氫氣是怎么做的啊

【專家解說】：　　實驗室制取 　　制取氫氣的簡易方法 　?、俜磻?yīng)原理（利用金屬活動性比氫強的金屬單質(zhì)與酸反應(yīng)，置換出氫元素） 　　注意： 　　1、鉀、鈣、鈉等金屬與稀酸反應(yīng)時，會優(yōu)先置換出水中的氫并生成相應(yīng)的堿，且反應(yīng)過于劇烈 　　2、選取的金屬應(yīng)與酸反應(yīng)速率適中，產(chǎn)生氣泡均勻 　　3、不能使用硝酸或濃硫酸，因為這兩種酸具有強氧化性，反應(yīng)將會生成NO2或SO2 　　Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑；Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ 　?、谑占?　　1.排水集氣法（用于收集難溶于水的氣體） 　　優(yōu)點：可以收集到較純凈的氣體 缺點：收集到的氣體較濕潤 　　2.向下排空氣法（用于收集密度比空氣小，不與空氣中成分反應(yīng)的氣體）， 　　優(yōu)點：過程簡潔 缺點：收集到的氣體不純 　?、垭娊馑畬嶒?　　電解就是將兩根金屬或碳棒(即電極)放在要分解的物質(zhì)(電解質(zhì))中， 然后接上電源，使電流通過液 體?；衔锏年栯x子移到帶負電的電極(陰極)，陰離子移到帶正電的電極(陽極)，化合物分為二極。 　　用鋅與稀硫酸反應(yīng)： 　　氫氣的實驗室制取 　　Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 　　注意：這里最好不用鹽酸是因為該反應(yīng)放熱，鹽酸會揮發(fā)出氯化氫氣體，使制得的氣體含有氯化氫雜質(zhì)。 　　用鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)制取： 　　2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 　　注：市場上零壓氫氣機就是根據(jù)鋁和氫氧化鈉反應(yīng)制氫充球。因為是開放性，是一邊放料一邊充球，所以機內(nèi)是無氣壓的，安全系數(shù)較高。 　　工業(yè)制作法 　　①水煤氣法(主要成分CO和H2，C+H2O=高溫=CO+H2） 　?、陔娊馑姆椒ㄖ茪錃?　?、垭娊怙柡褪雏}水（2NaCl+2H2O=通電=2NaOH+H2↑+Cl2↑） 　　原始制作法 　　原始氫氣是宇宙大爆炸由原始粒子形成的氫氣，大部分分布在宇宙空間內(nèi)和大的星球中，是恒星的核燃料，是組成宇宙中各種元素及物質(zhì)的初始物質(zhì)。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。 　　人造氫氣生產(chǎn)方法 　　可分為以下幾種 　　啟普發(fā)生器制氫氣 　　⒈ 工業(yè)氫氣生產(chǎn)方法： 　?、庞擅汉退a(chǎn)氫氣（生產(chǎn)設(shè)備煤氣發(fā)生設(shè)備，變壓吸附設(shè)備） 　　將水蒸氣通過熾熱的炭層：C+H2O(g)=高溫=CO+H2（水煤氣），再低溫分離 　?、朴闪鸦蜌馍a(chǎn)（生產(chǎn)設(shè)備裂化設(shè)備，變壓吸附設(shè)備，脫碳設(shè)備） 　　CH4=高溫催化劑=C+2H2 　　⑶電解水生產(chǎn)（生產(chǎn)設(shè)備電解槽設(shè)備） 　?、裙I(yè)廢氣。 　　⒉民用氫氣生產(chǎn)方法： 　?、虐狈纸猓ㄉa(chǎn)設(shè)備汽化爐，分解爐，變壓吸附設(shè)備） 　?、朴苫顫娊饘倥c酸（生產(chǎn)設(shè)備不銹鋼或玻璃容器設(shè)備） 　　(3)強堿與鋁或硅（生產(chǎn)設(shè)備充氫氣球機設(shè)備）一般生產(chǎn)氫氣球都用此方法。 　　Si+2NaOH+H2O=加熱=Na2SiO3+2H2↑ 　　(4)甲醇裂解（生產(chǎn)設(shè)備導(dǎo)熱油爐，甲醇汽化裂解設(shè)備，變壓吸附裝置）一般用氫氣量較大化工廠均用此方法。 　　CH3OH=高溫催化=2H2↑+CO↑，低溫分離 　?、吃囼炇覛錃馍a(chǎn)方法： 　　硫酸與鋅粒（生產(chǎn)設(shè)備：啟普發(fā)生器） 　　4.其他 　　(1)由重水電解。 　　(2)由液氫低溫精鎦。 　　工業(yè)制法 　　一、電解水制氫 多采用鐵為陰極面，鎳為陽極面的串聯(lián)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(chǎn)品純度大，可直接生產(chǎn)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(yè)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(yè)中制鎢、鉬、硬質(zhì)合金等用的還原劑，③制取多晶硅、鍺等半導(dǎo)體原材料，④油脂氫化，⑤雙氫內(nèi)冷發(fā)電機中的冷卻氣等。