1,為什么要在酸性條件下電解水制氫氣
因?yàn)樗嵝詶l件下,可以促進(jìn)水的電解。
電解水時(shí),可以在水中加入氫氧化鈉或者是加入硫酸、硫酸鉀等,都能增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性。
2,什么是水電解制氫
水電解制氫是目前應(yīng)用較廣并且比較成熟的制氫方法之一。用水作原料制氫的過(guò)程實(shí)際上是氫與氧燃燒生成水的逆過(guò)程,因此只要提供一定形式的能量,就可以使水分解。利用電能使水分解生產(chǎn)氫氣的效率一般在75%~85%,這種制氫方法工藝過(guò)程比較簡(jiǎn)單,也沒(méi)有污染,但是要消耗很多電,一般每立方米氫氣耗電4~5.5度,因此從節(jié)約能源方面考慮,這種制氫方法受到一定的限制。目前水電解的工藝、設(shè)備均在不斷地改進(jìn):對(duì)電解反應(yīng)器電極材料的改進(jìn),以往電解質(zhì)一般采用強(qiáng)堿性電解液,近年開(kāi)發(fā)采用固體高分子離子交換膜為電解質(zhì),且此種隔膜又起到電解池陰陽(yáng)極的隔膜作用;在電解工藝上采用高溫高壓參數(shù)以利反應(yīng)進(jìn)行等。目前,我國(guó)有很多各種規(guī)模的水電解制氫裝置,但均為小型電解制氫設(shè)備,其目的都是制得氫氣做原料而不是作為能源。對(duì)于電解反應(yīng)中的電極過(guò)程、電極材料等方面的課題,南開(kāi)大學(xué)、首都師范大學(xué)等單位均曾開(kāi)展過(guò)研究,隨著氫能應(yīng)用的逐步擴(kuò)大,水電解制氫方法必將得到發(fā)展。以水為原料的熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫方法,避免了水直接熱分解所需要的高溫且可降低電耗,受到人們的重視。該方法是在水反應(yīng)系統(tǒng)中加入一中間物,經(jīng)歷不同的反應(yīng)階段,最終將水分解為氫和氧,中間物不消耗,各階段反應(yīng)溫度都較低。近些年,國(guó)際上已經(jīng)先后研究開(kāi)發(fā)了20多種熱化學(xué)循環(huán)法,有的已進(jìn)入中試階段。我國(guó)水力資源豐富,利用水力發(fā)電電解水制氫有一定的發(fā)展前景。
3,電解水制氫的原理是咋回事啊
電解水制氫的原理:2H2O=(通電) 2H2+O2(兩種氣體都該標(biāo)氣體符號(hào))
氫氧化鈉在其中起作用是:增強(qiáng)導(dǎo)電性,因?yàn)榧兯侨蹼娊赓|(zhì),導(dǎo)電性不好,氫氧化鈉是強(qiáng)電解質(zhì),增加導(dǎo)電性!
4,如何利用電解水大量制氫
用太陽(yáng)能代替電方程式為2H2O=催化劑、光照=2H2(上)+O2(上)用電的話太慢了,還耗電,得不償失
一個(gè)u形管 一個(gè)手機(jī)充電器 2根電線水里加點(diǎn)氫氧化鈉或者是硫酸銅之類的強(qiáng)電解質(zhì)以增強(qiáng)導(dǎo)電性
5,電解水制取氫氣
可以,往水里加少量的氫氧化鈉或硫酸,作用是增強(qiáng)水得導(dǎo)電性與加快水的分解速率。。電極可以用導(dǎo)電性強(qiáng)的銅或銀,一般用銅就行了
主要是催化劑的問(wèn)題,如今還沒(méi)有找到一種廉價(jià)有效的催化劑來(lái)制取氫氣我記得好像可以用葉綠體,根據(jù)葉綠體在植物體內(nèi)對(duì)水的分解來(lái)作用。太陽(yáng)光貌似也有一定的原理
6,為什么電解水制取氫氣不是理想而經(jīng)濟(jì)的制氫方法
理論上,氫氣與氧氣燃燒生成一摩爾水,所放出的能量等于電解一摩爾水,得到氫氣和氧氣所需要的能量相同。但在電解水的過(guò)程中,由于電路電阻、氣體的收集貯存等多方面的原因,使得實(shí)際耗能量遠(yuǎn)大于理論耗能量。如果用電解得到氫氣作為能源使用,由于工藝上的各種原因,能量轉(zhuǎn)化率也一定小于理論值。所以用電解水制取氫氣的得不償失的。
因?yàn)殡娊馑畻l件比較苛刻,而且不能大規(guī)模的使用。氫是一種化學(xué)元素,在元素周期表中位于第一位。氫通常的單質(zhì)形態(tài)是氫氣。它是無(wú)色無(wú)味無(wú)臭,極易燃燒的由雙原子分子組成的氣體,氫氣是最輕的氣體。醫(yī)學(xué)上用氫氣來(lái)治療疾病。分布:在地球上和地球大氣中只存在極稀少的游離狀態(tài)氫。在地殼里,如果按質(zhì)量計(jì)算,氫只占總質(zhì)量的1%,而如果按原子百分?jǐn)?shù)計(jì)算,則占17%。氫在自然界中分布很廣,水便是氫的“倉(cāng)庫(kù)”——?dú)湓谒械馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為11%;泥土中約有1.5%的氫;石油、天然氣、動(dòng)植物體也含氫。在空氣中,氫氣倒不多,約占總體積的一千萬(wàn)分之五。氫原子則有極強(qiáng)的還原性。在高溫下氫非?;顫?。除稀有氣體元素外,幾乎所有的元素都能與氫生成化合物。氫是唯一的其同位素有不同的名稱的元素。氫在自然界中存在的同位素有:氕(piē)(氫1,h)氘(dāo)(氫2,重氫,d)氚(chuān)(氫3,超重氫,t)以人工方法合成的同位素有: 氫4、氫5、氫6、氫7作用用途:氫是重要工業(yè)原料,如生產(chǎn)合成氨和甲醇,也用來(lái)提煉石油,氫化有機(jī)物質(zhì)作為收縮氣體,用在氧氫焰熔接器和火箭燃料中。在高溫下用氫將金屬氧化物還原以制取金屬較之其他方法,產(chǎn)品的性質(zhì)更易控制,同時(shí)金屬的純度也高。廣泛用于鎢、鉬、鈷、鐵等金屬粉末和鍺、硅的生產(chǎn)。由于氫氣很輕,人們利用它來(lái)制作氫氣球——?dú)錃馇?。)氫氣與氧氣化合時(shí),放出大量的熱,被利用來(lái)進(jìn)行切割金屬。
7,為什么要電解水制氫氣作燃料
