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Autor Thema: Erzeugung von Wasserstoff im Labormaßstab  (Gelesen 14093 mal)

hefefurz

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Erzeugung von Wasserstoff im Labormaßstab
« am: 25. November 2008, 21:15:56 »
Hat jemand mit sowas Erfahrung? Mein liebgewonnenes NaBH4 möchte ich dafür nicht verschwenden. Günstig scheint Al(0) + OH-, oder andere unedle Metalle mit H+.

Pimmel [--heat-->] Bratwurst

Phil

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Re: Erzeugung von Wasserstoff im Labormaßstab
« Antwort #1 am: 25. November 2008, 21:37:06 »
Wen Du Zink und HCl hast bekommst Du Wasserstoff, oder noch billiger ist Eisen. Nun kommt es auf die Reinheit vom Wasserstoff an den Du brauchst, den gebildeten Wasserstoff durch NaOH Pellets leiten um Säurespuren zu entfernen. Oder eine Elektrolyse aber es kommt darauf an wie fiel in welcher Zeit benötigt wird.
Nicht die Gewalt einiger weniger ist gefährlich, sondern das Schweigen der Masse.
Wer suchet der findet. Wer drauftritt, verschwindet. Alte Mienenregel.
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Stefan

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Re: Erzeugung von Wasserstoff im Labormaßstab
« Antwort #2 am: 25. November 2008, 23:44:17 »
Über die Wasserstofferzeugung zum Zwecke der Hydrierung o.ä. habe ich mir auch schon Gedanken gemacht.

Zink und Säure ist nicht optimal, da bei Verwendung von technischem Zink und/oder technischer Schwefelsäure aus Arsen-Verunreinigungen AsH3 entsteht, welches den Katalysator vergiftet.

Besser ist Aluminium und Natronlauge. Achtung, keine Alufolie oder Späne nehmen, nur kompakte Alustücke, sonst geht die Reaktion übelst durch.
Hartmut hat mal geschrieben dass das NaOH auch katalytisch wirken kann und dann nur die Reaktion von Al und Wasser zu Al(OH)3 katalysiert. Das funktioniert zwar schon, aber die Wasserstoffentwicklung ist für den praktischen Einsatz viel zu langsam- habs getestet (allerdings nur mit kompakten Alustücken, mit Alufolie könnts gehen. Nur stark verdünnte Natronlauge nehmen.).
Mit einer stöchiometrischen Menge NaOH funktioniert es dagegen astrein und die Reaktionsgeschwindigkeit lässt sich über die Temperatur gut steuern.
Man braucht also recht viel NaOH dafür.

Weiterhin wird noch amalgamiertes Aluminium und Wasser empfohlen. Meiner Erfahrung nach kein bisschen besser als die Methode mit NaOH-Katalyse: funzt, aber ist zu lahm.

Optimal wäre der Bau einer leistungsfähigen Elektrolysezelle zur Wasserelektrolyse. Die Reinheit des Wasserstoffs ist dabei sehr hoch. Elektrolyt ist Natronlauge, Anode muss Nickel oder besonderer Edelstahl sein.
Man braucht hohe Ströme, um vernünftige Gasmengen zu erzeugen. Es wäre zu empfehlen, mehrere Zellen hintereinander zu schalten und mit höherer Spannung (2-3V pro Zelle) und niedrigerem Strom zu arbeiten. 
Das kann man auch elegant als "Filterpressen-Zellenstapel" mit bipolaren Elektroden lösen. Dann braucht man  geeignete Diaphragmen um H2 und O2 sauber getrennt abführen zu können. Die Wärmeabfuhr macht dann auch Probleme.
Industriell (bei der Chloralkalielektrolyse, aber Prinzip ist genau dasselbe)  lässt man durch jede Einzelzelle die Lauge im Kreislauf durchströmen, die Kühlung der Lauge erfolgt dann extern. Gas und Lauge strömen zusammen als Schaum aus der Zelle und werden in einer Absetzkammer getrennt.

 

hefefurz

  • Gast
Re: Erzeugung von Wasserstoff im Labormaßstab
« Antwort #3 am: 26. November 2008, 14:45:20 »
Danke, Stefan!

Wenn ich das also richtig verstehe ist der bequemste/praktikabelste Weg ne gerührte "Suspension" von Al-Folienknödeln in Wasser (temperiert?), zu der man mehr oder minder konzentrierte NaOH zugibt.

Elektrolyse ist schon ne Möglichkeit, da dann aber nur den mindesten Druck aufzubauen (um zB nen Reservoirballon aufzupusten) kannste wohl vergessen.

Sonst miete ich mir halt ne H2-Flasche oder nehme Ammoniumformiat, das geht auch prima, nur die Aufarbeitung könnte bequemer sein. Die ist bei ner normalen katalytischen Hydrierung einfach unübertroffen leicht :)

Phil

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Re: Erzeugung von Wasserstoff im Labormaßstab
« Antwort #4 am: 26. November 2008, 19:10:40 »
Hallo Stefan das danke für die Ausführung ist recht interessant. Du hast recht die Reaktion kann wirklich sehr heftig werden, Al und NaOH.
Das gebildete Natriumaluminat kann man gut in die Kläranlagen geben, die fällen damit Phosphate, somit währe auch die Entsorgung gelöst.

Hallo Hefefurz, Du benötigst wahrscheinlich einen gewissen Druck für die Hydrierung, desshalb würde ich an Deiner Stelle eine Flasche mieten, die ist so ca. 30 Teuros, mit dem rest kannst Du nachher noch Reinstwasser herstellen, so hast Du gleich mehrere nutzen.
Nicht die Gewalt einiger weniger ist gefährlich, sondern das Schweigen der Masse.
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Stefan

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Re: Erzeugung von Wasserstoff im Labormaßstab
« Antwort #5 am: 26. November 2008, 22:46:55 »
Hier hat jemand Alu + NaOH zum Füllen von gelben Säcken verwendet:
http://www.fingers-welt.de/gallerie/eigen/feuerw/h2/h2.htm
Da gelbe Säcke keinen Druck zum Aufblasen brauchen, würden sie sich als H2-Speicher bei Anwendung der Elektrolyse eignen. Um den Wasserstoff dann ins Reaktionsgefäß zu leiten bräuchte man dann aber eine kleine Membranpumpe, die ein bisschen Überdruck erzeugt.

Die Reaktion Al mit NaOH ist stark exotherm- entweder den Gaserzeuger im Wasserbad kühlen, oder die Reaktionsmischung sieden lassen und die Wärme per Rückflusskühler abführen.

hefefurz

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Re: Erzeugung von Wasserstoff im Labormaßstab
« Antwort #6 am: 27. November 2008, 12:02:11 »
Du benötigst wahrscheinlich einen gewissen Druck für die Hydrierung

Naja, alles über 1atm is prima. Dauert halt länger! Auf die Konstruktion von nem Druckgefäß hab ich nicht so richtig Lust, ausserdem macht das auch leicht bumm.

Am ehesten noch ne Saugflasche mit festgemachtem Gummistopfen, Magnetrührer und Druckflasche an der Olive, das könnte gut gehen.

Gelöschter Benutzer

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Re: Erzeugung von Wasserstoff im Labormaßstab
« Antwort #7 am: 14. Dezember 2008, 15:13:14 »
Zitat
Pimmel  [--heat-->] Bratwurst
:-D aua
Zitat
oder noch billiger ist Eisen.
Hab das mal mit Eisen versucht, das hat dann sowas von nach H2S gestunken, das ichs gleich aufgegeben hab.

Ne Wasserstoffbombe ist halt doch noch das beste...
 
« Letzte Änderung: 15. Dezember 2008, 23:47:00 von PlanetScience »

hefefurz

  • Gast
Re: Erzeugung von Wasserstoff im Labormaßstab
« Antwort #8 am: 15. Dezember 2008, 10:28:59 »
Hab das mal mit Eisen versucht, das hat dann sowas von nach H2S gestunken, das ichs gleich aufgegeben hab.

Ging mir genauso. Obwohl das Eisen angeblich "99.9%" rein war. Die 0.1% FeS reissen es wohl raus!
« Letzte Änderung: 15. Dezember 2008, 23:47:18 von PlanetScience »

hefefurz

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Re: Erzeugung von Wasserstoff im Labormaßstab
« Antwort #9 am: 09. Februar 2009, 08:22:36 »
Hier hat jemand Alu + NaOH zum Füllen von gelben Säcken verwendet:
http://www.fingers-welt.de/gallerie/eigen/feuerw/h2/h2.htm
Da gelbe Säcke keinen Druck zum Aufblasen brauchen, würden sie sich als H2-Speicher bei Anwendung der Elektrolyse eignen. Um den Wasserstoff dann ins Reaktionsgefäß zu leiten bräuchte man dann aber eine kleine Membranpumpe, die ein bisschen Überdruck erzeugt.

Das ist bisher wohl die beste Idee. Mit dem tollen KNF-Kompressor krieg ich das ganze dann auch auf 7 bar, was allerdings keines meiner Glasgeräte aushalten dürfte ;)

desshalb würde ich an Deiner Stelle eine Flasche mieten, die ist so ca. 30 Teuros

Dann wohne ich wohl im falschen Land. Bei Linde kostet ne Mietflasche inkl. Füllung so um die 140 EUR pro MONAT!!!