Способ получения водорода Советский патент 1957 года по МПК C01B3/08 

Для . по.-1учсння водорода в условиях я рологическсй службы нольз :;)гся обычмо ,1вумя спскоблмп. 1:го получают из силиколя (техиическсчо крсм1 ия) или достаточно oi;гнтого кремнием ферросилиц1:я, сдко ч иатра и воды по реакции Si+2NaOH-f H2O- Na2SiO3-2H.,, или из алюминия, едкого натра и воды .п) реакции 2Al-f2МаОН--2НЮ -.-2NaA10- -3H. Оба хклода требул)т затраты зиачителы-юго ко.тнчоства щелочи. При нс11отьз()1 ан1:|; lU)с. едиего сиоссба из одного грамма а.иоминия можио ио.тучить, согласно реакции, 1,24 г водорода с заrpaToii при этом 1,48 г ХаОН.

Пред.тагаемы способ полученля всдорс.да из алюминия, едкого иатра м поды отличается от известного тем. что реакцию ведут в ус.ювиях, обеспечивающих окончание ее не образованием алюмината натрия и водорода, а образованием ги.трата гясиси алюмииия, 1зодсрода и регеГ1ерацис11 г.ткого iiaTpa, с()гласио сдед -юи:е1 1 схеме реакци ; 2ЛН-2МаОН-2НЮ . 2ХаЛ10г-:-ЗН., 2NaAlO2+4H;iO- - 2А1 (OH)3- 2NaOH

Как видио из схемы реакций, в первой из них образуется водород и iUfioMHHar натрия, Р,О второй протекает ги.полиз образовавпшгося

а/иомината натрия водо1 с образог.анием гидрата окиси а.иоминия и едкого натра с возвратом иослсднего г, первую реакцию, поскольку обе реакции идут одновремеи.но в одпом и том же объеме.

Эксггернментальпо установлено, Ч1Ч) ус.товием, Г1еобходнмым д.тя осуп1,ествле1П1Я вышеприведенного процесса, обеспечивающим наиболее полный гидролиз алюмината нат|)ня ji, следоиа.тельно, и;,ибо, по, возвраг в реакцию едкого натра, яв.чиечся нр л едение ироцесса нрн гемне)атуро реакционно массв не ниже 90. Д.тя создания ;i но.чдержания утоп тсмперат}ры не Т1)ебуется внешнего обо1-ре1за, а может быть использована экзотермичиость процесса.

TaKoii способ нровелоння реакн.нп, когда едки цатр тео11етпчески не )асходуется. а пгр:;ет ро.ть ката.тизатора, не требует пг.едепг.я его в реакцию в стехио етрических колиMeCTinix. Затрату е:ч: М(/к::о ;-:-:;;-;о уменьпиггь.

Проведение реакции ирп TeNmeратуре 90° и за счет тепла, выде.тяющегося при самой реакции, позволяет во много раз снизить расход едкого натра и обойтись без внешнст(; обсгг.ева. Это п обеспешвает

.Ль 11116Х

. х- N

.гфотОкйГ. i-%go,iFi;;a (iMLioTb до 100, ,|) aliojpj i-iiyla натрия, водхчцсо к рсго1и: 1-| зсЙй)цик; сыоЛилио: ;де,1оч BoaiipaiiUicTCH к реакцию Дс) .юр, пока и )сакцио Oii массёй-умеетея CB4;6; uib::i аном.- liiiii. ЭкЛ сзАшос расходонание rcii/ia рсакщ-п ; остигастся прибавдониом к СМСЧЧ1 двух основных реагентов (Л1 п NaOH) pr.ccMHTaiiiioio ко.д;)чества воды ма/иями норцнями. Расход, едког, натра при дозировке iso.ЧЬ1 /l.ll) порциями может быть -снижен в 25-35 раз. 1:с-ти же при.;ить всю за нрием, то расход едкого натра снижается li 10 раз.

,Д.1я реакции можно но/н зсваться а.тюмиинем и его сн.тавамн г, виде порстика. стружек (TO/niuHioii (,1 0.2 МЛ , HH-ij)Hii{) 5-10 мм) iiii-i (jjo.Tbrn. Воду можно унотреб,1ят как нрименяемую д.тя техннчееких целей, так и морскую. По.тучающинся гндраг окиси а.но.миния не ком куется и поэтому дегко уда.тяется из аппарата. Образующийся во.1,орол но чистоте подобен электролитическому, не содержит вредных и самовоспламеняющихся цримесей. Способ пригоден для получения водорода в лабораторных и полевых условиях, а также в аэро.тогической Службе.

Пример 1. В колбу Вюрца помещают павеску алюминия в виде пороп1ка, равную 25 г и 1 г кристаллического едкого натра, затем в

ко,тбу приба1 /1И1от 180 M.I .: ({ 5). дозированной ;апелы1о;: uipOHKoii ме.ткими нори.иями так.чЛ; образо.м, чтобы темнература реакции поддержир.а,1ась не ниже 9). Выде/ И15ЦП1Йся р.о,чо})о;1. rij)OHycKaioT через ХОЛОДИЛЫН1К .ч замермю с газосчетчнком. За время peaivUiii: (51 мин.) выде.ти.тось 28,2 л водорода.

П р н м ер 2. В котбу Вюрца иоMeni.aioT навеску а.поминия, равнуи:

2г; с в 1,ИДе стружки ТОЛЩИИО 0,1 -

0,2 мм и 1 г К()иста тчическогп ХаОН, затем к ко.:бу нриб.чв.тиюг 120

воды, /(ознровгинюн кагг:.ьной BopoHKoii ма.тым порциями образом, чтобы реа.кцня HO;Iдержива/iacb нрн темнера 1 ур( SO 97°. ВыДе.(ИВ1ППГ1СЯ .Т р:)И)-скают через хо/ ; ди/ 11ннк и замеряют raзocчeтчикo i. За вре.мя реакции (56 мин.) вы.де.ти.тось 24 л водорода.

Пред м е т и з о б р е -г с п н я

(люсоб 1олучещ1я водорода путе.м взаимоде 1ствия а.ио.миния (в виде иорои1ка, стружки и.1и фол1,ги), щелочи и воды, от.тичающийся тем, что, с целвю резкого снижения расхода щелочи и упр яцеиик 1ехнологии получения водорода, процесс ведут при температуре 90-100°, обеснечиваюнгей полный гидро.щз образующегося ири реакции а.номииата 11ат|)ия.