氫氣制備方法有很多,比如:
一、電解水制氫 多采用鐵為陰極面,鎳為陽(yáng)極面的串聯(lián)電解槽(外形似壓濾機(jī))來(lái)電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽(yáng)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。像北京電子管廠和科學(xué)院氣體廠就用水電解法制氫。
二、水煤氣法制氫 用無(wú)煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時(shí)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(guò)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(guò)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(shí)驗(yàn)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(guó)家都采用,在我國(guó)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(guó)的Bay、way和Batan Rougo加氫工廠等)。
四、焦?fàn)t煤氣冷凍制氫 把經(jīng)初步提凈的焦?fàn)t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↑
等等,制備方法有很多,電解水不是唯一途徑,之所以用電解水,是實(shí)驗(yàn)需要和純度需要,應(yīng)用這種氫氣所做得的東西肯定比電解水花費(fèi)的代價(jià)更有價(jià)值,所以不是得不償失。
8,如何制取氫氣
電解水 用 蒸餾水通過(guò)電解在電極的負(fù)極可以得到氫氣方程試為:2H2O=電解=4H2+02我想你看得懂
除了電解法,還有多種金屬可以制氫氣。如:2Al+6HCl=2AlCl3+2H2Fe+2HCl=FeCl2+H2Zn+2HCl=ZnCl2+H22Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2Fe+H2SO4=FeSO4+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
如果你是要自制氫氣,我可以給你提供些辦法。(但要制一立方可能要好幾天呢,而且你把它存哪呢?) 電解純水是很慢的。 用自來(lái)水,溶解碳酸鈉(純堿),然后使用直流電進(jìn)行電解。正氧負(fù)氫。電極上方蓋杯子什么的都可以。 這個(gè)方法我在初三和高一的時(shí)候做過(guò)。 不要用食鹽水,樓上說(shuō)的是工業(yè)方法,氯氣多了是有毒的!初三電解食鹽水用鼻子聞氯氣,鼻子疼了一下午! 注意: 1.純堿溶液的電解就是電解水,沒(méi)有有毒氣體出現(xiàn)。最好濃度稍微大點(diǎn),導(dǎo)電性強(qiáng)。 2.自來(lái)水最好煮開(kāi)用,把氯氣趕走,這樣制氫氣更純。 3.直流電??梢杂眉矣米儔浩?,12v的話。。電壓有點(diǎn)低,一天能制3l吧。 4.電極。經(jīng)本人多次實(shí)驗(yàn)與電化學(xué)知識(shí)結(jié)合,陰極材料任意,陽(yáng)極要用純金的(我用我媽的戒指)。 注意陽(yáng)極的導(dǎo)線不能接觸水,否則很快被氧化!最好用蠟封,只把金的部分露出來(lái)。 本人實(shí)踐原創(chuàng),祝你成功。
一、電解水制氫多采用鐵為陰極面,鎳為陽(yáng)極面的串聯(lián)電解槽(外形似壓濾機(jī))來(lái)電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽(yáng)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(hù)氣和對(duì)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(jī)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。二、水煤氣法制氫用無(wú)煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時(shí)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(guò)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(guò)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(shí)驗(yàn)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(guó)家都采用,在我國(guó)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(guó)的Bay、way和Batan Rougo加氫工廠等)。四、焦?fàn)t煤氣冷凍制氫把經(jīng)初步提凈的焦?fàn)t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)。六、釀造工業(yè)副產(chǎn)用玉米發(fā)酵丙酮、丁醇時(shí),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(guò)用液氮冷卻到—100℃以下的硅膠列管中則進(jìn)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(lái)燒制石英制品和供外單位用。七、鐵與水蒸氣反應(yīng)制氫但品質(zhì)較差,此系較陳舊的方法現(xiàn)已基本淘汰。