氫的純化方法有哪些

A. 氫氣驗純的方法

用向下排空氣法或排水法收集一試管氫氣，集滿氫氣的試管用拇指堵住管口，管口朝下，立即移近酒精燈火焰，點燃試管里的氫氣。點火後，根據聲音判斷氫氣是否純凈，如果聽到的是尖銳的爆鳴聲，則表示氫氣不純，必須重新收集進行檢驗，直至聽到「噗」的聲音，才表明收集的氫氣已經純凈，可以使用。重新收集氫氣檢驗時，應另換一支試管進行操作，若仍使用原試管，要先用拇指堵住試管口一會兒，然後再去收集氫氣進行點火驗純。

B. 如何純化氫氣

石油化學工業的高級油料生產，電子工業的半導體器件製造，金屬工業的金屬處理，玻璃、陶瓷工業的光纖維、功能陶瓷的生產，以及電力工業的大型發電機冷卻系統等等，都對氫有很大的需求量。尤其是近些年高純度氫在化學工業、半導體、光纖維等領域的應用，使得氫的純化日益得到重視。

為什麼要純化氫呢？我們知道，自然界沒有純凈的氫，氫總是以其化合物如水、碳氫化合物等形式存在，因此，在制備氫時就不可避免地帶有雜質。氫氣中帶有雜質，就會帶來安全隱患，容易發生爆炸，因此就要求對氫氣原料進行純化。

那麼，什麼是氫的純化呢？氫的純化是利用物理或化學的方法除去氫氣中雜質的方法總稱，也就是將氫中包含的雜質「過濾」出去。隨著半導體工業、精細化工及光電產業的發展，半導體生產工藝需要使用99.999％以上的高純氫。但是目前工業上各種制氫方法所得到的氫氣純度不高，為滿足工業上對各種高純氫的需求，必須對氫氣進行進一步的純化。

氫的純化有多種方法。總的來說，可分為物理方法和化學方法兩大類。具體來講，目前氫氣純化技術主要有5種，分別是膜分離技術、變壓吸附法、低溫分離技術、金屬氫化物法和催化脫氧法。

C. 氫氣驗純的方法

氫氣驗純的方法：

1、用向下排空氣法或排水法收集一試管氫氣，集滿氫氣的試管用拇指堵住管口，管口朝下，立即移近酒精燈火焰，點燃試管里的氫氣。

2、點火後，根據聲音判斷氫氣是否純凈，如果聽到的是尖銳的爆鳴聲，則表示氫氣不純，必須重新收集進行檢驗，直至聽到「噗」的聲音，才表明收集的氫氣已經純凈，可以使用。

重新收集氫氣檢驗時，應另換一支試管進行操作，若仍使用原試管，要先用拇指堵住試管口一會兒，然後再去收集氫氣進行點火驗純。

應用領域：

1、由於氫氣具有良好的還原性，且無污染，因此氫可代替碳作還原劑用於金屬冶煉；此外，氫氣還可用於光導纖維生產，金屬的切割焊接，氫燃料電池汽車，分布式發電等。

2、在一般情況下，氫極易與氧結合。這種特性使其成為天然的還原劑使用於防止出現氧化的生產中。在玻璃製造的高溫加工過程及電子微晶元的製造中，在氮氣保護氣中加入氫以去除殘余的氧。

在石化工業中，需加氫通過去硫和氫化裂解來提煉原油。氫的另一個重要的用途是對人造黃油、食用油、洗發精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產品中的脂肪氫化。

以上內容參考：網路——氫氣

D. 高純氫的氫氣提純方法

氫氣提純方法主要有低溫吸附法，低溫液化法，金屬氫化物氫凈化法；此外還有鈀膜擴散法，中空纖維膜擴散法和變壓吸附法等。氫是主要的工業原料，也是今後主要的二次能源之一。

E. 如何提取氫氣

一、電解水制氫

多採用鐵為陰極面，鎳為陽極面的串聯電解槽（外形似壓濾機）來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽極出氧氣，陰極出氫氣。該方法成本較高，但產品純度大，可直接生產99.7%以上純度的氫氣。

二、水煤氣法制氫

氣用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時反應而得水煤氣。

凈化後再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉化成CO₂，可得含氫量在80%以上的氣體，再壓入水中以溶去CO₂，再通過含氨蟻酸亞銅溶液中除去殘存的CO而得較純氫氣，這種方法制氫成本較低產量很大，設備較多，在合成氨廠多用此法。

三、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫

石油熱裂副產的氫氣產量很大，常用於汽油加氫，石油化工和化肥廠所需的氫氣，這種制氫方法在世界上很多國家都採用，在中國的石油化工基地如在慶化肥廠，渤海油田的石油化工基地等都用這方法制氫氣 也在有些地方採用。

四、焦爐煤氣冷凍制氫

把經初步提凈的焦爐氣冷凍加壓，使其他氣體液化而剩下氫氣。

五、電解食鹽水的副產氫

在氯鹼工業中副產多量較純氫氣，除供合成鹽酸外還有剩餘，也可經提純生產普氫或純氫。

(5)氫的純化方法有哪些擴展閱讀：

人工生產氫氣，最為眾所周知的方法莫過於電解水制氫。

但是這種傳統的方法並不經濟，生產相當於一升汽油熱量的氫氣，至少需要消耗45度電能，況且人類電能本來已經非常缺乏。生產清潔的氫能源，關鍵在於能夠尋找到一種沒有污染耗能少的方法，從含氫最豐富的資源——水中提取出氫分子來。

參考資料來源：網路-氫氣

F. 氫的四種化學態之間的轉化過程

氫原子失去核外的一個電子就變化氫離子，帶一個單位的正電荷；氫原子和氫原子間可以共用各自的一個電子，形成一對共價鍵，並且分別形成2個電子的穩定結構，形成氫氣分子
氫氣的純化方法大致可分為兩類（物理法和化學法），氫氣提純方法主要有低溫吸附法，低溫液化法，金屬氫化物氫凈化法；此外還有鈀膜擴散法，中空纖維膜擴散法和變壓吸附法等六種方法。
還原態氫是還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的簡稱，學名煙醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，在很多生物體內的化學反應中起遞氫體的作用，具有重要的意義。

G. 氫氣製取方法

氫氣的製取

實驗步驟 ：

向大試管中放入幾粒鋅，加入 5mL 稀硫酸，迅速蓋緊單孔膠塞，將導管另一端深入水槽水面下，待氣流平穩後用小試管收集產生的氣體。將小試管用拇指堵住靠近火焰，檢驗生成氣體的性質。把大試管中剩餘液體導入蒸發皿中小心加熱，使液體蒸發。冷卻後觀察蒸發皿中物質的色態。

反應原理：Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑

注意事項：

1. 製取氫氣選用的金屬一般是鋅和鐵,凡是金屬活動性在氫氣前面的金屬，都可用來製取氫氣。

2. 製取氫氣的酸溶液一般選用稀硫酸和稀鹽酸。濃硫酸和濃、稀硝酸因氧化性太強，與金屬反應不會產生氫氣。

3. 因氫氣密度小於空氣密度，所以本實驗必須採用向下排空氣法或排水取氣法

4. 用排空氣法收集氣體時，玻璃導管必須伸到容器底部，否則不能將空氣排盡，收集不到純凈的氣體。

工業生產氫氣

工業上生產純氫及將含氫氣體提純的主要方法有以下幾種：

①電解法將水電解得氫氣和氧氣。氯鹼工業電解食鹽溶液製取氯氣、燒鹼時也副產氫氣。電解法能得到純氫，但耗電量很高,每生產氫氣1m³，耗電量達21.6～25.2MJ。

②烴類裂解法此法得到的裂解氣含大量氫氣，其含量視原料性質及裂解條件的不同而異。裂解氣深冷分離得到純度90％的氫氣，可作為工業用氫，如作為石油化工中催化加氫的原料。

③烴類蒸汽轉化法烴類在高溫和催化劑存在下，可與水蒸氣作用製成含氫的合成氣。為了從合成氣中得到純氫，可採用分子篩通過變壓吸附除去其他氣體；也可採用膜分離得到純氫；用金屬鈀吸附氫氣，可分離出氫氣體積達金屬的1000倍。

④煉廠氣石油煉廠生產過程中產生的各種含氫氣體，如催化裂化、催化重整、石油焦化等過程產生的含氫氣體，以及焦爐煤氣(含氫45％～60％)經過深冷分離，可得純度較高的工業氫氣。

H. 化學氫氣驗純方法

點燃氫氣，然後看是否存在爆燃。
正確表現反應物和生成物各物質之間的質量比，為化學計算提供准確的關系式、關系量。配平方法有多種：（1）觀察法觀察反應物及生成物的化學式，找出比較復雜的一種，推求其它化學式的系數。如：所含原子數最多、最復雜，其中三個SO4 進入Na2SO4，每個Na2SO4含有一個SO4，所以Na2SO4 系數為3；2 個鐵原子Fe 需進入2 個Fe(OH)3，所以Fe(OH)3 系數為2，這樣就得到：接下去確定NaOH 的系數，2Fe(OH)3 中有6 個OH，3Na2SO4 中有6 個Na，所以在NaOH 前填上系數6，得到：最後把「—」改成「=」，標明Fe(OH)3↓。

（2）單數變雙數法如：首先找出左、右兩邊出現次數較多，並且一邊為單數，另一邊為雙數的原子—氧原子。由於氧分子是雙原子分子O2，生成物里氧原子總數必然是雙數，所以H2O 的系數應該是2（系數應該是最簡正整數比），如下式中①所示：①由於2H2O 中氫原子個數是C2H2 的2 倍，所以C2H2 系數為2，如下式中②所示：② ①又由於2C2H2 中碳原子個數為CO2 的4 倍，所以CO2 系數為4，如下式中③所示：最後配單質O2 的系數，由於生成物里所含氧原子總數為10，所以反應物O2的系數是5，如下式中④所示：核算式子兩邊，每一種元素的原子總數已經相等，把反應條件，等號、狀態符號↑填齊，化學方程式已配平。

（3）求最小公倍數法例如：式中K、Cl、O 各出現一次，只有氧原子數兩邊不等，左邊3 個，右邊2 個，所以應從氧原子入手來開始配平。由於3 和2 的最小公倍數是6，6 與KClO3中氧原子個數3 之比為2，所以KClO3 系數應為2。又由於6 跟O2 的氧原子個數2 之比為3，所以O2 系數應為3。配平後的化學方程式為：＝有不同版本：①最小公倍法：選擇方程式兩端各出現一次，且原子數相差較多的元素入手配平。

例1 配平選擇氫原子，最小公倍數為6(用①、②、③表示配平步驟。)

②奇偶數法：選擇方程式兩端出現次數最多，且一端為奇數，一端為偶數的原子為突破口，依次推斷。

例2 配平第一步：選擇氧原子為突破口，Fe2O3中氧原子為奇數，配以最小數字為系數，使氧原子數變為偶數③觀察法：從分子的特徵變化入手，分析配平。

例3 配平由觀察知：CO+O→CO2，Fe3O4可提供4個氧原子，則④歸一法：選擇化學方程式中組成最復雜的化學式，設它的系數為1，再依次推斷。

第一步：設NH3的系數為第二步：反應中的N原子和H原子分別轉移到NO和H2O中，由第三步：由右端氧原子總數推O2系數⑤代數法：設各物質系數為未知數，列出它們的關系

I. 氫氣驗純的方法

在驗純時先點燃酒精燈，再收集樣本。
用向下排空氣法或排水法收集一試管氫氣，集滿氫氣的試管用拇指堵住管口，管口朝下立即移近酒精燈火焰點燃試管里的氧氣。
點火後，根據聲音判斷氧氣是否純凈，如果聽到的是尖銳的爆鳴聲則表示氧氣不純，若聽到「ㄆ」的聲音，才表明收集的氧氣已經純凈，可以使用。
驗純就是化學中檢驗所的產物的純度。有些比例不正確混合氣體在實驗時可能會爆炸或出現危險，驗純一般是確保化學實驗的安全。