Устөрөгчийг гарган авах

Устөрөгч нь нэгэнт байгаль дээр хий хэлбэрээр дангаар байхгүйгээс хойш бусад нэгдлээс нь ялган авна. Жишээ нь уснаас, биомассаас, эсвэл байгалийн хийн молекулуудаас устөрөгчийн атомыг ялган авч болно. Тэгэхдээ устөрөгчийг үйлдвэрлэх хоёр үндсэн арга байдаг ба ууршуулах болон электролизийн арга юм. Эрдэмтэд мөн зарим замаг, бактериас устөрөгчийг гарган авдаг. Устөрөгчийг химийн болон биологийн лабораторит урвалын бүтээгдэхүүн хэдбэрээр гарган авдаг ба үйлдвэрт биохимийн урвалаас гарган авдаг.

Лабораторид

Киппийн аппарат
Киппийн аппарат

Лабораторид Кипп-ийн аппаратад хүчлийг цайраар ангижруулж устөрөгчийг гарган авна.

Zn + 2 H+ → Zn2+ + H2

Мөн хөнгөн цагаанаар ангижруулж гарган авдаг.

2 Al + 6 H2O + 2 OH→ 2 Al(OH)4 + 3 H2

2007 онд хөнгөн цагаан галийн хайлшийг усаар үйлдчилж устөрөгчийг гарган авах аргыг нээжээ. Урвалын дүнд хөнгөн цагааны исэл үүсдэг гэвч галий нь үнэтэй байдаг.

Үйлдвэрт

Устөрөгчийг үйлдвэрт гарган авах хэд хэдэн арга байдаг бөгөөд эдийн засгийн хувьд хамгийн үр өгөөжтэй нь нүүрсустөрөгчөөс устөрөгчийг ялган авах арга юм. Зах зээлд байгаа устөрөгчийн дийлэнх хэсгийг байгалийн хийг ууршуулах аргаар гарган авч байгаа бөгөөд энэ нь өндөр температурт (700–1100 °C; 1,300–2,000 °F) усны ууртай урвалд оруулж гарган авна. Урвалын дүнд угаарийн хий ялгардаг дутагдалтай талтай юм.

CH4 + H2OCO + 3 H2        

Энэ урвал нь нам даралтад явагдах боловч өндөр даралтад гарган авсан устөрөгч нь зах зээлд үнэтэй байдаг. Энэ бүтээгдэхүүнийг синтезийн хий ч гэдэг бөгөөд метонол түүний нэгдлүүдэд шууд ашиглагдана. Устөрөгчийг гарган авах бас нэгэн арга нь метанийг задлах арга юм.

CH4 → C + 2 H2

Угаарийн хийг усны уураар үйлчилж гарган авч болно. Катализатор нь төмрийн оксид болдог.

CO + H2O → CO2 + H2

Устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн бас нэг чухал арга бол нүүрсустөрөгчийг хүчилтөрөгчөөр үйлчилж гарган авах юм.

2 CH4 + O2 → 2 CO + 4 H2

Мөн нүүрсний урвалаас гарган авч болно.

C + H2O → CO + H2

  • Ууршуулалт

Энэ нь одоогоор нэлээд өртөг өндөртэй арга бөгөөд АНУ-д ихэвчлэн ашиглаж байна. Энэ аргаар үйлдвэрт метанаас устөрөгчийг ялган авах замаар үйлдвэрлэж байна. Метан нь дэлхийн дулааралд ихээхэн нөлөөлж байгаа бөгөөд хүлэмжийн хийн тодорхой хэсгийг бүрдүүлдэг байна.

  • Электролиз

Энэ нь уснаас устөрөгчийг ялган авах арга юм. Үүний үр дүнд дулаан ялгардаггүй сайн талтай ч өнөөгийн байдлаар хэтэрхий өндөр өртөгтэй байдаг.

Усны электролиз нь устөрөгчийг гарган авах хамгийн энгийн арга юм. Бага хэмжээний гүйдэл усан дундуур гүймэгц анод дээр нь хүчилтөрөгч катод дээр нь устөрөгч хий хэлбэртэй ялгарна. Катодыг цагаан алтаар хийх ба эсвэл өөр инерт хийн металууд байж болно. Хэрэв энэ хэсэгт тэсрэлт үүсвэл хүчилтөрөгч нь шаталтыг дэмжиж тэсрэлт үүсдэг байна. Тиймээс 2 электродыг инерт металаар хийдэг. Онолын боломжит ашигт үйлийн коэффициент нь 80-94% байна.

2H2O(aq) → 2H2(g) + O2(g)

Гэвч шинэ технологи хөгжиж байна. Манай гаригийн аль бүс нутагт устөрөгчийг гарган авах нөөц байдаг нь гол давуу тал нь болдог юм.

Advertisements

Хариулт үлдээх

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Өөрчлөх )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Өөрчлөх )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Өөрчлөх )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Өөрчлөх )

Connecting to %s