Як отримати водень?

Виробництво водню - одна з основних складових ланцюжків водневої енергетики. Водень в чистому вигляді, практично не зустрічається в природі, тому він повинен вилучатись з інших хімічних речовин різними методами і способами.

Як отримати водень: методи

• Парова конверсія метану і природного газу: водяна пара при високій температурі (700 - 1000 градусів Цельсія) змішується з метаном під тиском, в присутності каталізує речовини.
• Газифікація вугілля: один з найстаріших способів отримання водню. Без доступу повітря, при температурі 800 - 1300 градусів Цельсія нагрівають вугілля разом з водяною парою, при цьому з води вугілля витісняє кисень. На виході виходить вуглекислий газ і водень.
• Електроліз води .: дуже простий спосіб отримання водню. У ємність наливається розчин соди, в який поміщається 2 електричних елемента, один відповідає мінуса - катод, інший плюса - анод. В даний розчин подається електрика, яке розладжує воду на складові - водень виділяється на катоді, а кисень на аноді.
• Піроліз: розкладання води на водень і кисень без доступу повітря і при високій температурі.
• Часткове окислення: сплав металів алюмінію і галію формують в спеціальні брикети, які поміщають в ємність з водою, в результаті хімічної реакції утворюється водень і окис алюмінію. Галій використовується в сплаві для запобігання окислення алюмінію.
• Біотехнології: ще в 20 столітті було виявлено, що якщо водоростям хламідомонад не вистачатиме кисню і сірки в процесі життєдіяльності, то вони бурхливо почнуть виділяти водень.
• Глибинний газ планети: в надрах землі водень може знаходиться в чистому газоподібному вигляді, але його вироблення звідти не доцільна.

Як з води отримати водень

Найбільш простим способом отримання водню з води є електроліз. Електроліз - хімічний процес, при якому розчин електроліту, під впливом електричного струму, розділяється на складові частини, тобто в нашому випадку вода розділяється на водень і кисень. Для цього використовується розчин соди у воді і два елементи - катод і анод, на яких і будуть виділятися гази. На елементи подається напруга, на аноді виділяється кисень, а на катоді водень.

Як отримати водень в домашніх умовах

Реактиви використовуються досить прості - купорос (мідний), кухонна сіль, алюміній і вода. Алюміній можна взяти з під пивних банок, але перш, його потрібно обпалити, щоб позбавиться від пластикової плівки, яка заважає реакції.

Потім окремо готується розчин купоросу, і розчин солі, розчин купоросу блакитного кольору, змішується з розчином солі, в результаті виходить розчин зеленого кольору. Потім в цей зелений розчин кидаємо шматочок алюмінієвої фольги, навколо нього з`являються бульбашки - це водень. Також помічаємо, що фольга покрилася червоним нальотом, це алюміній витіснив мідь з розчину. Для того, щоб зібрати водень для особистих цілей, використовуйте пляшку з пробкою, в яку заздалегідь вставлена неширока трубка, через яку і буде виходити газ.

А тепер, увага! Запобіжні заходи. Оскільки водень вибухонебезпечний газ, досліди з ним потрібно проводити на вулиці, а по-друге реакція отримання водню проходить з великим виділенням тепла, розчин може розбризкується і вас просто обпалити.

Як отримати перекис водню

• У лабораторії перекис водню отримують за допомогою реакції: ВаО₂ + Н₂SО₄ = BaSO₄ + H₂O₂.
• У промислових масштабах її отримують за допомогою електролізу сірчаної кислоти, в процесі якого утворюється надсерная кислота, яку, в результаті, розладжуватися на сірчану кислоту і перекис водню.
• Як отримують водень в лабораторії ще: часто водень в лабораторії отримують взаємодією цинку і соляної кислоти: Zn + 2HCl = H₂ + ZnCl₂. 

Сподіваюся, з цієї статті ви винесли ту інформацію, яка вам була необхідна, і ще раз попереджаю - будьте обережні з будь-якими дослідами і експериментами з воднем!