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氢的制取 氢氧焰焊接(氢氧机)氢的性质

氢气
  氢的自然界成分
  自然界中的氢,主要为 11H,占全部含量的99.9844 %,仅由一个质子与一个电子所组成。21H(氘)占0.0156 %,以元素符号D代表,由氘与氧所形成的水则称为重水,其熔点3.81 ℃,沸点101.42 ℃,密度1.104 g/cm3均比水大。
  氢的另一同位素则为 31H(氚),以元素符号T代表,具放射性,半衰期12.3年,地表上仅微量存在。
  氢气的性质
1. 物性:
(1) 无色、无味、无臭之气体,为最轻及密度最小之物质,且难溶于水,故可用排水集气法收集。
(2) 熔点-259.1 ℃,沸点-252.5 ℃,故很难将其液化。
2. 化性:
(1) 为双原子分子,常温下安定。
(2) 当还原剂:与非金属元素化合,产生共价极性化合物。高温时,氢可将活性较低的金属氧化物还原成金属。
 :H2+CuO → H2O+Cu。
(3) 当氧化剂:可与较活泼金属反应生成金属氢化物,遇水又会放出H2,并生成氢氧化物。
 :2 Na+H2 → 2 NaH,NaH+H2O →H2+NaOH。
  氢气的制取
1. 实验室法:
(1) 以活性大于H2的金属与稀酸作用。
 :Zn+H2SO4 → H2+ZnSO4。
(2) 以活性更大的金属直接与水作用。
 :2 K+2 H2O → H2+2 KOH。
(3) 由两性元素与强硷作用产生。
 :2 Al+2 OH-+6 H2O → 2 Al(OH)4-+3 H2。
2. 工业制法:
(1) 电解水:2 H2O → O2+2 H2。(氢氧机 http://www.21jindian.com
(2) 电解饱和食盐水:阴极可得H2。
(3) 水煤气法:C(s)+H2O(g) → CO(g)+H2(g)。
(4) 铁屑与水蒸气法:3 Fe+4 H2O(g) → Fe3O4+4 H2(g)(650 ℃)。
(5) 由天然气制取:(美国约有75%的氢由此制造)
CH4+H2O(g) → 3 H2+CO(Ni,900 ℃)将此气体再通入水蒸气中,CO+H2O(g) → H2+CO2。∴ 1 mole甲烷可换得4 mole的氢气。
  氢的用途
1. 氢的主要用途是以哈柏法制氨,因氨是制造氮肥的原料。
2. 氢氧焰:氢在纯氧中燃烧最高可达3000 ℃,用来高温熔接金属。
3. 还原剂:作为冶金时的还原剂,将金属氧化物还原为金属。
4. 燃料:可作为燃料,因其燃烧后的产物是水,无污染,例如应用在氢氧燃料电池。
5. 植物油氢化:将不饱和的植物油氢化成固体的脂肪,方便运送或储存。
6. 与CO反应(催化剂为ZnO或Cr2O3),可制备甲醇:2 H2+CO → CH3OH。

来源:今典氢氧机厂家-今典氢氧设备制造厂  发布时间:2011-4-13 10:43:44  浏览次数:3209  【关闭窗口】
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