1,为什么要在酸性条件下电解水制氢气
因为酸性条件下,可以促进水的电解。
电解水时,可以在水中加入氢氧化钠或者是加入硫酸、硫酸钾等,都能增强溶液的导电性。
2,什么是水电解制氢
水电解制氢是目前应用较广并且比较成熟的制氢方法之一。用水作原料制氢的过程实际上是氢与氧燃烧生成水的逆过程,因此只要提供一定形式的能量,就可以使水分解。利用电能使水分解生产氢气的效率一般在75%~85%,这种制氢方法工艺过程比较简单,也没有污染,但是要消耗很多电,一般每立方米氢气耗电4~5.5度,因此从节约能源方面考虑,这种制氢方法受到一定的限制。目前水电解的工艺、设备均在不断地改进:对电解反应器电极材料的改进,以往电解质一般采用强碱性电解液,近年开发采用固体高分子离子交换膜为电解质,且此种隔膜又起到电解池阴阳极的隔膜作用;在电解工艺上采用高温高压参数以利反应进行等。目前,我国有很多各种规模的水电解制氢装置,但均为小型电解制氢设备,其目的都是制得氢气做原料而不是作为能源。对于电解反应中的电极过程、电极材料等方面的课题,南开大学、首都师范大学等单位均曾开展过研究,随着氢能应用的逐步扩大,水电解制氢方法必将得到发展。以水为原料的热化学循环分解水制氢方法,避免了水直接热分解所需要的高温且可降低电耗,受到人们的重视。该方法是在水反应系统中加入一中间物,经历不同的反应阶段,最终将水分解为氢和氧,中间物不消耗,各阶段反应温度都较低。近些年,国际上已经先后研究开发了20多种热化学循环法,有的已进入中试阶段。我国水力资源丰富,利用水力发电电解水制氢有一定的发展前景。
3,电解水制氢的原理是咋回事啊
电解水制氢的原理:2H2O=(通电) 2H2+O2(两种气体都该标气体符号)
氢氧化钠在其中起作用是:增强导电性,因为纯水是弱电解质,导电性不好,氢氧化钠是强电解质,增加导电性!
4,如何利用电解水大量制氢
用太阳能代替电方程式为2H2O=催化剂、光照=2H2(上)+O2(上)用电的话太慢了,还耗电,得不偿失
一个u形管 一个手机充电器 2根电线水里加点氢氧化钠或者是硫酸铜之类的强电解质以增强导电性
5,电解水制取氢气
可以,往水里加少量的氢氧化钠或硫酸,作用是增强水得导电性与加快水的分解速率。。电极可以用导电性强的铜或银,一般用铜就行了
主要是催化剂的问题,如今还没有找到一种廉价有效的催化剂来制取氢气我记得好像可以用叶绿体,根据叶绿体在植物体内对水的分解来作用。太阳光貌似也有一定的原理
6,为什么电解水制取氢气不是理想而经济的制氢方法
理论上,氢气与氧气燃烧生成一摩尔水,所放出的能量等于电解一摩尔水,得到氢气和氧气所需要的能量相同。但在电解水的过程中,由于电路电阻、气体的收集贮存等多方面的原因,使得实际耗能量远大于理论耗能量。如果用电解得到氢气作为能源使用,由于工艺上的各种原因,能量转化率也一定小于理论值。所以用电解水制取氢气的得不偿失的。
因为电解水条件比较苛刻,而且不能大规模的使用。氢是一种化学元素,在元素周期表中位于第一位。氢通常的单质形态是氢气。它是无色无味无臭,极易燃烧的由双原子分子组成的气体,氢气是最轻的气体。医学上用氢气来治疗疾病。分布:在地球上和地球大气中只存在极稀少的游离状态氢。在地壳里,如果按质量计算,氢只占总质量的1%,而如果按原子百分数计算,则占17%。氢在自然界中分布很广,水便是氢的“仓库”——氢在水中的质量分数为11%;泥土中约有1.5%的氢;石油、天然气、动植物体也含氢。在空气中,氢气倒不多,约占总体积的一千万分之五。氢原子则有极强的还原性。在高温下氢非常活泼。除稀有气体元素外,几乎所有的元素都能与氢生成化合物。氢是唯一的其同位素有不同的名称的元素。氢在自然界中存在的同位素有:氕(piē)(氢1,h)氘(dāo)(氢2,重氢,d)氚(chuān)(氢3,超重氢,t)以人工方法合成的同位素有: 氢4、氢5、氢6、氢7作用用途:氢是重要工业原料,如生产合成氨和甲醇,也用来提炼石油,氢化有机物质作为收缩气体,用在氧氢焰熔接器和火箭燃料中。在高温下用氢将金属氧化物还原以制取金属较之其他方法,产品的性质更易控制,同时金属的纯度也高。广泛用于钨、钼、钴、铁等金属粉末和锗、硅的生产。由于氢气很轻,人们利用它来制作氢气球——氢气球。)氢气与氧气化合时,放出大量的热,被利用来进行切割金属。
7,为什么要电解水制氢气作燃料
氢气制备方法有很多,比如:
一、电解水制氢 多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气,阴极出氢气。该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢。
二、水煤气法制氢 用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气(C+H2O→CO+H2—热)。净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氢量在80%以上的气体,再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)溶液中除去残存的CO而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,设备较多,在合成氨厂多用此法。有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用。像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法。
