1. Reaktion av metaller med syror:
- Zink och saltsyra: I denna metod reagerar zinkmetall med saltsyra (HCl) för att producera vätgas. Zinkgranulat tillsätts till koncentrerad saltsyra i en rundbottnad kolv eller provrör. Reaktionen producerar bubblor av vätgas som kan samlas upp genom att luft eller vatten förskjuts uppåt.
Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)
- Järn och svavelsyra: Järnmetall kan också användas för att reagera med svavelsyra (H2SO4) för att producera vätgas. Denna reaktion är långsammare jämfört med reaktionen av zink och HCl.
Fe(s) + H2SO4(aq) → FeSO4(aq) + H2(g)
2. Reaktion av metallhydrider med vatten:
- Metallhydrider, såsom natriumborhydrid (NaBH4) eller litiumaluminiumhydrid (LiAlH4), reagerar med vatten för att producera vätgas. Denna metod är särskilt användbar när torr vätgas krävs.
NaBH4(s) + H2O(l) → NaBO2(s) + 4H2(g)
- LiAlH4(s) + 4H2O(l) → LiOH(aq) + Al(OH)3(s) + 4H2(g)
3. Elektrolys av vatten:
– En annan metod för att framställa vätgas är genom elektrolys av vatten. Denna process innebär att en elektrisk ström passerar genom vatten, vilket gör att vattenmolekylerna splittras till väte och syrgas. Elektrolys kan utföras med hjälp av specialiserad utrustning såsom en Hofman voltameter eller en mer sofistikerad elektrolysapparat.
2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)
4. Ångreformering av kolväten:
– I industriella miljöer produceras ofta vätgas genom ångreformeringsprocessen. I denna metod reagerar naturgas (främst sammansatt av metan, CH4) med högtemperaturånga i närvaro av en katalysator, såsom nickel eller platina. Denna process omvandlar metan till väte och koldioxid.
CH4(g) + H2O(g) → CO(g) + 3H2(g)
Det här är några av de vanligaste metoderna för att bereda vätgas i laboratoriet. Valet av metod beror på faktorer som produktionens omfattning, vätets renhet som krävs och de specifika experimentella kraven.
