Khí hidro có vai trò vô cùng quan trọng trong sản xuất công nghiệp và đời sống sinh hoạt. Vậy khí H2 là gì? Tính chất của nó như thế nào? Ứng dụng của nó ra sao? Hãy cùng hóa chất công nghiệp Việt Quang tìm hiểu trong bài viết này nhé.
HIDRO (H2) LÀ GÌ?
Hidro là chất khí, tên tiếng anh là hydrogen và tên tiếng latinh là hydrogenium. Là một nguyên tố hóa học nằm trong hệ thống tuần hoàn các nguyên tố có nguyên tử khối bằng 1 (1đvC). Trước đây H2 có tên gọi là khinh khí vì nó là nguyên tố tồn tại thể khí và nhẹ nhất.
H2 là nguyên tố phổ biến nhất, chiếm khoảng 75% trong tổng khối lượng vũ trụ vì Hidro là nguyên tố tồn tại tự nhiên tương đối hiếm trên Trái Đất. Do khí Hidro nhẹ nên từ trường hấp dẫn của Trái Đất không đủ mạnh để giữ chúng thoát ra ngoài không
gian. Vì vậy hiđro tồn tại chủ yếu dưới dạng nguyên tử trong những tầng cao của khí quyển.
HIDRO có những tính chất gì?
Tính chất vật lí của H2
Là chất khí không màu, không mùi, không vị, là chất khí nhẹ nhất trong không khí và ít tan trong nước
Hòa tan được 20ml khí H2 từ 1 lít nước 15 độ C
Tỉ khối của H2 với không khí: D(H2/kk) = 2/29
Khí hiđro tồn tại chủ yếu trong các tầng cao của khí quyển Trái Đất bởi khí H2 nhẹ nên trường hấp dẫn của Trái Đất không đủ mạnh để giữ chúng ở gần mặt đất. Còn lại, hidro chủ yếu tồn tại ở dạng hợp chất
Tính chất hóa học của H2
Tác dụng với oxi ở nhiệt độ thích hợp
2H2 + O2 → 2H2O
Tác dụng với đồng oxit ở nhiệt độ khoảng 400 độ C
H2 + CuO → Cu + H2O
Khí HIDRO có độc không?
Hidro là một chất bắt cháy cực kì cao, phản ứng mạnh với clo và flo, tạo ra axit hidro folic gây ảnh hưởng cho phổi và các bộ phận khác của cơ thể người. Chỉ cần một tia lửa nhỏ cũng khiến hydro phát nổ và lan tỏa mức nhiệt rất mạnh.
Vì H2 là khí không màu, không vị và không có độc nên chỉ cần cẩn thận với các sự cố khi để nó tiếp xúc với các chất khác. Tuy nhiên khi trộn với khí oxi có thể gây nổ và bắt lửa, khi có dòng điện chảy qua cũng có thể phát nổ đó. Hidro có cấu trúc phân tử vô cùng bé, thẩm thấu cực nhanh và dễ dàng qua màng bóng bay, thế nên chỉ cần gặp không khí nóng, khi cầm bóng đi ngoài trời hoặc đơn giản chỉ là tiếp xúc ánh đèn là có thể kích thích trái bóng nổ tung.
Khí hidro không độc nên bạn cũng có thể yên tâm sử dụng chất này, chỉ cần lưu ý cẩn thận, nên tránh với các sự cố có thể xảy ra khi nó tiếp xúc với các chất khác.
Ứng dụng quan trọng của Hidro
Là nhiên liệu cho động cơ tên lửa, động cơ thay thế cho xăng
Như chúng ta đã biết, khí H2 cháy và sinh ra lượng nhiệt vô cùng lớn. H2 so với các nguyên liệu khác như: dầu, xăng,.. khí H2 sinh ra lượng nhiệt lớn hơn rất nhiều lần
Chính vì lý do đó, khí H2 được sử dụng làm nhiên liệu chính cho nhiều động cơ như: tên lửa, máy bay, động cơ xe ô tô,..Đây là nguồn nguyên liệu quý giá mà con người đang tìm kiếm và có nhu cầu khai thác để thay cho xăng, dầu,..
Nguyên liệu bơm khinh khí cầu, bóng thám hiểm
Bên cạnh đó, khí H2 duy trì sự cháy, là loại khí có khối lượng vô cùng rất nhẹ nên thường được sử dụng làm nguyên liệu để bơm vào các quả khinh khí cầu, bóng thám hiểm,.. Chất khí này vô cùng gần gũi với cuộc sống của chúng ta, nó được bơm vào quả bóng bay trong các sự kiện, lễ hội lớn nhỏ khác nhau.
Ngoài ra, khí H2 còn được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất ra các loại axit, các hợp chất hữu cơ dùng trong nông, lâm, ngư nghiệp. Cây trồng và các sinh vật sẽ hấp thụ nguồn dinh dưỡng một cách dễ dàng
Sử dụng với mục đích chăm sóc sức khỏe con người
Trong đời sống, chúng ta rất dễ dàng bắt gặp khí H2. Nó là sản phẩm được tạo ra do quá trình điện phân thông qua quá trình ion hóa. Chính vì thế, khí Hidro có khả năng chống lại quá trình oxy hóa diễn ra trong cơ thể con người hiệu quả,..
Hàn cắt kim loại, đèn xì oxi-hidro
Là nguyên liệu sản xuất amoniac, axit clohidric và nhiều hợp chất hữu cơ
Là chất khử để điều chế kim loại từ những oxit của chúng
Cách điều chế khí h2
H2 có thể điều chế dựa trên nhiều phương pháp khác nhau: hơi nước qua than ( cacbon) nóng đỏ, phản ứng của các bazơ mạnh trong dung dịch với nhôm, phân hủy hidrocacbon bằng nhiệt, điện phân nước hoặc phản ứng khử từ axit loãng với một kim loại (kim loại này phải có khả năng đẩy hiđro từ axit)
Trong phòng thí nghiệm
Hiđro được điều chế bằng phản ứng của axit với kim loại
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Trong sản xuất thương mại
Từ khí tự nhiên được xử lý bằng hơi nước nóng. Ở nhiệt độ cao (700-1.100 °C), hơi nước tác dụng với CH4, quá trình này sinh ra monoxit và hidro:
CH4 + H2O → CO + 3 H2
Phương pháp điện phân dung dịch có màng ngăn.
2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2
Điện phân nước .
2H2O → 2H2 + O2
Với những thông tin trên, hi vọng bạn có thể nắm bắt được khí hidro là gì, nó có tính chất và ứng dụng như thế nào trong sản xuất công nghiệp và đời sống sinh hoạt. Nếu quý khách còn bất kỳ thắc mắc nào, hãy liên hệ ngay với hóa chất Việt Quang để nhận tư vấn sớm nhất nhé
