品、易拉罐都可以,到廢品收購站購買;清水,飲用的井水或自來水。

產氣機,實際上是一個反應器,可購買,亦可自制:取一個廢棄的液化氣罐,在上面開一個半徑5釐米的孔口,作為進料口,然後用取下的鐵塊做一個密封性較強的蓋子即成。

四、操作

1.火鹼、清水以4∶15的質量比配成火鹼溶液,注入產氣機,再放進3份質量的鋁(以純鋁計算),蓋好蓋子。

2.開啟閥門,就可以給氣球充氣了。當然,氣球也可以用更好玩的氣膜來替代。充滿、繫緊即可。

五、注意事項

1.一次性配火鹼不宜超過500克。

2.如火鹼不慎濺在身上,立即用清水反覆沖洗。

9樓:匿名使用者

人家要的是小孩玩的,你們也搞的太專業了,都搞到工業上去了.

lz別在意.

用電解.家用電肯定不行,買點電池來,+ -接線放到水裡可以收集,不過比較慢而且成本高

2樓的方法不錯,弄點活潑金屬來,用醋就行了,最好是鋅,在哪買的到就確實是個難題...鋁不行的,鐵也不行,這2個金屬表面都有氧化物,而且你一切開新口,馬上就生成氧化物了,很抗腐蝕的, 放醋裡基本不會反應,放強酸裡又不安全.貌似純鐵市場上是沒有的吧?

一般的鐵都是3氧化2鐵的吧?

在奉勸lz一句:

氫氣不是小孩子玩的,那東西很強的,我小孩玩氣球我都不敢抽菸.空氣含量在4%-96%之間遇到火星就會**,區域性**會傷著小孩子的,不傷也會嚇著...

10樓:匿名使用者

實驗室使用鋅片與稀鹽酸或者稀硫酸(更好)反應制取,這種方法速率也好控制。化學反應方程式:zn+h2so4=znso4+h2↑用鐵速度太快,不好控制。

工業上可以用光電解水來製取氫氣,也有水煤氣法制氫,焦爐煤氣冷凍制氫,電解食鹽水的副產氫,釀造工業副產,鐵與水蒸氣反應制氫和由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫等方法。

11樓:馬老師**答疑

您好,您的問題我已經看到了,正在整理答案,請稍等一會兒哦~

12樓:匿名使用者

鐵片+白醋

反應:fe+2ch3cooh===fe(ch3coo)2+h2可以產生氫氣,就是比較慢,而且需要較多的醋如果有鐵粉會更快一些

13樓:來自國清寺膽識過人的雞冠花

可以用水通電分解,也可以用活潑金屬和醋反應..金屬可以用鋅,鋁或者鐵

14樓:

往稀硫酸中加入鋅粒,就可以製得氫氣了。

怎麼製取氫氣

15樓:橘說娛樂

有如下方法:

一、電解水制氫

多采用鐵為陰極面,鎳為陽極面的串聯電解槽(外形似壓濾機)來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽極出氧氣,陰極出氫氣。該方法成本較高,但產品純度大,可直接生產99。

7%以上純度的氫氣。這種純度的氫氣常供:①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,②粉末冶金工業中制鎢、鉬、硬質合金等用的還原劑,③製取多晶矽、鍺等半導體原材料,④油脂氫化,⑤雙氫內冷發電機中的冷卻氣等。

像北京電子管廠和科學院氣體廠就用水電解法制氫。

二、水煤氣法制氫

用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時反應而得水煤氣(c+h2o→co+h2—熱)。淨化後再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的co轉化成co2(co+h2o→co2+h2)可得含氫量在80%以上的氣體,再壓入水中以溶去co2,再通過含氨蟻酸亞銅(或含氨乙酸亞銅)溶液中除去殘存的co而得較純氫氣,這種方法制氫成本較低產量很大,裝置較多,在合成氨廠多用此法。有的還把co與h2合成甲醇,還有少數地方用80%氫的不太純的氣體供人造液體燃料用。

像北京化工實驗廠和許多地方的小氮肥廠多用此法。

三、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫

石油熱裂副產的氫氣產量很大,常用於汽油加氫,石油化工和化肥廠所需的氫氣,這種制氫方法在世界上很多國家都採用,在我國的石油化工基地如在慶化肥廠,渤海油田的石油化工基地等都用這方法制氫氣

也在有些地方採用(如美國的bay、way和batan rougo加氫工廠等)。

四、焦爐煤氣冷凍制氫

把經初步提淨的焦爐氣冷凍加壓,使其他氣體液化而剩下氫氣。此法在少數地方採用(如前蘇聯的ke mepobo工廠)。

五、電解食鹽水的副產氫

在氯鹼工業中副產多量較純氫氣,除供合成鹽酸外還有剩餘,也可經提純生產普氫或純氫。像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產。

六、釀造工業副產

用玉米發酵丙酮、丁醇時,發酵罐的廢氣中有1/3以上的氫氣,經多次提純後可生產普氫(97%以上),把普氫通過用液氮冷卻到—100℃以下的矽膠列管中則進一步除去雜質(如少量n2)可製取純氫(99。99%以上),像北京釀酒廠就生產這種副產氫,用來燒製石英制品和供外單位用。

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