Πώς μπορείτε να προετοιμάσετε το αέριο νερού;

Υλικά:

* Coke ή άνθρακας (κατά προτίμηση ανθρακίτη)

* Γεννήτρια ατμού

* Το δοχείο αντίδρασης (π.χ., ένας ανταπόκριση ή ένας αντιδραστήρας)

* Σύστημα ψύξης (π.χ. συμπυκνωτής)

* Σκοπός συλλογής

Διαδικασία:

1. Θερμάνετε τον οπτάνθρακα ή τον άνθρακα: Τοποθετήστε τον οπτάνθρακα ή τον άνθρακα στο δοχείο αντίδρασης και θερμαίνετε το σε πολύ υψηλή θερμοκρασία (περίπου 1000 ° C). Αυτό γίνεται τυπικά σε έναν ανταπόκριστο ή έναν αντιδραστήρα με ισχυρή πηγή θερμότητας, όπως ένας φούρνος.

2. Εισαγωγή ατμού: Μόλις ο οπτάνθρακας είναι κόκκινος ζεστός, περάστε τον ατμό πάνω του. Ο ατμός αντιδρά με τον ζεστό άνθρακα, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό μονοξειδίου του άνθρακα και υδρογόνου:

`` `

C (s) + H 2 O (g) → Co (g) + H 2 (σολ)

`` `

3. Ψύξη και συλλέξτε: Το προκύπτον μείγμα αερίου νερού θα είναι ζεστό και θα περιέχει υδρατμούς. Περάστε το αέριο μέσω ενός συστήματος ψύξης (όπως ένας συμπυκνωτής) για να συμπυκνώσετε τον υδρατμό και να αποκτήσετε το αέρια μίγμα των CO και H ₂ .

4. Συλλέξτε το αέριο: Το αέριο νερού συλλέγεται σε ένα σκάφος συλλογής.

Σημείωση:

* Ασφάλεια: Αυτή η διαδικασία θα πρέπει να πραγματοποιείται μόνο σε ελεγχόμενο περιβάλλον με κατάλληλο εξοπλισμό ασφαλείας και υπό την επίβλεψη εκπαιδευμένων ατόμων. Το αέριο του νερού είναι εύφλεκτο και τοξικό, πρέπει να ληφθούν κατάλληλες προφυλάξεις.

* Αποδοτικότητα: Η διαδικασία μπορεί να γίνει πιο αποτελεσματική χρησιμοποιώντας έναν καταλύτη όπως το οξείδιο του σιδήρου.

* Βιομηχανικές εφαρμογές: Το αέριο νερού χρησιμοποιείται κυρίως ως καύσιμο και πηγή υδρογόνου σε διάφορες βιομηχανικές διεργασίες.

εναλλακτικές λύσεις:

Ενώ η παραδοσιακή μέθοδος που περιγράφεται παραπάνω είναι εφικτή, υπάρχουν αρκετές άλλες τεχνικές για την παραγωγή αερίου νερού, όπως:

* Μεταμόρφωση ατμού φυσικού αερίου: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί φυσικό αέριο αντί για οπτάνθρακα και περιλαμβάνει μια πιο περίπλοκη διαδικασία.

* Μερική οξείδωση των υδρογονανθράκων: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί υδρογονάνθρακες (όπως μεθάνιο ή προπάνιο) και οξυγόνο για την παραγωγή αερίου νερού.

Σημαντικές εκτιμήσεις:

* Περιβαλλοντικές επιπτώσεις: Η παραγωγή αερίου νερού μπορεί να συμβάλει στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου λόγω του παραγόμενου μονοξειδίου του άνθρακα.

* Οικονομική σκοπιμότητα: Το κόστος παραγωγής αερίου νερού μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τη μέθοδο που χρησιμοποιείται και τη διαθεσιμότητα πρώτων υλών.

Πάντα να δίνει προτεραιότητα στην ασφάλεια και να ακολουθείτε τις κατάλληλες διαδικασίες κατά τη διαχείριση οποιωνδήποτε δυνητικά επικίνδυνων υλικών ή διαδικασιών.