方法如下:
1.在一个直径7.5厘米的玻璃杯中加入三分之四的水。
2.在水中加入一勺盐。盐可以帮助导电(尽管由于加入氯化物电解过程中会产生氯气,但是只要电流不是很大,那么杂质气体的量也不会很多)。
3.用一个纸板盖住玻璃杯。然后在纸板上间隔5厘米左右的分别插入两根30到60厘米长的电线,并且让电线的5到7厘米长的部分没入水中。
4.将电线的另一端和9伏电源的正负两极分别相连。很快你就会看到在水中的电线附近会有气泡产生,氢气在负极产生,氧气在正极产生。
5.如果想要制备大量的氢气或氧气,那么你可以视情况进行下面的步骤,否则只到第5步就可以了。你需要准备一个小容器(注射器最好)以及可以把容器倒置固定的东西(通常用胶带)。
6.把小容器沉没到玻璃杯中。不要把小杯子从水里拿出或者让小杯子的口朝上,而是让小容器倒置,使小容器的口和大杯的底部接触 (如果使用注射器的话,那么只需要把注射器前端小口插入水中,然后拉出芯杆,吸满水即可,之后直接跳到第9步)。
7.慢慢把小杯子向上拉,但不要离开水面。最后的效果是,小杯子突出在水面上,并且里面装满了水(压力的作用使得水留在了小杯子里面)。
8.用胶带、钳子等固定住小杯子。
9.把电线的正负极插入进小容器中。
10.当小容器里充满气体之后,就可以移开了。
安全性:由于使用电池进行电解,电流小,比较安全,可以让儿童尝试操作。
制作方法:
1、用铝和氢氧化钠溶液反应制取:
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
注:市场上零压氢气机就是根据铝和氢氧化钠反应制氢充球。因为是开放性,是一边放料一边充球,所以机内是无气压的,安全系数较高。
2、工业制作法:
水煤气法(主要成分CO和H2,C+H2O==高温==CO+H2)。
电解水的方法制氢气(2H2O==通电==O2↑+2H2↑)。
电解饱和食盐水(2NaCl+2H2O==通电==2NaOH+H2↑+Cl2↑)。
3、原始制作法:
原始氢气是宇宙大爆炸由原始粒子形成的氢气,大部分分布在宇宙空间内和大的星球中,是恒星的核燃料,是组成宇宙中各种元素及物质的初始物质。地球上没有原始氢气因为地球的引力束缚不了它。只有它的化合物。
4、工业制法:
电解水制氢,多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气,阴极出氢气。该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。
这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,③制取多晶硅、锗等半导体原材料,④油脂氢化,⑤双氢内冷发电机中的冷却气等。
如2NaCl+2H2O==通电==2NaOH+Cl2↑+H2↑。
注意事项:
氢气虽无毒,在生理上对人体是惰性的,但若空气中氢气含量增高,将引起缺氧性窒息。与所有低温液体一样,直接接触液氢将引起冻伤。液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧,并有可能和空气一起形成爆炸混合物,引发燃烧爆炸事故。
与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热或明火即会发生爆炸。气体比空气轻,在室内使用和储存时,漏气上升滞留屋顶不易排出,遇火星会引起爆炸。氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应。
氢气因为是易燃压缩气体,故应储存于阴凉、通风的仓间内。仓内温度不宜超过30℃。远离火种、热源。防止阳光直射。应与氧气、压缩空气、卤素(氟气、氯气、溴)、氧化剂等分开存放。切忌混储混运。
储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型,开关设在仓外,配备相应品种和数量的消防器材。禁止使用易产生火花的机械设备工具。验收时要注意品名,注意验瓶日期,先进仓的先发用。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。