How To Make Hydrogen Gas Generator
制氢发生器之法
欲制氢发生器,首需明其理。氢者,轻且活泼之元素,常存于水及诸化合物中。制氢之法,多源于水之分解或金属与酸之反应。
以水分解制氢
水,分子式为\(H₂O\),由氢氧二元素组成。若欲取氢,可借电解之法。先备一电解槽,以石墨或铂为电极,置水中。接以直流电源,电流通过水时,水分子分解。阳极处,氧离子失电子成氧气逸出;阴极处,氢离子得电子成氢气。其化学反应式为:\(2H₂O \stackrel{电解}{=\!=\!=} 2H₂↑ + O₂↑\) 。
为增水之导电性,可添少许硫酸或氢氧化钠,但用量宜少,免生杂质。电解时,需控电压与电流,电压过低则反应迟缓,过高则能耗大增。且电极之选择亦关键,石墨电极价廉,然易损耗;铂电极虽贵,却稳定性佳。
金属与酸反应制氢
亦可用金属与酸反应之法。常见金属如锌、铁、镁等,皆能与酸作用生氢。以锌与稀硫酸为例,将锌粒置于容器,缓缓注入稀硫酸。其反应剧烈,瞬间有氢气逸出。反应式为:\(Zn + H₂SO₄ =\!=\!= ZnSO₄ + H₂↑\) 。
选酸时,硫酸、盐酸皆可。但盐酸具挥发性,制得氢气或含氯化氢杂质,需经除杂。金属之形态亦影响反应速率,粉状金属比块状反应快,因其与酸接触面积大。
制氢发生器之构造,当依所选方法设计。若为电解法,需含电解槽、电极、电源及气体收集装置;若为金属与酸反应,应设反应容器、酸液添加装置及氢气收集处。且无论何法,安全皆为首要。氢气易燃,操作处应避明火,收集装置需密封良好,以防泄漏致险。
欲制氢发生器,首需明其理。氢者,轻且活泼之元素,常存于水及诸化合物中。制氢之法,多源于水之分解或金属与酸之反应。
以水分解制氢
水,分子式为\(H₂O\),由氢氧二元素组成。若欲取氢,可借电解之法。先备一电解槽,以石墨或铂为电极,置水中。接以直流电源,电流通过水时,水分子分解。阳极处,氧离子失电子成氧气逸出;阴极处,氢离子得电子成氢气。其化学反应式为:\(2H₂O \stackrel{电解}{=\!=\!=} 2H₂↑ + O₂↑\) 。
为增水之导电性,可添少许硫酸或氢氧化钠,但用量宜少,免生杂质。电解时,需控电压与电流,电压过低则反应迟缓,过高则能耗大增。且电极之选择亦关键,石墨电极价廉,然易损耗;铂电极虽贵,却稳定性佳。
金属与酸反应制氢
亦可用金属与酸反应之法。常见金属如锌、铁、镁等,皆能与酸作用生氢。以锌与稀硫酸为例,将锌粒置于容器,缓缓注入稀硫酸。其反应剧烈,瞬间有氢气逸出。反应式为:\(Zn + H₂SO₄ =\!=\!= ZnSO₄ + H₂↑\) 。
选酸时,硫酸、盐酸皆可。但盐酸具挥发性,制得氢气或含氯化氢杂质,需经除杂。金属之形态亦影响反应速率,粉状金属比块状反应快,因其与酸接触面积大。
制氢发生器之构造,当依所选方法设计。若为电解法,需含电解槽、电极、电源及气体收集装置;若为金属与酸反应,应设反应容器、酸液添加装置及氢气收集处。且无论何法,安全皆为首要。氢气易燃,操作处应避明火,收集装置需密封良好,以防泄漏致险。
Scan to WhatsApp