Inledning
Allmänt format: Metall + utspädd syra → metall- och syrasalt + väte
Med saltsyra: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Med svavelsyra: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Slutligen kan vätgasen samlas upp genom att vatten förskjuts nedåt.
Metod för att framställa vätgas med hjälp av Kipps apparat
Gasformigt väte som används i laboratorier som reduktionsmedel. Vissa reduktionsreaktioner vid läkemedelstillverkning sker med hjälp av vätgas, t.ex. reduktion av P2NP till amfetamin, dezocin (Dalgan), levorfanol och racemorfan. Vätgas kan ersätta svåråtkomliga reduktionsreagenser som NaBH4, NaBH4, LiAlH4 etc. i vissa reaktioner. Varuppmärksam på säkerhetsåtgärder under arbete med vätgas eftersom denna gas är extremt brandfarlig och explosiv.
Det finns en kort video av hydrogenering i liten skala med Pd / C-katalysator som visas som exempel för underjordisk kemist.
Det finns en kort video av hydrogenering i liten skala med Pd / C-katalysator som visas som exempel för underjordisk kemist.
Vätgasensegenskaper och användningsområden
Vätgas är en färglös gas som inte har någon tydlig lukt. Gasen är svårlöslig i vatten. Gasens löslighet i vatten påverkas inte särskilt mycket av temperaturförändringar. Några användningsområden för vätgas listas nedan.
Tillvägagångssätt
Vid laboratorieframställning av vätgas använder man vanligen utspädd svavelsyra eller utspädd saltsyra på zinkgranulat. Zinkgranulat är idealiskt för beredning av vätgas i kemiska laboratorier eftersom det vanligtvis innehåller en liten mängd koppar, som har förmågan att fungera som en katalysator för den associerade kemiska reaktionen och därför ökar hastigheten på den kemiska reaktionen utan att faktiskt delta i den. En experimentell procedur för laboratorieberedning av vätgas ges nedan.Procedur för laboratorieberedning av vätgas
Steg 1: Ta några gram zinkgranulat och placera dem i en 500 ml kolv.
Steg 2: Tillsätt utspädd saltsyra till zinkgranulatet med hjälp av en tisteltratt. Om saltsyra inte finns att tillgå kan utspädd svavelsyra användas som alternativ.
Steg 3: Vätgasen samlas automatiskt upp med hjälp av ett tillförselslangrör genom att vatten förskjuts nedåt. Detta kan förklaras med att vätgas är lättare än vatten.
Uppställningenför laboratorieberedning av vätgas illustreras nedan.
De kemiska reaktioner som äger rum under framställningen av vätgas med denna metod listas nedan.Allmänt format: Metall + utspädd syra → metall- och syrasalt + väte
Med saltsyra: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Med svavelsyra: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Slutligen kan vätgasen samlas upp genom att vatten förskjuts nedåt.
Försiktighetsåtgärder som ska vidtas vid beredning av vätgas i laboratoriet
Innan vätgasen samlas upp med hjälp av apparaten måste försiktighetsåtgärder vidtas för att säkerställa att all luft inuti apparaten har förskjutits. Detta beror på att vätgas reagerar explosivt med luft.Metod för att framställa vätgas med hjälp av Kipps apparat
Kipps apparat är ett avancerat laboratorieglas som fram till helt nyligen användes för att framställa och lagra små volymer av vissa gaser, framför allt vätgas. Den har fått sitt namn efter uppfinnaren, den holländske apotekaren Petrus Johannes Kipp (1808-1864). Kipps apparat, även känd som en Kipp-generator, har nu ersatts för produktion av vätgas genom användning av syra och metall som omvandlas till vätgas.
I alla kemiska laboratorier där vätgasreduktion utförs måste det finnas en försörjning av vätgas som kan slås på och av efter behag. När en gas tillverkas i laboratoriet måste apparaten vanligtvis ställas upp varje gång gasen behövs. Dessutom finns det inget sätt att slå på och av försörjningen. För väte och vissa gaser löste Kipps apparat detta problem. Samma apparat kan också användas för att leverera koldioxid eller vätesulfid på kran.
Även om det också kan behövas regelbunden leverans av andra gaser, är detta de enda tre vanliga gaser som Kipps apparat kan användas för. Detta beror på att det krävs uppvärmning för att producera andra gaser. Detta är inte aktuellt i Kipps apparat eftersom den skulle splittras vid uppvärmning. Gasflödet styrs genom att gas endast bildas när en kall vätska kommer i kontakt med klumpar av fast ämne. Väte, koldioxid och vätesulfid framställs alla på detta sätt. När vätskan dräneras bort från det fasta ämnet stoppas tillförseln. Ingen uppvärmning behövs för att tillverka dem. De tillverkas genom att kalla syror verkar på bitar av fasta ämnen. Trasiga pinnar av järnsulfid används för att tillverka vätesulfid, marmorflisor för koldioxid och zinkgranulat för väte.
