88
Урок 25. Получение водорода и его применение
Водород используется везде: от тяжёлой промышленности и до лабораторных
исследований. Мировое промышленное производство
водорода из меряется
десятками миллионов тонн в год. Но как же его производят?
Получение водорода в лаборатории
В лабораториях водород получают уже известным вам способом, действуя
кислотами на металлы: железо, цинк и др. Поместим на
дно пробирки три
гранулы цинка и прильем небольшой объем соляной кислоты. Там, где кислота
соприкасается с цинком (на поверхности гранул), появляются пузырьки
бесцветного газа, которые быстро поднимаются к поверхности раствора:
В химических лабораториях для получения относительно небольших объемов
водорода обычно применяют способ
разложения воды с помощью
электрического тока:
Из уравнения процесса разложения следует, что из 2 моль воды образуются 2
моль водорода и 1 моль кислорода. Следовательно, и соотношение объемов
этих газов также равно:
89
Получение
водорода в промышленности
Очевидно, что при огромных объемах промышленного производства сырьем
для получения водорода должны быть легкодоступные и дешевые вещества.
Такими веществами являются природный газ (метан СН
4
) и вода. Запасы
природного газа
очень велики, а воды — практически неограниченны.
Самый дешевый способ получения водорода — разложение метана при
нагревании:
Эту реакцию проводят при температуре около 1000 °С.
В промышленности водород также получают,
пропуская водяные пары над
раскаленным углем:
Существуют и другие промышленные способы получения водорода.
Применение водорода
Водород находит широкое практическое применение. Основные области его
промышленного использования показаны на рисунке ниже.
Значительная часть водорода идет на переработку нефти. Около 25 %
производимого водорода расходуется на синтез аммиака NH
3
. Это
один из
важнейших продуктов химической промышленности.
В большом количестве водород расходуется на получение хлороводородной
кислоты. Реакция горения водорода в кислороде используется в ракетных
двигателях, выводящих в космос летательные аппараты. Водород применяют и
для получения металлов из оксидов. Таким способом
получают тугоплавкие
металлы молибден и вольфрам.
90
В пищевой промышленности водород используют в производстве маргарина из
растительных масел. Реакцию горения водорода в кислороде применяют для
сварочных работ. Если использовать специальные горелки, то
можно
повысить температуру пламени до 4000
о
С. При такой температуре
проводят сварочные работы с самыми тугоплавкими материалами.
Достарыңызбен бөлісу: