1. 易拉罐制造氢气
用可乐罐和氢氧化钠溶液反应就能制造氢气。
可乐罐主要成分是Al,其表面有一层致密的氧化铝。氧化铝是两性氢氧化物,能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水。表面的氧化铝反应完后,铝继续和氢氧化钠水溶液反应,生成偏铝酸钠和氢气。
2. 易拉罐制造氢气方程式
街头出售氢气球的商贩常采取以下方法制备氢气:先在钢瓶内加入水、熟石灰和纯碱,再向钢瓶内加入少量铝制易拉罐碎片,即可产生氢气.产生H2的化学方程式为2Al+2NaOH+2X═2NaAlO2+3H2↑则X的化学式为H2O;用化学方程式表示上述反应中出现氢氧化钠的原因为:Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH.所以它们的比例是1:1:2
3. 易拉罐制造氢气的原理
原题应该是在装二氧化碳的易拉罐中加入过量氢氧化钠溶液吧。否则不能分析CO2 +2NaOH ===Na2CO3 +H2O 由于二氧化碳减少,罐内压强减小,小于外界大气压,易拉罐由于变瘪。易拉罐的成分中有铝,2NaOH + 2Al +2H2O ====2NaAlO2 +3H2 由于生成氢气,易拉罐再度鼓起。
4. 易拉罐制作氢气
一、原理
火碱溶液与铝起反应,生成偏铝酸盐和氢气。也可以用石灰水(即氢氧化钙水溶液)和纯碱(碳酸钠)起反应,再利用其生成物中的火碱与铝发生化学反应而产生氢气。
二、原料
火碱,化学名称氢氧化钠,系工业用火碱,化工商店有售;铝,废旧的铝制品、易拉罐都可以,到废品收购站购买;清水,饮用的井水或自来水。
产气机,实际上是一个反应器,可购买,亦可自制:取一个废弃的液化气罐,在上面开一个半径5厘米的孔口,作为进料口,然后用取下的铁块做一个密封性较强的盖子即成。
5. 压缩氢气罐
氢气储存的注意事项:
1、氢气瓶应储存于阴凉、通风的库房,库温不宜超过30℃,远离火种、热源。防止阳光直射。氢气瓶应与氧气、压缩空气、卤素(氟、氯、溴)、氧化剂等分开存放,切忌混储混运。库房应采用防爆型电器,配备相应品种和数量的消防器材。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。搬运和使用时轻装轻卸,禁止敲击、碰撞。
2、氢气瓶,必须按规定每3年检验一次,超期未检的气瓶严禁充装和使用。必须专瓶专用,不得挪用及代用。氢气瓶涂深绿色油漆,禁止擅自更改气瓶的颜色标记和钢印。使用前要认真核对气瓶的颜色标记和钢印,以防误用。
3、因生产需要,必须在现场(室内)使用氢气瓶,其数量不得超过5瓶,且室内必须通风良好,保证空气中氢气最高含量不超过1%(体积比)。建筑物顶部或外墙的上部设气窗或排气孔。排气孔应朝向安全地带,室内换气次数每小时不得少于3次,事故通风每小时换气次数不得少于7次。
4、室内氢气瓶与盛有易燃、易爆、可燃物质及氧化性气体的容器和气瓶的间距不应小于8米。与明火或普通电气设备的间距不应小于10米。与空调装置、空气压缩机和通风设备等吸风口的间距不应小于20米。与其他可燃性气体贮存地点的间距不应小于20米。
5、要设有固定氢气瓶的支架。多层建筑内使用气瓶,除生产特殊需要外,一般宜布置在顶层靠外墙处。阀门或减压器泄漏时,不得继续使用。阀门损坏时,严禁带压更换阀门。瓶内气体严禁用尽,应保留0.05兆帕以上的余压。
6、若氢气泄漏或爆炸,应立即切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。可能的话先冷却气瓶并将气瓶从火场移至空旷处。氢火焰不易察觉,救护人员要防止外露皮肤烧伤。
6. 简易制氢气
一、电解水制氢
多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气,阴极出氢气。该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,③制取多晶硅、锗等半导体原材料,④油脂氢化,⑤双氢内冷发电机中的冷却气等。像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢。
二、水煤气法制氢
用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气(C+H2O→CO+H2—热)。净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氢量在80%以上的气体,再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)溶液中除去残存的CO而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,设备较多,在合成氨厂多用此法。有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用。像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法。
三、由石油热裂的合成气和天然气制氢
石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在我国的石油化工基地如在庆化肥厂,渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气
也在有些地方采用(如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等)。
四、焦炉煤气冷冻制氢
把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气。此法在少数地方采用(如前苏联的Ke Mepobo工厂)。
五、电解食盐水的副产氢
在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢。像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产。
六、酿造工业副产
用玉米发酵丙酮、丁醇时,发酵罐的废气中有1/3以上的氢气,经多次提纯后可生产普氢(97%以上),把普氢通过用液氮冷却到—100℃以下的硅胶列管中则进一步除去杂质(如少量N2)可制取纯氢(99.99%以上),像北京酿酒厂就生产这种副产氢,用来烧制石英制品和供外单位用。
七、铁与水蒸气反应制氢
但品质较差,此系较陈旧的方法现已基本淘汰。
很多种办法,简单地说,一种单质+一种化合物=一种化合物+一种单质。什么单质都可以,只要不与氢气发生反应既可。而化合物,只需含有氢即可,例如双氧水。
7. 氢气储罐技术
车载储氢目前多采用高压气态储氢,储氢瓶包含纯钢制金属瓶(I型)、钢制内胆纤维缠绕瓶(II型)、铝内胆纤维缠绕瓶(III型)及塑料内胆纤维缠绕瓶(IV型)四大类。其中,I型、II型储氢密度低、氢脆问题严重,难以满足车载质量储氢密度要求。
III型、IV型由内胆+碳纤/玻纤强化树脂层组成,降低了储氢瓶重量,提高了单位质量储氢密度。