Kipps apparat är tillverkad av tjockt glas och är vanligtvis ca 0,5 m hög. Andra storlekar tillverkas också. Den består i princip av tre glödlampor som är kopplade ovanför varandra. Det fasta ämne som behövs för att framställa gasen placeras i den centrala glödlampan genom att lyfta bort den översta glödlampan och det glasrör som är monterat på den. En slipad glasarmatur förbinder den övre delen med den nedre delen. En glasarmatur hindrar det fasta ämnet från att falla ner i den nedre bulben. Gasutloppsröret går ut från den centrala glödlampan. På den finns en kran för reglering av gastillförseln. Gaskranen öppnas och syra hälls in via tratten på toppen. Den översta delen fungerar som en tratt för att mata den nedre delen. Det finns ingen direkt väg från toppen till den mellersta bulben. Tillräckligt med syra hälls i för att fylla den nedre sektionen och översvämma det fasta ämnet i mittbulben. Gaskranen stängs. Gas produceras och trycket byggs upp inuti bulben, vilket tvingar syran ner i den nedre bulben och upp i den övre. När vätskan tvingas ut ur den mittersta bulben upphör gasbildningen. Apparaten är nu uppställd och klar för användning.
I alla kemiska laboratorier där vätgasreduktion utförs måste det finnas en försörjning av vätgas som kan slås på och av efter behag. När en gas tillverkas i laboratoriet måste apparaten vanligtvis ställas upp varje gång gasen behövs. Dessutom finns det inget sätt att slå på och av försörjningen. För väte och vissa gaser löste Kipps apparat detta problem. Samma apparat kan också användas för att leverera koldioxid eller vätesulfid på kran.
Även om det också kan behövas regelbunden leverans av andra gaser, är detta de enda tre vanliga gaser som Kipps apparat kan användas för. Detta beror på att det krävs uppvärmning för att producera andra gaser. Detta är inte aktuellt i Kipps apparat eftersom den skulle splittras vid uppvärmning. Gasflödet styrs genom att gas endast bildas när en kall vätska kommer i kontakt med klumpar av fast ämne. Väte, koldioxid och vätesulfid framställs alla på detta sätt. När vätskan dräneras bort från det fasta ämnet stoppas tillförseln. Ingen uppvärmning behövs för att tillverka dem. De tillverkas genom att kalla syror verkar på bitar av fasta ämnen. Trasiga pinnar av järnsulfid används för att tillverka vätesulfid, marmorflisor för koldioxid och zinkgranulat för väte.
Kipps apparat är tillverkad av tjockt glas och är vanligtvis ca 0,5 m hög. Andra storlekar tillverkas också. Den består i princip av tre glödlampor som är kopplade ovanför varandra. Det fasta ämne som behövs för att framställa gasen placeras i den centrala glödlampan genom att lyfta bort den översta glödlampan och det glasrör som är monterat på den. En slipad glasarmatur förbinder den övre delen med den nedre delen. En glasarmatur hindrar det fasta ämnet från att falla ner i den nedre bulben. Gasutloppsröret går ut från den centrala glödlampan. På den finns en kran för reglering av gastillförseln. Gaskranen öppnas och syra hälls in via tratten på toppen. Den översta delen fungerar som en tratt för att mata den nedre delen. Det finns ingen direkt väg från toppen till den mellersta bulben. Tillräckligt med syra hälls i för att fylla den nedre sektionen och översvämma det fasta ämnet i mittbulben. Gaskranen stängs. Gas produceras och trycket byggs upp inuti bulben, vilket tvingar syran ner i den nedre bulben och upp i den övre. När vätskan tvingas ut ur den mittersta bulben upphör gasbildningen. Apparaten är nu uppställd och klar för användning.
När gas behövs vrids kranen på. Gastrycket i den mittersta bulben släpps ut. Det finns inget extra tryck som håller kvar syran i den övre bulben, så den sjunker ner för att helt fylla den nedre bulben och återigen översvämma det fasta ämnet. När gaskranen stängs av, eftersom gasen inte längre kan ta sig ut, byggs trycket upp igen och tvingar vätskan tillbaka till den övre bulben eller behållaren. Tryckuppbyggnaden upphör när alla droppar syra som sitter kvar på det fasta ämnet har förbrukats.
Med tiden blir syran svagare och det fasta ämnet förbrukas. Kemikalierna behöver förnyas. Syran dräneras ut genom att ta bort proppen från den nedre bulben, varefter det kvarvarande fasta ämnet kan tas ut. Detta bör göras i ett dragskåp för att förhindra att man andas in giftiga ångor. På grundav dess giftiga egenskaper och obehagliga lukt av rötägg är det lämpligt att alltid förvara en svavelväte-Kipp-apparat i dragskåpet.
Med tiden blir syran svagare och det fasta ämnet förbrukas. Kemikalierna behöver förnyas. Syran dräneras ut genom att ta bort proppen från den nedre bulben, varefter det kvarvarande fasta ämnet kan tas ut. Detta bör göras i ett dragskåp för att förhindra att man andas in giftiga ångor. På grundav dess giftiga egenskaper och obehagliga lukt av rötägg är det lämpligt att alltid förvara en svavelväte-Kipp-apparat i dragskåpet.
Last edited:
