गठनविज्ञान

हाइड्रोजन

,, हाइड्रोजन क्लोराइड, अमोनिया के संश्लेषण में (अमोनिया आगे नाइट्रोजन उर्वरकों के उत्पादन के लिए प्रयोग किया जाता है) एनिलिन के निर्माण में अलौह धातु अयस्क की वसूली में: हाइड्रोजन व्यापक रूप से उद्योग की विभिन्न शाखाओं में प्रयोग किया जाता है। खाद्य उद्योग में यह पशु वसा (नकली मक्खन) के लिए विकल्प का उत्पादन किया जाता है। ऊपर प्रासंगिक मुद्दे के संबंध में एक औद्योगिक वातावरण में हाइड्रोजन के उत्पादन है।

क्योंकि यह एक अक्षय, उत्सर्जन नहीं "ग्रीनहाउस गैस" दहन के दौरान CO₂ है, दहन प्रक्रिया में प्रति इकाई वजन ऊर्जा की एक बड़ी राशि का उत्पादन और आसानी से बिजली में बदल जाती है इस गैस भविष्य में एक ऊर्जा वाहक के रूप में माना जाता है ईंधन सेल की।

के तहत अक्सर धातुओं कि विद्युत वोल्टेज श्रृंखला में छोड़ दिया जाता है, पानी और एसिड से कम करने के द्वारा प्राप्त प्रयोगशाला परिस्थितियों हाइड्रोजन:
Zn + 1HCl = ZnCl₂ + H₂ ↑: ΔH <0
2NA + 2HOH = 2NaOH + H₂ ↑: ΔH <0।

उद्योग में, हाइड्रोजन रसीद प्राकृतिक संसाधन और जुड़े गैसों द्वारा मुख्य रूप से होता है।

1. मीथेन रूपांतरण। प्रक्रिया 800 में जल वाष्प के साथ मीथेन की प्रतिक्रिया में होते हैं - 900 डिग्री सेल्सियस: CH₄ + H₂O = सीओ ↑ + 3H₂ ↑; ΔH> 0। 3CH₄ + O₂ + H₂O = 3CO + 7 H₄: इस प्रक्रिया जल वाष्प की उपस्थिति में ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोकार्बन के आंशिक ऑक्सीकरण का उपयोग कर के साथ साथ। इन विधियों अंत में उनके महत्व खो के रूप में हाइड्रोकार्बन भंडार समाप्त हो जाता है।

2. Biohydrogen बायोरिएक्टर में शैवाल से प्राप्त किया जा सकता है। 1990 के दशक में यह पाया गया कि अगर सल्फर शैवाल से वंचित हैं, वे ऑक्सीजन के उत्पादन, यानी ई। सामान्य प्रकाश संश्लेषण से, करने के लिए स्विच जाएगा हाइड्रोजन उत्पादन। Biohydrogen भी बायोरिएक्टर में उत्पादन किया जा सकता है, का उपयोग करते हुए शैवाल, नगर निगम के कचरे को छोड़कर। प्रक्रिया बैक्टीरिया है जो हाइड्रोकार्बन अवशोषित और हाइड्रोजन और सीओ 2 उत्पादन से होता है।

3. की गहरी ठंडा कोक ओवन गैस। कोक, तरल - - तारकोल - और एक गैस युक्त, हाइड्रोकार्बन के अलावा, आणविक हाइड्रोजन (लगभग 60%) एक ठोस: कोकिंग कोल की प्रक्रिया में तीन अंशों तैयार किया। यह अंश एक विशेष सामग्री है, जो यह दोष से हाइड्रोजन को अलग करने के संभव बनाता है के साथ इलाज किया जा रहा करने के बाद अति गहरी ठंडा के अधीन है।

4. पानी से हाइड्रोजन के उत्पादन इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग कर - एक विधि है कि स्पष्ट हाइड्रोजन देता है: 2H₂O → इलेक्ट्रोलिसिस → 2H₂ + ओ

5. कार्बन रूपांतरण। प्रारंभ में, पानी गैस के लिए 1000 डिग्री सेल्सियस कोक लाल गर्म माध्यम से जल वाष्प पास करके प्राप्त किया जाता है: सी + H₂O = सीओ ↑ + H₂ ↑; 500 डिग्री सेल्सियस उत्प्रेरक Fe₂O₃ - ΔH> 0 है, जो तब भाप के साथ मिलाया जाता 400 पर गरम पर पारित किया गया है। बातचीत कार्बन मोनोऑक्साइड के (द्वितीय) और भाप: सीओ + H₂O + (H₂) = CO₂ + 2H₂ ↑; ΔH> 0।

रूपांतरण द्वारा हाइड्रोजन के 6. उत्पादन कार्बन मोनोऑक्साइड का (सीओ), बैंगनी संश्लेषक बैक्टीरिया (कोशिकीय सूक्ष्मजीवों मूल लाल या गुलाबी रंग है, जो संश्लेषक पिगमेंट की उपस्थिति के साथ जुड़ा हुआ है) द्वारा एक अनूठा प्रतिक्रिया पर आधारित है। ये जीवाणु पारी प्रतिक्रिया से हाइड्रोजन का उत्पादन: सीओ + H₂O → CO₂ + H₂।

हाइड्रोजन के गठन, पानी है प्रतिक्रिया उच्च तापमान और प्रकाश की आवश्यकता नहीं है। प्रक्रिया अंधेरे में कमरे के तापमान पर जगह लेता है।

औद्योगिक महत्व आजकल पेट्रोलियम शोधन के दौरान उत्पादन गैसों से हाइड्रोजन के विकास का अधिग्रहण किया।

हालांकि, कई पता नहीं है कि यह घर पर हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए संभव है। इस उद्देश्य के लिए हम क्षार और एल्यूमीनियम का एक प्रतिक्रिया समाधान का उपयोग कर सकते हैं। एक डाट छेद के साथ आधा लीटर कांच की बोतल, वाष्प ट्यूब, तांबा सल्फेट के 10 ग्राम, 20 ग्राम नमक, एल्यूमिना के 10 ग्राम, पानी के गुब्बारे की 200 ग्राम है।

तांबा सल्फेट की एक समाधान तैयार: पानी की 100 ग्राम तांबा सल्फेट के 10 ग्राम जोड़ा गया है।

नमक के घोल पाक कला: पानी की 100 ग्राम नमक की 20 ग्राम जोड़ा गया है।

समाधान मिश्रित है। एल्यूमीनियम का प्राप्त मिश्रण में जोड़े। एक बार जब बोतल में छपी सफेद घोल ट्यूब को देते हैं और गुब्बारे विकसित हाइड्रोजन के साथ भरें।

ध्यान! यह अनुभव ही सड़क पर खर्च करने के लिए की जरूरत है। तापमान नियंत्रण आवश्यक है, क्योंकि प्रतिक्रिया गर्मी के विकास के साथ जगह लेता है और नियंत्रण से बाहर हो सकता है।

यह भी अगर यह हवा के साथ मिलाया जाता है कि हाइड्रोजन याद रखा जाना चाहिए, विस्फोटक मिश्रण है, जो गैस विस्फोट कहा जाता है (दो भागों हाइड्रोजन और एक हिस्सा ऑक्सीजन) रूपों। इस मिश्रण को प्रज्वलित करने हैं, यह विस्फोट हो जाएगा।

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