三、由石油热裂的合成气和天然气制氢 石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在我国的石油化工基地如在庆化肥厂,渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气 也在有些地方采用(如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等)。
四、焦炉煤气冷冻制氢 把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气。此法在少数地方采用(如前苏联的Ke Mepobo工厂)。
五、电解食盐水的副产氢 在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢。像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产。 利用电解饱和食盐水产生氢气 如2NaCl+2H2O=电解=2NaOH+Cl2↑+H2↑
等等,制备方法有很多,电解水不是唯一途径,之所以用电解水,是实验需要和纯度需要,应用这种氢气所做得的东西肯定比电解水花费的代价更有价值,所以不是得不偿失。
8,如何制取氢气
电解水 用 蒸馏水通过电解在电极的负极可以得到氢气方程试为:2H2O=电解=4H2+02我想你看得懂
除了电解法,还有多种金属可以制氢气。如:2Al+6HCl=2AlCl3+2H2Fe+2HCl=FeCl2+H2Zn+2HCl=ZnCl2+H22Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2Fe+H2SO4=FeSO4+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
如果你是要自制氢气,我可以给你提供些办法。(但要制一立方可能要好几天呢,而且你把它存哪呢?) 电解纯水是很慢的。 用自来水,溶解碳酸钠(纯碱),然后使用直流电进行电解。正氧负氢。电极上方盖杯子什么的都可以。 这个方法我在初三和高一的时候做过。 不要用食盐水,楼上说的是工业方法,氯气多了是有毒的!初三电解食盐水用鼻子闻氯气,鼻子疼了一下午! 注意: 1.纯碱溶液的电解就是电解水,没有有毒气体出现。最好浓度稍微大点,导电性强。 2.自来水最好煮开用,把氯气赶走,这样制氢气更纯。 3.直流电。可以用家用变压器,12v的话。。电压有点低,一天能制3l吧。 4.电极。经本人多次实验与电化学知识结合,阴极材料任意,阳极要用纯金的(我用我妈的戒指)。 注意阳极的导线不能接触水,否则很快被氧化!最好用蜡封,只把金的部分露出来。 本人实践原创,祝你成功。
一、电解水制氢多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气,阴极出氢气。该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,③制取多晶硅、锗等半导体原材料,④油脂氢化,⑤双氢内冷发电机中的冷却气等。像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢。二、水煤气法制氢用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气(C+H2O→CO+H2—热)。净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氢量在80%以上的气体,再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)溶液中除去残存的CO而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,设备较多,在合成氨厂多用此法。有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用。像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法。三、由石油热裂的合成气和天然气制氢石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在我国的石油化工基地如在庆化肥厂,渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气也在有些地方采用(如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等)。四、焦炉煤气冷冻制氢把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气。此法在少数地方采用(如前苏联的Ke Mepobo工厂)。五、电解食盐水的副产氢在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢。像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产。六、酿造工业副产用玉米发酵丙酮、丁醇时,发酵罐的废气中有1/3以上的氢气,经多次提纯后可生产普氢(97%以上),把普氢通过用液氮冷却到—100℃以下的硅胶列管中则进一步除去杂质(如少量N2)可制取纯氢(99.99%以上),像北京酿酒厂就生产这种副产氢,用来烧制石英制品和供外单位用。七、铁与水蒸气反应制氢但品质较差,此系较陈旧的方法现已基本淘汰。