گاز هیدروژن

گاز هیدروژن

ابزار نامی (تهران گاز) وارد کننده انواع کپسول های گاز خلوص بالا می باشد، که یکی از این کپسول های گاز خلوص بالا گاز هیدروژن است. ما توانسته ایم با کیفیت و قیمت مناسب کپسول های گاز خلوص بالا هیدروژن را تهیه و به فروش برسانیم. گاز هیدروژن معمولا در کپسول های 20 و 40 و 50 و 80 لیتری و فشار150 و 200 بار به فروش می رسد. هیدروژن وارداتی در سیلندرهای 50 لیتری به فروش می رسد. لازم به ذکر است برای مراکزی که حجم بالائی از گاز هیدروژن را مصرف دارند هیدروژن در مخازن مخصوصی که تیوپ تریلر نامیده می شود حمل می گردد.

گاز هیدروژن در زبان فرانسه به معنی سازنده آب ( آبزا ) می باشد و از واژه یونانی hudôr یعنی “آب” و gennen یعنی “تولید کننده” گرفته شده است. هنری کاوندیش “فیزیکدان انگلیسی” در سال 1776 برای اولین بار این عنصر را به عنوان یک ماده مستقل شناخت و نام هیدروژن توسط آنتونی لاوازیه “دانشمند فرانسوی” برای این عنصر انتخاب شد. گاز هیدروژن سبکترین عنصر شیمیایی در جدول تناوبی است که با حرف H و عدد اتمی 1 نشان داده شده است. وزن اتمی این عنصر 1.00794 gr/mol است. هیدروژن گازی ( H2 ) در روی زمین وجود ندارد . این عنصر همیشه بصورت ترکیبی است. بطور مثال ترکیب با اکسیژن ( H2O – آب ) ترکیب هیدروژنبا

کربن ترکیبات شیمیایی متفاوتی مانند متان

( CH4 ) , زغال و نفت را بدست می دهد . همچنین گاز هیدروژن در تراکم زیست و مواد عالی یافت می شود .

هیدروژن از نظر امروزی بیشترین محتوای انرژی هر سوخت را دارد, اما از نظر حجمی کمترین فشار عادی بصورت گاز وجود دار. هیدروژن می تواند انرژی را ذخیره کند بیشتر انرژی که ما امروزه مصرف می کنیم از سوختهای فسیلی بدست می آید. تنها 6 در صد منابع انرژی از منابع تجدید پذیر هستند, زیرا این انرژیها تمیزتر و قابل استفاده تر در طول یک زمان کوتاه هستند.

درباره گاز آمونیاک بخوانید.

منابع انرژی تجدید پذیر مانند خورشید و باد نمی توانند همه وقت انرژی تولید کند. خورشید همیشه نمی تواند , باد همیشه نمی وزد, منابع تجدید پذیر در زمان و مکانی که ما نیاز داریم انرژی تولید نمی کند .ما نمی توانیم منابع انرژی زیادی برای تولید هیدروژن استفاده کنیم هیدروژن می تواند انرژی را در زمان و مکانی که ما نیاز داریم.

ترکیبات شیمیایی گاز هیدروژن

از این عنصر برای تولید ترکیبات شیمیایی مختلفی استفاده می شود. به غیر از آمونیاک , هیدروژن قادر است در راه های دیگری مهار شود.

می توان برای تولید کود نیز از آن استفاده کرد.این عنصر برای تولید متیل الکل نیز مورد نیاز است. متیل الکل در جوهر , مایع جلا دهنده و رنگ مورد استفاده قرار میگیرد. پراکسید هیدروژن ترکیبی حیاتی دیگر است. پراکسید هیدروژن موارد مصرفی گوناگونی دارد. اولین و مهمترین استفاده در پزشکی است. برای مثال پراکسید هیدروژن یک ضد عفون کننده است که برای ضدعفونی قارچ ها از آن استفاده میشود. پراکسید هیدروژن را می توان در آب رقیق شده نیز یافت! هم چنین می توان برای سفید کردن دندان ها و ضدعفونی قارچ و باکتری ها استفاده نمود. هم چنین از هیدروژن پراکسید می توان مصارف غیر پزشکی نیز داشت!

