主要原因是鹽酸易揮發,所以製取的H2中含有HCl雜質,稀H2SO4沒有揮發性,製取的H2中幾乎沒有雜質。
反應原理:Zn + H2SO4=ZnSO4+H2(^)
硫酸很穩定,鹽酸容易析出氯化氫氣體。用稀硫酸製取氫氣時,製得的氫氣比較純淨;用稀鹽酸製取氫氣時,製得的氫氣容易混雜氯化氫氣體。另外,由於鹽酸容易析出氯化氫氣體,對操作環境不利。
綜合考慮利弊後,實驗室製取氫氣一般用稀硫酸而不用稀鹽酸。
製取氫氣的方法有如下方法:
一、電解水制氫
多采用鐵為陰極面,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。這種純度的氫氣常供:①電子、儀器、儀表工業中用的還原劑、保護氣和對坡莫合金的熱處理等,②粉末冶金工業中制鎢、鉬、硬質合金等用的還原劑,③製取多晶矽、鍺等半導體原材料,④油脂氫化,⑤雙氫內冷發電機中的冷卻氣等。像北京電子管廠和科學院氣體廠就用水電解法制氫。
二、水煤氣法制氫
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(C+H2O→CO+H2—熱)。淨化後再使它與水蒸氣一起透過觸媒令其中的CO轉化成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,再透過含氨蟻酸亞銅(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量很大,裝置較多,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(如美國的Bay、way和Batan Rougo加氫工廠等)。
四、焦爐煤氣冷凍制氫
把經初步提淨的焦爐氣冷凍加壓,使其他氣體液化而剩下氫氣。此法在少數地方採用(如前蘇聯的Ke Mepobo工廠)。
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。像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產。
六、釀造工業副產
用玉米發酵丙酮、丁醇時,發酵罐的廢氣中有1/3以上的氫氣,經多次提純後可生產普氫(97%以上),把普氫透過用液氮冷卻到—100℃以下的矽膠列管中則進一步除去雜質(如少量N2)可製取純氫(99。99%以上),像北京釀酒廠就生產這種副產氫,用來燒製石英制品和供外單位用。
主要原因是鹽酸易揮發,所以製取的H2中含有HCl雜質,稀H2SO4沒有揮發性,製取的H2中幾乎沒有雜質。
反應原理:Zn + H2SO4=ZnSO4+H2(^)
硫酸很穩定,鹽酸容易析出氯化氫氣體。用稀硫酸製取氫氣時,製得的氫氣比較純淨;用稀鹽酸製取氫氣時,製得的氫氣容易混雜氯化氫氣體。另外,由於鹽酸容易析出氯化氫氣體,對操作環境不利。
綜合考慮利弊後,實驗室製取氫氣一般用稀硫酸而不用稀鹽酸。
製取氫氣的方法有如下方法:
一、電解水制氫
多采用鐵為陰極面,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。這種純度的氫氣常供:①電子、儀器、儀表工業中用的還原劑、保護氣和對坡莫合金的熱處理等,②粉末冶金工業中制鎢、鉬、硬質合金等用的還原劑,③製取多晶矽、鍺等半導體原材料,④油脂氫化,⑤雙氫內冷發電機中的冷卻氣等。像北京電子管廠和科學院氣體廠就用水電解法制氫。
二、水煤氣法制氫
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(C+H2O→CO+H2—熱)。淨化後再使它與水蒸氣一起透過觸媒令其中的CO轉化成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,再透過含氨蟻酸亞銅(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量很大,裝置較多,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(如美國的Bay、way和Batan Rougo加氫工廠等)。
四、焦爐煤氣冷凍制氫
把經初步提淨的焦爐氣冷凍加壓,使其他氣體液化而剩下氫氣。此法在少數地方採用(如前蘇聯的Ke Mepobo工廠)。
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。像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產。
六、釀造工業副產
用玉米發酵丙酮、丁醇時,發酵罐的廢氣中有1/3以上的氫氣,經多次提純後可生產普氫(97%以上),把普氫透過用液氮冷卻到—100℃以下的矽膠列管中則進一步除去雜質(如少量N2)可製取純氫(99。99%以上),像北京釀酒廠就生產這種副產氫,用來燒製石英制品和供外單位用。