نحوه تولید گاز هیدروژن در خانه با استفاده از مواد ساده و ایمن

تولید گاز هیدروژن در خانه یا آزمایشگاه با استفاده از مواد معمولی بسیار ساده است. در اینجا روش های ایمن برای تولید هیدروژن آورده شده است.

تولید گاز هیدروژن — روش ۱

یکی از ساده ترین راه ها برای به دست آوردن هیدروژن، استخراج آن از آب (H2O) است. این روش از الکترولیز استفاده می کند که آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می کند.

مواد لازم

• آب
• باتری 9 ولت
• دو گیره کاغذی
• یک ظرف دیگر پر از آب

مراحل

1. گیره های کاغذی را باز کرده و هر یک را به ترمینال های باتری متصل کنید.
2. انتهای دیگر گیره ها را به ظرف آب بزنید، طوری که به همدیگر تماس نداشته باشند. همین!
3. از هر دو سیم حباب هایی خواهید دید. سیمی که حباب های بیشتری دارد، هیدروژن خالص را تولید می کند. حباب های دیگر اکسیژن ناخالص هستند. می توانید با روشن کردن یک کبریت یا فندک روی ظرف، تست کنید که کدام گاز هیدروژن است. حباب های هیدروژن می سوزند؛ اما حباب های اکسیژن نمی سوزند.
4. برای جمع آوری گاز هیدروژن، لوله یا شیشه ای پر از آب را به صورت معکوس بر روی سیمی که هیدروژن تولید می کند، قرار دهید. دلیل استفاده از آب این است که بتوانید هیدروژن را بدون گرفتن هوای اطراف جمع آوری کنید. هوا شامل 20٪ اکسیژن است که باید از ظرف دور بماند تا از احتراق خطرناک جلوگیری شود. به همین دلیل، گاز تولیدشده از هر دو سیم را در یک ظرف جمع آوری نکنید، زیرا این ترکیب می تواند به صورت انفجاری شعله ور شود. اگر بخواهید، می توانید اکسیژن را نیز به همان شیوه جمع آوری کنید، اما بدانید که این گاز چندان خالص نیست.
5. قبل از معکوس کردن ظرف، آن را ببندید یا محکم کنید تا از ورود هوا جلوگیری شود. باتری را جدا کنید.

تولید گاز هیدروژن — روش ۲

دو بهبود ساده که می توانید برای افزایش کارایی تولید گاز هیدروژن اعمال کنید، استفاده از گرافیت (کربن) به شکل "نوک" مداد به عنوان الکترود و اضافه کردن مقداری نمک به آب به عنوان الکترولیت است.

گرافیت الکترودهای خوبی را تشکیل می دهد زیرا از نظر برقی خنثی است و در طول واکنش الکترولیز حل نمی شود. نمک نیز مفید است زیرا به یون ها تجزیه می شود که جریان الکتریکی را افزایش می دهند.

مواد لازم

• دو مداد
• نمک
• کارتن
• آب
• باتری (می تواند به 1.5 ولت با الکترولیت برسد)
• دو گیره کاغذی یا (بهتر) دو تکه سیم الکتریکی
• یک ظرف دیگر پر از آب

مراحل

1. مدادها را آماده کنید، یعنی پاک کن و کلاهک فلزی آنها را بردارید و دو سر آن را تیز کنید.
2. برای پشتیبانی از مدادها در آب، از کارتن استفاده خواهید کرد. کارتن را روی ظرف آب بگذارید. مدادها را از کارتن عبور دهید به طوری که نوک آنها در مایع فرو برود اما به کف یا دیواره ظرف نچسبد.
3. کارتن با مدادها را برای یک لحظه کنار بگذارید و مقداری نمک به آب اضافه کنید. می توانید از نمک سفره، نمک اپسوم و غیره استفاده کنید.
4. کارتن و مدادها را دوباره جایگزین کنید. یک سیم به هر مداد متصل کنید و آن را به ترمینال های باتری متصل کنید.
5. گاز را مشابه روش ۱ در ظرفی که پر از آب است جمع آوری کنید.

تولید گاز هیدروژن — روش ۳

شما می توانید گاز هیدروژن را با واکنش اسید هیدروکلریک و روی به دست آورید:

روی + اسید هیدروکلریک → کلرید روی + هیدروژن Zn (s) + 2HCl (l) → ZnCl2 (l) + H2 (g)

مواد لازم

• اسید هیدروکلریک (اسید موریاتیک)
• ذرات روی (یا پودر آهن یا نوارهای آلومینیوم)

بلافاصله پس از ترکیب اسید و روی، حباب های گاز هیدروژن آزاد خواهند شد. بسیار محتاط باشید و از تماس با این اسید پرهیز کنید. همچنین، این واکنش حرارت تولید خواهد کرد.

تولید گاز هیدروژن خانگی — روش ۴

آلومینیوم + هیدروکسید سدیم → هیدروژن + آلومنات سدیم 2Al (s) + 6NaOH (aq) → 3H2 (g) + 2Na3AlO3 (aq)

مواد لازم

• هیدروکسید سدیم (در برخی از محصولات پاک کننده مسدودکننده های لوله یافت می شود)
• آلومینیوم (موجود در محصولات پاک کننده لوله یا می توانید از فویل استفاده کنید)

این یک روش بسیار ساده برای تولید گاز هیدروژن خانگی است. فقط کافی است مقداری آب به محصول پاک کننده مسدودکننده لوله اضافه کنید! واکنش گرمازا است، بنابراین از یک بطری شیشه ای (نه پلاستیکی) برای جمع آوری گاز حاصل استفاده کنید.

ایمنی گاز هیدروژن

• نکته اصلی ایمنی این است که مطمئن شوید گاز هیدروژن با اکسیژن در هوا مخلوط نشود. اگر این کار را بکنید، اتفاق بدی نمی افتد، اما مخلوط گاز هیدروژن و هوا بسیار قابل اشتعال تر از هیدروژن به تنهایی است زیرا اکنون شامل اکسیژن است که به عنوان اکسیدکننده عمل خواهد کرد.
• گاز هیدروژن را دور از آتش آزاد یا هر منبع احتراق دیگر ذخیره کنید.