A. 怎麼簡單地從自來水中提取比較純的氫
一種從水中提取氫氣的方法,其特徵是該方法包含以下步驟:把鋁段投入氫氧化鈉溶液中浸泡並加以攪拌,將鋁段撈出,放進硝酸汞溶液中浸泡,撈出,放到反應器里的熱水中,收集氫氣。本發明由於採用鋁和水反應制氫的方法,節省能源,工藝設備較為簡單,可廣泛用於各種需氫的場合。
B. 怎麼從製作電解水,怎麼從電解水種提取氫氣。 最好有圖片。
電解水製作:水(H2O)被直流電電解生成氫氣和氧氣的過程被稱為電解水。電流通過水(H2O)時,在陰極專通過還屬原水形成氫氣(H2),在陽極則通過氧化水形成氧氣(O2)。氫氣生成量大約是氧氣的兩倍。電解水是取代蒸汽重整制氫的下一代制備氫燃料方法。最簡單的電解水裝置通常包括電源,兩個電極(陰極和陽極)和電解液(主要是水)。水在陰極得到電子被還原形成氫氣,而水在陽極失去電子被氧化形成氧氣。在100%法拉第效率的情況下,即電能100%轉化成化學能,氫氣產生量為氧氣產生量的兩倍,且產生的氣體量與通過的電量成正比。但是,實際情況下,由於許多副反應的參與,法拉第效率會降低並產生一定量的副產物。
提取氫氣:連接正極一端產生的是氧氣,連接負極一端產生的是氫氣.
產生的體積較大的氣體是氫氣,體積較小的氣體是氧氣.【氫氣和氧氣的體積比=2:1,直接收集就行.】
設生成氫氣40g,需要電解水的質量為x.
2H2O2H2↑+O2↑,
36 4
x 10g
=
x=90g
答:要獲得10g氫氣,至少需要電解水的質量為90g.
C. 水製取氫氣的化學方程式
2 H2O==2 H2+O2
製取氫氣的一些新方法
近年來,各國科學家研究出一些製取氫的新方法,我國科學家也試驗出一些製取氫的新方法,現在把這些新方法的一部分介紹如下:
一.用氧化亞銅做催化劑從水中制氫氣
通常,用電解水生產氫的方法比較昂貴。過去,也曾有人研究過用氧化亞銅催化劑從水中製取氫的方法,但在實驗中氧化亞銅在陽光的作用下很容易還原成金屬。日本研究人員發現,將氧化亞銅製成粉末,可以避免發生這個問題。他們的具體方法是,將0.5克氧化亞銅粉末添加入200立方厘米的蒸餾水中,然後用一盞玻璃燈泡中發出的460納米~650納米的可見光進行照射,在氧化亞銅催化劑的作用下,水分解成氫和氧。日本的研究人員利用這項技術共進行了30次實驗,從分解的水中得到了不同比例的氫和氧。試驗中發現,如果得到的氧的壓力增加到500帕斯卡,水的分解過程就減慢。氧化亞銅粉末的使用壽命可達1900小時之久。東京技術研究所計劃進一步研究如何提高氫的產生效率,同時研製能夠在波長更長的可見光照射下發揮活性的催化劑,該研究所正在試驗一種新的含銅鐵合金的氧化物。
二、用新型的鉬的化合物從水中制氫氣
西班牙瓦倫西亞大學的兩位科學家發明了一種低成本的從水中製取氫的方法。他們對催化轉化器進行改造,使水分解時僅需很少的成本。他們用一種從鉬中獲取的化學產品做催化劑,而不使用電能。他們說,如果用氫作原料,從半升水中製得的氫足以使一輛小汽車行駛633公里。
三、用光催化劑反應和超聲波照射把水完全分解的方法
60年代末,日本兩位科學家發現二氧化鈦經光(紫外線)照射可分解水的現象。他們本擬應用這一方法制氫,但由於氫和氧的生成量較少,在經濟上不合算而中斷了這一研究。最近,據《日本工業新聞》報道,日本明星大學元田久志教授等人同時使用光催化劑反應和超聲波照射的方法把水完全分解。這種「超聲波光催化劑反應」所以能使水完全分解,是由於在超聲波的作用下,水可被分解為氫和雙氧水,而雙氧水經光催化反應又可分解成氧和氫。不過超聲波照射和二氧化鈦光催化劑雖然獲得了完全分解水的結果,但氧的生成量卻較少。在添加二氧化錳後,再用超聲波照射,二氧化錳分解後的錳離子可溶解到溶液中,使雙氧水產生大量的氧。
四、陶瓷跟水反應製取氫氣
日本東京工業大學的科學家在300 ℃下,使陶瓷跟水反應製得了氫。他們在氬和氮的氣流中,將炭的鎳鐵氧體(CNF)加熱到300 ℃,然後用注射針頭向CNF上注水,使水跟熱的CNF接觸,就製得氫。由於在水分解後CNF又回到了非活性狀態,因而鐵氧體能反復使用。在每一次反應中,平均每克CNF能產生2立方厘米~3立方厘米的氫氣。
五、甲烷制氫氣
1.日本京都大學教授乾智行用鎳鉑稀土元素氧化物多孔催化劑,使甲烷、二氧化碳和水生成了氫氣。催化劑中鎳、稀土元素氧化物和鉑的組成比例為10:65:0.5。其制備過程是,先將鎳、稀土元素氧化物等原料加熱熔解,然後導入氨氣,使熔解物成為凝膠狀,再進行乾燥、熱處理。這種催化劑微粒孔徑為2納米~100納米,具有很高的催化活性。乾智行教授將該催化劑裝進反應塔,然後加入二氧化碳、甲烷和水蒸氣。結果,在常壓及550 ℃~600 ℃條件下,生成物為氫氣和一氧化碳,升溫至650 ℃,其轉化率為80%;溫度為700 ℃時,轉化率幾乎達到100%。
2.用C60作催化劑從甲烷制氫氣
日本工業技術院物質工學工業技術研究所用C60作催化劑,從甲烷製得氫氣。
在現階段,C60在高溫條件下才能發揮功能,不能立刻達到實用,必須加以改良,製成在低溫條件下也能工作的節能催化劑。他們開發的催化劑,是在碳粉里摻10%的C60。在加熱到1000 ℃的容器里,放入0.1克催化劑,以1分鍾流入20毫升甲烷的速度作實驗,結果90%的甲烷分解成氫和碳。C60用作催化劑,可用水洗凈表面,除去附著的殘存碳素,理論上可半永久使用。由於形狀獨特,粒子表面面積為活性炭的5倍到10倍,因而作催化劑用時功能較強。
六、從微生物中提取的酶制氫氣
1.葡萄糖脫氧酶。美國橡樹岑國家實驗室從熱原體乳酸菌中提取葡萄糖脫氧酶。熱原體乳酸菌首先是在美國礦井中的低溫干餾煤渣中發現的。葡萄糖脫氧酶在磷酸煙醯胺腺嘌呤二核苷酸(NADP)的幫助下,能從葡萄糖中提取氫。在製取氫的過程中,NADP從葡萄糖中剝取一個氫原子,使剩餘物質變成氫原子溶液。
2.氫化酶。這種酶是從曾在海底火山口附近發現的一種微生物中提取的。氫化酶的作用是使NADP攜載的氫原子結合成氫分子,而NADP還原為它原來的狀態繼續再次被利用。除美國發現這種酶外,俄羅斯的科學家也在湖沼里發現了這種微生物。他們把這種微生物放在適合於它生存的特殊器皿里,然後將微生物產出的氫氣收集在氫氣瓶里。
七、從細菌製取氫氣
1.許多原始的低等生物在其新陳代謝的過程中也可放出氫氣。例如,許多細菌可在一定條件下放出氫氣。日本已發現一種名為「紅極毛桿菌」的細菌,就是制氫的能手。在玻璃器皿里,以澱粉作原料,摻入一些其他營養素製成培養液,就可以培養出這種細菌。每消耗5毫米澱粉營養液,就可以產生出25毫升的氫氣。
2.美國宇航部門准備把一種光合細菌—紅螺菌帶到太空去,用它放出的氫氣作為能源供航天器使用。
八、用綠藻生產氫氣
科學家們已發現一種新方法,使綠藻按要求生產氫氣。美國伯克利加州大學科學家說,綠藻屬於人類已知的最古老植物之一,通過進化形成了能生活在兩個截然不同的環境中的本領。當綠藻生活在平常的空氣和陽光中時,它像其他植物一樣具有光合作用。光合作用利用陽光,水和二氧化碳生成氧氣和植物維持生命所需要的化學物質。然而當綠藻缺少硫這種關鍵性的營養成分,並且被置於無氧環境中時,綠藻就會回到另一種生存方式中以便存活下來,在這種情況下,綠藻就會產生氫氣。科學家介紹,1升綠藻培養液每小時可以產生出3毫升氫氣,但研究人員認為,綠藻生產氫氣的效率至少可以提高100倍。