像北京電子管廠和科學(xué)院氣體廠就用水電解法制氫。利用電解飽和食鹽水產(chǎn)生氫氣 　　如2NaCl+2H2O=電解=2NaOH+Cl2↑+H2↑ 　　二、水煤氣法制氫 氣用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時反應(yīng)而得水煤氣（C+H2O→CO+H2—熱）。凈化后再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉(zhuǎn)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(chǎn)量很大，設(shè)備較多，在合成氨廠多用此法。有的還把CO與H2合成甲醇，還有少數(shù)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(chǎn)的氫氣產(chǎn)量很大，常用于汽油加氫，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采用，在中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 也在有些地方采用（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(jīng)初步提凈的焦爐氣冷凍加壓，使其他氣體液化而剩下氫氣。此法在少數(shù)地方采用（如前蘇聯(lián)的Ke Mepobo工廠）。 　　五、電解食鹽水的副產(chǎn)氫 在氯堿工業(yè)中副產(chǎn)多量較純氫氣，除供合成鹽酸外還有剩余，也可經(jīng)提純生產(chǎn)普氫或純氫。像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產(chǎn)。 　　利用電解飽和食鹽水產(chǎn)生氫氣：如2NaCl+2H2O=電解=2NaOH+Cl2↑+H2↑ 　　六、釀造工業(yè)副產(chǎn) 　　用玉米發(fā)酵丙酮、丁醇時，發(fā)酵罐的廢氣中有1/3以上的氫氣，經(jīng)多次提純后可生產(chǎn)普氫（97%以上），把普氫通過用液氮冷卻到—100℃以下的硅膠列管中則進一步除去雜質(zhì)（如少量N2）可制取純氫（99.99%以上），像北京釀酒廠就生產(chǎn)這種副產(chǎn)氫，用來燒制石英制品和供外單位用。 　　七、鐵與水蒸氣反應(yīng)制氫 　　3Fe+4H2O=高溫=Fe3O4+4H2 　　但品質(zhì)較差，此系較陳舊的方法現(xiàn)已基本淘汰 　　八、金屬鎂和水的反應(yīng)制氫 　　Mg+H20--->Mg(oH)2+H2 　　通過某些礦物質(zhì)的參與，鎂會在冷水中緩慢均衡地反應(yīng)，并生成豐富的氫氣。 　　其他 　　工業(yè)上用水和紅熱的碳反應(yīng) 　　C+H2O=高溫=CO+H2 　　制取氫氣的新方法 　　盛有氫氣的集氣瓶的放置方法 　　1.用氧化亞銅作催化劑并用紫外線照射從水中制取氫氣。 　　2.用新型的鉬的化合物做催化劑從水中制取氫氣。 　　3.用光催化劑反應(yīng)和超聲波照射把水完全分解的方法。 　　4.陶瓷跟水反應(yīng)制取氫氣。 　　5.生物質(zhì)快速裂解油制取氫氣。 　　6.從微生物中提取的酶制氫氣。 　　7.用細菌制取氫氣。 　　8.用綠藻生產(chǎn)氫氣。 　　9.有機廢水發(fā)酵法生物制氫氣。 　　10.利用太陽能從生物質(zhì)和水中制取氫氣。 　　利用太陽能從生物質(zhì)和水中制取氫氣是最佳的制取氫氣的方法。理由是太陽能能量巨大、取之不盡、用之不竭、而且清潔、無污染、不需要開采、運輸。怎樣制取氫氣的成本就大大降低。 　　11.用二氧化鈦作催化劑，在激光的照射下，讓水分解成氫氣和氧氣. 　　12.硼和水蒸氣在高溫下反應(yīng)制取氫氣，化學(xué)方程式為2B+6H2O=高溫=2H3BO3+3H2 　　新型制氫 　　氫作為一種清潔能源已被廣泛重視，并普遍作為燃料電池的動力源，然而制取氫的傳統(tǒng)方法成本高，技術(shù)復(fù)雜。美國研究人員日前開發(fā)出一種利用木屑或農(nóng)業(yè)廢棄物的纖維素制取氫的技術(shù)，有望解決氫制取費用高的難題。 　　來自美國弗吉尼亞理工大學(xué)、橡樹嶺國家實驗室等機構(gòu)的研究人員發(fā)表報告說，他們把14種酶、1種輔酶、纖維素原料和加熱到32攝氏度左右的水混合，制造出純度足以驅(qū)動燃料電池的氫氣。 　　研究人員說，他們的“一鍋燴”過程有不少進步，比如采用與眾不同的酶混合物，還提高了氫氣的生成速度。此外，除了把纖維素中分解出的糖轉(zhuǎn)化為化學(xué)能量外，這一過程還可產(chǎn)出高質(zhì)量的氫。 　　研究人員說，他們主要使用從木屑中分解的纖維素原料制取氫，不過也可以使用稻草、廢棄的莊稼稈等。木屑或農(nóng)業(yè)廢棄物資源非常豐富，利用它們制取氫，不僅可降低制造成本，而且將大大擴大生產(chǎn)氫的原料資源。