Получение водорода

Основным лабораторным способом получения водорода является реакция взаимодействия разбавленной серной (реже соляной) кислоты с цинком. Все прочие реакции — взаимодействие серной или соляной кислоты с магнием и другими металлами, взаимодей­ствие воды с натрием, кальцием, магнием, железом (железо-паровой способ промышленного получения водорода), взаимодействие алю­миния со щелочью, даже электролиз водных растворов (кроме работ специального назначения) — в учебных лабораториях исполь­зуются при изучении свойств соответствующих веществ, а для получения сколько-нибудь значительных количеств водорода в учебных лабораториях не используются. Описание этих опытов отнесено поэтому к соответствующим разделам.

Для получения водорода обычно используют чистый зерненый (гранулированный) цинк или технический цинк в виде обрезков, стружек и т. п. Однако следует избегать слишком загрязненного цинка, который иногда содержит значительные количества мышьяка и сурьмы, образующих при реакции получения водорода мышьяко­вистый (AsHg) и сурьмянистый (SbHg) водород. От примесей этих газов пламя горящего водорода приобретает беловатый цвет, и над ним иногда даже заметен белый дымок образующихся при горении оксидов AsoOgи Sb.,0,). Оба указанных выше газа крайне ядовиты, и при опытах с загрязненным водородом можно серьезно отравиться.

Вообще никогда не следует нюхать и вдыхать в значительных количествах водород, получаемый действием серной кислоты на цинк, так как цинк редко совсем не содержит мышьяка (кроме особо очищенного «безмышьякового» цинка для специальных целей, экспериментов). Небольшие количества соединений мышьяка бывают обычной примесью также к серной кислоте, особенно технической, поэтому кислоту для получения водорода следует брать чистую.

Если нет достаточно чистого цинка, то следует очистить полу­чаемый водород, пропуская его через промывную склянку с подщелоченным раствором перманганата калия, который окисляет мышьяковистый водород. Если желательно иметь сухой, освобожденный от водяных паров водород (обычно только для специальных работ, например количественного синтеза воды и пр.), то газ пропускают через осушительную склянку или промывалку с серной кислотой. Можно осушить водород также пропусканием его через безводный хлорид кальция или натронную известь. Для улавливания мельчайших капелек кислоты, увлекаемых током водорода, его пропускают через слой ваты, вложенной в шариковую трубку, аллонж (только для отдельных опытов, например при наполнении мыльных пузырей, стр.  65).

Серную кислоту для получения водорода берут разбавленной водой в отношении 1:5 по объему. Если взятый цинк и серная кислота очень чистые, то выделение водорода идет весьма медленно, особенно вначале. Поэтому к остывшему после разбавления раствору иногда прибавляют немного раствора медного купороса. Осевшая на по­верхности цинка металлическая медь ускоряет реакцию. Если нет серной кислоты, то можно воспользоваться и соляной. Наиболее подходящее разбав­ление: концентрированную кислоту плотностью 1,19 разбавить равным объемом воды, но можно взять и более разбавленную кислоту.

За неимением цинка можно взять железо в виде опилок, стружек (опилки и стружки, взятые из мастерских, обычно бывают жирные от смазочного масла, и их полезно промыть чистым бензином), мелких гвоздей, нарезанного листового железа и т. п. Вследствие загрязненности железа водород получается с заметным запахом.

 

Спонсоры сайта:

Copyright © 2011. Designed by "Nemec"