九、有機廢水發酵法生物制氫氣
最近,以厭氧活性溶液為生產原料的「有機廢水發酵法生物制氫技術」在我國哈爾濱建築大學通過中試研究驗證。我國工程院院士李圭白教授介紹,該項研究在國內外首創並實現了中試規模連續非固定化菌種長期持續生物制氫技術,是生物制氫領域的一項重大突破,其成果處國際領先地位。生物制氫思路1966年提出,90年代受到空前重視。從90年代開始,德、日、美等一些發達國家成立了專門機構,制定了生物制氫發展計劃,以期通過對生物制氫技術的基礎性和應用性研究,在21世紀中葉實現工業化生產。但時至今日,研究進程並不理想,許多研究還都集中在細菌和酶固定化技術上,離工業化生產還有很大差距,迄今尚無一例中試結果。哈爾濱建築大學的教授突破了生物制氫技術必須採用純菌種和固定技術的局限,開創了利用非固定化菌種生產氫氣的新途徑,並首次實現了中試規模連續流長期持續產氫。在此基礎上,他們又先後發現了產氫能力很高的乙醇發酵類型,發明了連續流生物制氫技術反應器,初步建立了生物產氫發酵理論,提出了最佳工程式控制制對策。該項技術和理論成果在中試研究中得到了充分驗證:氫氣產率比國外同類的小試研究高幾十倍;開發的工業化生物制氫系統工藝運行穩定可靠,且生產成本明顯低於目前廣泛採用的水電解法。
D. 如何提取氫氣
一、電解水制氫
多採用鐵為陰極面,鎳為陽極面的串聯電解槽(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,但產品純度大,可直接生產99.7%以上純度的氫氣。
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而得水煤氣。
凈化後再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉化成CO₂,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量很大,設備較多,在合成氨廠多用此法。
三、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫
石油熱裂副產的氫氣產量很大,常用於汽油加氫,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採用,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 也在有些地方採用。
四、焦爐煤氣冷凍制氫
把經初步提凈的焦爐氣冷凍加壓,使其他氣體液化而剩下氫氣。
五、電解食鹽水的副產氫
在氯鹼工業中副產多量較純氫氣,除供合成鹽酸外還有剩餘,也可經提純生產普氫或純氫。
(4)純凈水提取氫氣排出的是什麼擴展閱讀:
人工生產氫氣,最為眾所周知的方法莫過於電解水制氫。
但是這種傳統的方法並不經濟,生產相當於一升汽油熱量的氫氣,至少需要消耗45度電能,況且人類電能本來已經非常缺乏。生產清潔的氫能源,關鍵在於能夠尋找到一種沒有污染耗能少的方法,從含氫最豐富的資源——水中提取出氫分子來。
參考資料來源:網路-氫氣
E. 如何從水中提取氫氣
從水中獲取氫氣大致可以分為這幾種:
①電解水。獲取氫氣應用最多的方法就是電解水,但是,在這個過程中,能耗較大。
②電解飽和食鹽水。該方法也稱氯鹼工業。在制備出氫氧化鈉和氯氣的同時,還得到了氫氣。
③水煤氣法。碳和水在高溫下置換,生成氫氣和一氧化碳。該方法在蘇教版高中化學必修二中有所提及。
④活潑金屬置換。比氫活潑的金屬都可從水中置換出氫氣,如,鈉,鉀,鎂等等。
