Wetenschap
1. Reactie van metalen met zuren:
- Zink en zoutzuur: Bij deze methode reageert zinkmetaal met zoutzuur (HCl) om waterstofgas te produceren. Zinkkorrels worden toegevoegd aan geconcentreerd zoutzuur in een rondbodemkolf of reageerbuis. De reactie produceert belletjes waterstofgas die kunnen worden verzameld door opwaartse verplaatsing van lucht of water.
Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)
- IJzer en zwavelzuur: IJzermetaal kan ook worden gebruikt om te reageren met zwavelzuur (H2SO4) om waterstofgas te produceren. Deze reactie is langzamer vergeleken met de reactie van zink en HCl.
Fe(s) + H2SO4(aq) → FeSO4(aq) + H2(g)
2. Reactie van metaalhydriden met water:
- Metaalhydriden, zoals natriumboorhydride (NaBH4) of lithiumaluminiumhydride (LiAlH4), reageren met water om waterstofgas te produceren. Deze methode is vooral nuttig wanneer droog waterstofgas nodig is.
NaBH4(s) + H2O(l) → NaBO2(s) + 4H2(g)
- LiAlH4(s) + 4H2O(l) → LiOH(aq) + Al(OH)3(s) + 4H2(g)
3. Elektrolyse van water:
- Een andere methode om waterstofgas te produceren is door elektrolyse van water. Bij dit proces wordt een elektrische stroom door water geleid, waardoor de watermoleculen zich splitsen in waterstof- en zuurstofgassen. Elektrolyse kan worden uitgevoerd met behulp van gespecialiseerde apparatuur zoals een Hofman-voltameter of een geavanceerder elektrolyseapparaat.
2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)
4. Stoomreforming van koolwaterstoffen:
- In industriële omgevingen wordt waterstofgas vaak geproduceerd via het stoomreformingproces. Bij deze methode reageert aardgas (voornamelijk samengesteld uit methaan, CH4) met stoom van hoge temperatuur in aanwezigheid van een katalysator, zoals nikkel of platina. Dit proces zet het methaan om in waterstof en koolstofdioxide.
CH4(g) + H2O(g) → CO(g) + 3H2(g)
Dit zijn enkele van de gebruikelijke methoden voor het bereiden van waterstofgas in het laboratorium. De keuze van de methode hangt af van factoren zoals de productieschaal, de vereiste zuiverheid van waterstof en de specifieke experimentele vereisten.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com