Hidrogen

1
Hidrogenul poate reacționa cu oxizii metalelor preluând oxigenul din aceștia. Va rezulta apă și metalul al cărui oxid a intrat în reacție. Acest procedeu este utilizat în industria metalurgică pentru a obține metale cu o puritate mai ridicată. În procedeul Haber-Bosch din gaz metan , prin reformare în trei faze, se obține hidrogen care mai apoi reacționează cu azotul din aer la o presiune de 300 bar și o temperatură de 450°C. Rezultă amoniac utilizat la fabricarea îngrășămintelor și explozivilor . Datorită temperaturii și presiunii mari, fabricarea amoniacului necesită un consum de energie ce reprezintă 1,1% din producția Există două procedee mai cunoscute în care prin hidrogenarea cărbunelui se obțin hidrocarburi : Din cărbune amestecat cu ulei greu la 300bar și 450–500 °C, cu adăugare de hidrogen, în cuptoare speciale rezultă uleiuri grele, medii și benzină . Din gazul de sinteză (CO/H 2 ) în prezența catalizatorului de cobalt sau fier la 20 - 40 bar și 200°C - 350°C rezultă uleiuri și benzină. Aceste procedee devin competitive la un preț al petrolului de peste 50-60$ pe baril. Actualmente în Africa de Sud o mare parte din combustibil este asigurat pe această cale. La fel în SUA și China există astfel de instalații. Aceste procedee contribuie intens la emisia de CO 2 . Prin hidrogenare, în uleiurile vegetale, se saturează legăturile duble din moleculele acizilor grași cu hidrogen. Procesul are loc în prezența catalizatorului din nichel la 120-180 °C și o presiune de 6- 7bar. Moleculele rezultate au un punct de topire mai înalt și ca urmare produsul rezultat (margarina) devine consistentă la temperatura camerei. Prin hidrogenare materialele sintetice se sparg în componente mai mici rezultând produse gazoase și lichide uleioase. În acest scop materialele sintetice se mărunțesc, se spală și la 500 °C, sub presiune, cu ajutorul hidrogenului vor fi transformate. Gazele rezultate vor putea fi utilizate ca și combustibil, cu mențiunea că vor rezulta mai puține reziduuri toxice decât în cazul arderii directe a deșeurilor. Datotită capacității termice mari, hidrogenul este utilizat în centrale și instalații industriale ca agent de răcire. De obicei se utilizează H 2 în cazurile în care nu se poate apela la lichide. Avantajul capacității mari se evidențiază în cazurile când viteza de circulație a gazului se cere a fi redusă sau nulă. Deoarece hidrogenul prezintă și o bună conductibilitate termică , se pot utiliza curenți de hidrogen pentru transportul căldurii în rezervoare mari. În astfel de aplicații hidrogenul apără instalațiile de supraîncălzire și mărește eficiența. Hidrogenul lichid având o capacitate termică foarte mare se poate utiliza ca agent de răcire pentru temperaturi foarte mici necesare în cazul supraconductorilor, a distilării criogenice , conservării celulelor și organelor, intervențiilor chirurgicale criogenice. Hidrogenul lichid poate absorbi mari cantități de căldură înainte ca să se observe o variație semnificativă de temperatură rezultând o stabilitate mare chiar și la oscilații mari ale temperaturii exterioare.

description

Hidrogen

Transcript of Hidrogen

Page 1: Hidrogen

Hidrogenul poate reacționa cu oxizii metalelor preluând oxigenul din aceștia. Va rezulta apă și metalul al cărui oxid a intrat în reacție. Acest procedeu este utilizat în industria metalurgică pentru a obține metale cu o puritate mai ridicată. În procedeul Haber-Bosch din gaz metan, prin reformare în trei faze, se obține hidrogen care mai apoi reacționează cu azotul din aer la o presiune de 300 bar și o temperatură de 450°C. Rezultă amoniac utilizat la fabricarea îngrășămintelor și explozivilor. Datorită temperaturii și presiunii mari, fabricarea amoniacului necesită un consum de energie ce reprezintă 1,1% din producția Există două procedee mai cunoscute în care prin hidrogenarea cărbunelui se obțin hidrocarburi: Din cărbune amestecat cu ulei greu la 300bar și 450–500 °C, cu adăugare de hidrogen, în cuptoare speciale rezultă uleiuri grele, medii și benzină. Din gazul de sinteză (CO/H2) în prezența catalizatorului de cobalt sau fier la 20 - 40 bar și 200°C - 350°C rezultă uleiuri și benzină. Aceste procedee devin competitive la un preț al petrolului de peste 50-60$ pe baril. Actualmente în Africa de Sud o mare parte din combustibil este asigurat pe această cale. La fel în SUA și China există astfel de instalații. Aceste procedee contribuie intens la emisia de CO2. Prin hidrogenare, în uleiurile vegetale, se saturează legăturile duble din moleculele acizilor grași cu hidrogen. Procesul are loc în prezența catalizatorului din nichel la 120-180 °C și o presiune de 6-7bar. Moleculele rezultate au un punct de topire mai înalt și ca urmare produsul rezultat (margarina) devine consistentă la temperatura camerei. Prin hidrogenare materialele sintetice se sparg în componente mai mici rezultând produse gazoase și lichide uleioase. În acest scop materialele sintetice se mărunțesc, se spală și la 500 °C, sub presiune, cu ajutorul hidrogenului vor fi transformate. Gazele rezultate vor putea fi utilizate ca și combustibil, cu mențiunea că vor rezulta mai puține reziduuri toxice decât în cazul arderii directe a deșeurilor. Datotită capacității termice mari, hidrogenul este utilizat în centrale și instalații industriale ca agent de răcire. De obicei se utilizează H2 în cazurile în care nu se poate apela la lichide. Avantajul capacității mari se evidențiază în cazurile când viteza de circulație a gazului se cere a fi redusă sau nulă. Deoarece hidrogenul prezintă și o bună conductibilitate termică, se pot utiliza curenți de hidrogen pentru transportul căldurii în rezervoare mari. În astfel de aplicații hidrogenul apără instalațiile de supraîncălzire și mărește eficiența. Hidrogenul lichid având o capacitate termică foarte mare se poate utiliza ca agent de răcire pentru temperaturi foarte mici necesare în cazul supraconductorilor, a distilăriicriogenice, conservării celulelor și organelor, intervențiilor chirurgicale criogenice. Hidrogenul lichid poate absorbi mari cantități de căldură înainte ca să se observe o variație semnificativă de temperatură rezultând o stabilitate mare chiar și la oscilații mari ale temperaturii exterioare.