⑤光催化法。該方法是第一種方法的延伸,它以水為原料,通過光照和合適的催化劑,更高效、安全、綠色地獲取氫氣,目前科學家們正在研製更合理有效的催化劑。
F. 氫氣怎麼提煉出來
人工生產氫氣,最為眾所周知的方法莫過於電解水制氫。但是這種傳統的方法並不經濟,生產相當於一升汽油熱量的氫氣,至少需要消耗45度電能,況且人類電能本來已經非常缺乏。生產清潔的氫能源,關鍵在於能夠尋找到一種沒有污染耗能少的方法,從含氫最豐富的資源——水中提取出氫分子來。
在過去幾十年裡,研究人員都在尋找一些獨特的催化劑,利用太陽的能量將氫氣從水中提取出來。那些催化劑首先吸取太陽中的光子能量,然後利用這些能量加快水分子中氫原子和氧原子的裂解速度,而這兩種原子反過來組成水分子的速度仍然很慢,所以最終有氫氣和氧氣從水中冒出來。這樣的催化劑通常都是由一些無機物半導體材料制備而來的,譬如用在計算機晶元裡面的硅元素。但是半導體催化劑的工作效率非常低,消耗的能量還是太多,根本不能進入真正的生產和生活領域。
現在,研究者們正在努力尋找一些能夠更有效地吸取太陽能量的催化劑,使它們在原子間傳送電子的能力更強大、速度更快。現在,這樣的催化劑已經找到,不過它已經不是半導體類的無機物了,而是一種超級生物大分子,或者說巨型分子復合體。這種巨型分子復合體主要由兩部分構成——分別稱為分子的兩種亞基,一部分負責從太陽光中吸收光子能量,另一部分負責獲取自由電子。
以這種超級分子復合體為核心,可以組成一種利用日光能量將氫原子從水中提取出來的特殊裝置。這種廉價高效的方法,可以獲得大量的氫氣用於驅動汽車、飛機、火車等,也可以用它們與空氣中的氧氣燃燒後生產清潔的水和能量,當然也可以用來製造燃料電池生產電能。
G. 水中能提取氫嗎
水中可以提取氫,採用的方法是電解水。
電解水制氫:
在工業上通常採用如下幾種方法製取氫氣:一是將水蒸氣通過灼熱的焦炭(稱為碳還原法),得到純度為75%左右的氫氣;二是將水蒸氣通過灼熱的鐵,得到純度在97%以下的氫氣;三是由水煤氣中提取氫氣,得到的氫氣純度也較低;第四種方法就是電解水法,製得的氫氣純度可高達99%以上,這是工業上制備氫氣的一種重要方法。在電解氫氧化鈉(鉀)溶液時,陽極上放出氧氣,陰極上放出氫氣。電解氯化鈉水溶液製造氫氧化鈉時,也可得到氫氣。
對用於冷卻發電機的氫氣的純度要求較高,因此,都是採用電解水的方法製得。
H. 怎樣提取水中的氫氣
空氣中因為 氫氣 含量很少不能用 工業制氮氣氧氣的 壓縮分離 在根據各種氣體 沸點不同的方法分離 得到氫氣 只能用壓縮分離的方法 分離水煤氣 這是現在大量制備氫氣的唯一實惠的辦法 火箭的氫氣燃料就是這么來制備來的
用水煤氣法 將煤炭燒紅 然後導入水蒸汽 這樣可以制備得到 一氧化炭 氫氣 然後將兩種氣體分離即可
h2o+c=co+h2 現在的工業氫氣 就是用此方法的到的
I. 誰給我講一下氫氣的提取方法
工業上用水蒸氣通過熾熱的碳,得到一氧化碳和氫氣,不過難以分離。
如果工業製取較純的氫氣,可以通過電解飽和食鹽水,陰極出來的就是氫氣了。氯鹼工業用的就是這個原理。
實驗室中往往用啟普發生器來製取氫氣,其優點是隨用隨開,隨關隨停。
通過稀硫酸和鋅粒可以製得較為純凈的氫氣。但是做過這個實驗的人都會聞到一股惡臭味,這是由於反應中有雜質氣體硫化氫,磷化氫等物質出來。所以可以用含有氫氧化鈉的洗氣瓶吸收。然後將氣體通入濃硫酸中,出來的就是很純凈的氫氣了。
樓下的朋友很會抄嘛,我剛寫好就粘貼過去了阿。。。
J. 我有一桶水,用什麼方式提取氧氣和氫氣哪一位專家幫一忙。謝謝!!
用學生電源,用兩個管子套住兩個電源,塞到水裡,固定好,手不要挨水,電極會冒泡,正極生成的是氧氣,負極生成的是氫氣。望採納。