کاربرد های دیگر شامل کنترل آفات در باغ ها, از بین بردن لکه های لباس, عاملی سفیدکننده برای تمیز کردن خانه می باشد.

کاربردهای هیدروژن:

9میلیون تن هیدروژن در ایالات متحده تولید شده است. امروزه این میزان برای 20 تا 30 میلیون ماشین یا 5تا8 میلیون خانه کافیست . اغلب این هیدروژن در صنعت بصورت پالایش . پرداخت فلزات و فراوری غذاها مصرف می شود .

NASAاولین کاربرهیدروژن بعنوان ناقل انرژی است که هیدروژن را برای سالها در برنامه فضایی مورد استفاده قرار داد . سوخت هیدروژن موشک فضایی را به مدار می رساند.

باتری ها هیدروژن که سلولهای سوختی هم نامیده می شوند به سیستمهای الکتریکی موشک نیرو می دهد . تنها محصول فرعی در چنین فرآیندهایی آب است که خدمه موشک از آن برای نوشیدن استفاده می کند.

سلولهای سوختی هیدروژن یا باتریهای هیدروژن ی برق تولید می کند . آنها بسیار کارا هستند , اما ساخت آنها گران است . سلولهای سوختی کوچک می توانند برق مناطق دور دست را تامین کند .

تولید اسید هیدروکلریک ، جوشکاری ، سوختهای موشک و احیاء سنگ معدن فلزی هیدروژن مایع در تحقیقات سرما شناسی مانند مطالعات ابررسانایی بکار می‌رود.

تریتیوم که در رآکتورهای اتمی تولید می‌شود، در ساخت بمبهای هیدروژن ی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

هیدروژن چهارده و نیم بار از هوا سبکتر است و سابقا بعنوان عامل بالا برنده در بالونها و کشتیهای هوایی مورد استفاده قرار می‌گرفت تا وقتیکه فاجعه هیندنبرگ ثابت کرد که استفاده از این گاز برای این منظور بسیار خطرناک است.

دیگر کاربرد های صنعتی گاز هیدروژن

از استفاده های گاز هیدروژن در صنعت می توان به استفاده در صنعت های کود و رنگ و هم چنین صنایع غذایی و شیمیایی اشاره کرد. صنایع غذایی از این عنصر استفاده می کنند تا روغن های نباتی هیدروژنه مانند مارگارین و کره تولید کنند. در این روش، روغن های گیاهی با هیدروژن ترکیب میشوند و با استفاده از نیکل به عنوان کاتالیزور، مواد چربی جامد تولید میشوند.

در صنعت پتروشیمی , هیدروژن برای اصلاحات نفت خام مورد نیاز می باشد. هیدروژن به عنوان یک عامل کاهنده در صنایع مورد نیاز می باشد. در شیمی صنعتی برای استخراج نفت استفاده میشود و هم چنین از این گاز در دستگاه آنالایزر کروماتوگرافی گازی به عنوان گاز حامل استفاده می شود.

مزیت های سلول های سوختی هیدروژن به ترتیب زیر است:

• بر خلاف وسایل نقلیه بنزینی و دیزلی سلول های سوختی هیدروژن آلاینده هوا تولید نمی کند.
• وابستگی به محصولات نفتی کاهش می یابد زیرا هیدروژن می تواند به راحتی از منابع دیگر تامین گردد.
• وسایل نقلیه ای که با سلولهای سوختی کار می کنند تولید گازهای گلخانه ای نمی کنند.

از معایب سلول های سوختی هیدروژن هم می توان موارد زیر را بر شمرد

1. سلول های سوختی هیدروژن خیلی گران تر از وسایل نقلیه معمول هستند.
2. موتورهای سوخت سلول هیدروژنی به اندازه موتورهای احتراقی معمول از حیث دما و رطوبت بادوام نیستند.
3. میزان گاز هیدروژن در جهان کاهش می یابد که تولید آن هم بسیار گران تمام می شود.

تولید گازهیدروژن

گاز هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان است، بطوریکه 75 % جرم مواد طبیعی از این عنصر ساخته شده و بیش از 90 % اتمهای تشکیل دهنده آنها اتمهای هیدروژن است.

هیدروژن و ایزوتوپ های آن به مقدار زیاد و به وفور در ستارگان ، سیارات و غولهای گازی یافت می شود اما در اتمسفر زمین بسیار کم است.

هیدروژن در زمین بصورت ترکیبی با عناصر دیگر موجود می باشد بعنوان نمونه نتیجه ترکیب هیدروژن با اکسیژن آب است که یکی از متعارفترین منابع هیدروژن در سطح زمین می باشد ، همچنین گاز هیدروژن با کربن ترکیبات شیمیایی متفاوتی مانند گاز متان ، زغال و نفت را ایجاد می کند.

در مورد گاز ترکیبی بخوانید.

شایان ذکر است هیدروژن در بیشترین اشکال مواد آلی که در اندام موجودات زنده شناخته شده است ،نیز وجود دارد.

روش های تولید گاز هیدروژن

1. تولید هیدروژن در اثر واکنش اسیدهای قوی با فلزاتی مثل روی
2. تولید هیدروژن در نتیجه ی عبور بخار آب از روی کربن داغ
3. تولید هیدروژن بر اثر تجزیه هیدروکربن ها بوسیله ی حرارت
4. تولید هیدروژن در نتیجه ی واکنش سدیم هیدرواکسید یا پتاسیم هیدرواکسید بر آلومینیوم
5. تولید هیدروژن در اثر الکترولیز آب

یکی از بهترین روش ها جهت تولید هیدروژن در صنعت جداسازی هیدروژن از هیدروکربن ها است. برای این کار بخار آب در دمای 700 تا 1100 درجه سانتی گراد با سوخت های سنگواره ای مثل گاز متان که در گاز طبیعی وجود دارد واکنش داده و مخلوط گاز کربن مونوکسید و گاز هیدروژن بوجود داردکه به هیدروژنی که به این روش تهیه می شود گاز آب یا گاز سنتز می گویند.

بدلیل اینکه جداسازی و خالص سازی گازهیدروژن در فشار بالاتر بهتر صورت می گیرد ،سنتز گاز هیدروژن در فشار 20 اتمسفر انجام می شود.

استاندارد رنگ سیلندر گاز هیدروژن

سیلندرهای گاز هیدروژن بدلیل آتش زا و خطرناک بودن یکپارچه قرمز رنگ می باشند.

استاندارد شیر سیلندر گاز هیدروژن

سیلندر گاز هیدروژن بدلیل آتش زا بودن دارای شیر چپ گرد می باشد .

شیر سیلندرهای هیدروژن معمولا DIN1 و یا BS4 است.

خرید گاز هیدروژن

گاز هیدروژن وارداتی با خلوص 99.9999% ،99.999% معمولا در سیلندرهای 50 لیتری و با فشار 200- 180 بار به همراه سرتیفیکیت شرکت تولید کننده عرضه میشود. همچنین گازهیدروژن داخلی با خلوص 99.999% ، در سیلندرهای 50 لیتری عرضه میشوند.

روش های تولید هیدروژن

• تولید هیدروژن در اثر واکنش اسیدهای قوی با فلزاتی مثل روی
• تولید هیدروژن در نتیجه ی عبور بخار آب از روی کربن داغ
• تولید هیدروژن بر اثر تجزیه هیدروکربن ها بوسیله ی حرارت
• تولید هیدروژن در نتیجه ی واکنش سدیم هیدرواکسید یا پتاسیم هیدرواکسید بر آلومینیوم
• تولید هیدروژن در اثر الکترولیز آب