ဆွေးနွေးချက်:ဟိုက်ဒရိုဂျင်

Hydrogen

Occurrence (သဘာဝအတိုင်းတွေ့ရမှု)

hydrogen atom သည်အပေါ့ဆုံး atom ဖြစ်သည်။ hydrogen moleculeတစ်လုံးတွင် H atom နှစ်လုံးဖြင့် ဖွဲ့စည်းထား၍ molecular formulaမှာ H2ဖြစ်သည်။သာမန်အပူချိန်နှင့်ဖိအားအောက်တွင် အရောင်မရှိ။အနံ့မရှိ ။ အရသာမရှိ၍ အဆိပ်မရှိသော ဓာတ်ငွေ့ဖြစ်သည်။  ဟိုက်ဒြိုဂျင်အသန့်သည် အပြာနုရောင်ဖြင့်လောင်ကျွမ်းသည်။ ကိုယ်တိုင် မီးလောင်သော်လည်း လောင်ကျွမ်းမှုကိုအားမပေးပါ။ လေထက်relative vapour density နိမ့်သောကြောင့် ကမ္ဘာ့လေထုထဲတွင် ပမာဏအနည်းငယ်သာ တွေ့ရသော်လည်း ကမ္ဘာပေါ်ရှိအပေါများဆုံး elements များထဲတွင် တစ်ခုဖြစ်သည်။ ရေနှင့် organic compounds များထဲတွင် အများဆုံးပမာဏအနေဖြင့်တွေ့ရသည်။  universe(စကြာဝဠာ)ထဲတွင် အပေါများဆုံး ဒြပ်စင်ဖြစ်သည်။ (75% by mass and 90% by volume)

Hydrogenထုတ်ဖော်ခြင်း

ဓာတ်ခွဲခန်းထုတ်ဖော်ပုံ

- - hydrogenကို တွင်းထွက်အက်ဆစ်အပျော့များနှင့် အချို့သောmetalများ၏ဓာတ်ပြုမှုမှ ဓာတ်ခွဲခန်းထဲတွင် ထုတ်ယူနိုင်သည်။

metal + acid == salt + hydrogen

- - hydrogen gas ထုတ်ပေးရန်အတွက် acid (သို့မဟုတ်) water နှင့်ဓာတ်ပြုသော metalပမာဏကို activity seriesအရ ဖော်ပြနိုင်သည်။

K, Na နှင့် Caတို့သည် ရေအေးနှင့်ဓာတ်ပြု၍ metallic hydroxide နှင့် hydrogenကို ထုတ်ပေးသည်။

metal  +  water  ==  metal hydroxide  + hydrogen

Mg, Al, Zn, Fe တို့သည် ရေနွေးဖြင့်ဓာတ်ပြု၍ metallic oxideနှင့် hydrogenကိုထုတ်ပေးသည်။

  metal  +  steam  ==  metal oxide  +  hydrogen

Kမှ Feအထိ(Alမပါ) metalများသည် dilute HCl (သို့မဟုတ်) dilute H2SO4 နှင့်ဓာတ်ပြု၍ saltနှင့် hydrogenကို ထုတ်ပေးသည်။ (Alသည် dilute acid များနှင့်ဓာတ်ပြုရာတွင် အလွန်နှေးသောကြောင့် အသုံးမပြုပါ)

  metal  +  acid(dil)   ==   salt  +  hydrogen

- - အတွေ့ရများသော တွင်းထွက်အက်ဆစ်များမှာHCl, H2SO4 နှင့် HNO3 တို့ဖြစ်ကြသည်။ nitric acidသည် Mgတစ်ခုတည်းနှင့်သာ hydrogen ကို ထုတ်ပေးနိုင်သောကြောင့် hydrogen ထုတ်ဖော်ရာတွင် ၄င်းကိုအသုံးမပြုပါ။

- - Kနှင့် Naတို့သည် acidများနှင့်ဓာတ်ပြုရာတွင် အလွန်ပြင်းထန်သောကြောင့် hydrogenထုတ်ဖော်ရာတွင် ၄င်းတို့ကိုလုံးဝအသုံးမပြုပါ။

- - လက်တွေ့လုပ်ရာတွင် delivery tubeမှ ဦးစွာထွက်လာသော hydrogen gasကို မစုဆောင်းသင့်သေးပါ။ ၄င်းသည် လေနှင့်ရောနှောနေသေး သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ hydrogenနှင့် လေ(သို့)oxygen အရောအနှောသည် မီးတောက်တစ်ခုဖြင့် ထိတွေ့သောအခါ ပေါက်ကွဲသည်။

စီးပွားဖြစ်ထုတ်ဖော်ခြင်း

hydrogenအား စက်ရုံများတွင်စီးပွားဖြစ်ထုတ်ဖော်ရာ၌ နည်လမ်းများစွာရှိသည့်အနက် -

- Hydrocarbonsများမှ ထုတ်ယူခြင်းကို 77% ။ **ကျောက်မီးသွေး,Coal မှ ထုတ်ယူခြင်းကို 18% ။ **Electrolysis(လျပ်စစ်သုံးဓာတ်ခွဲခြင်း) နည်းလမ်းမှ 4% **အခြားနည်းလမ်းများမှထုတ်ယူခြင်းကို 1%

                                      အသုံးပြုလျက်ရှိသည်။

(a)From hydrocarbons

methane(သဘာဝဓာတ်ငွေ့)ကို 800°Cနှင့် 30atm pressure တွင်ရှိသော Ni catalyst ၏အကူဖြင့် steam(ရေနွေးငွေ့)နှင့် ဓာတ်ပြုစေသောအခါ carbon monoxideနှင့် hydrogenကိုရရှိမည်။

Ni

CH4 + H2O ---------------> CO + 3H2

                           800°C,30atm

hydrogen gas ပိုမိုရရှိစေရန် ရလာသောအရောအနှော (water gas)ကို ရေနွေးငွေ့နှင့် နောက်ထပ် ရော၍ 450°Cတွင်ရှိသော iron III oxide (catalyst)၏ အကူဖြင့် ဓာတ်ပြုစေပါသည်။

                                      Fe2O3
  CO  +  H2O    ----------------->   CO2  +  H2

CO2 သည် pressureအောက်တွင် ရေ၌အလွန်ပျော်ဝင်နိုင် သည်။ ထို့ကြောင့် gasအရောအနှောမှ CO2ကိုဖယ်ရှားရန် 30atm ဖိအား အောက်တွင် ရေကို ဖြတ်စေသည်။

                             30atm

CO2 + H2O -------------> H2CO3 hydrogen နှင့်ရော၍ကျန်နေသော carbon monoxide အနည်းငယ်ကို ammoniaနှင့် copper I methanoate ပါဝင်သော ပျော်ရည်ဖြင့်ဖယ်ရှားပစ်သည်။

- - (Haber's Process ဖြင့် ammoniaထုတ်ဖော်ရယူရာ၌ nitrogen ကို fractional distillation of liquid air နည်းလမ်းဖြင့်လည်းကောင်း hydrogenကို အထက်ပါနည်းလမ်းဖြင့်လည်းကောင်းရယူသည်)***

(b) By electrolysis(လျပ်စစ်သုံးဓာတ်ခွဲခြင်းဖြင့်)

- - brine(saturated NaCl) ပျော်ရည်အားလျပ်စစ်သုံးဓာတ်ခွဲ၍ chlorine ထုတ်ဖော်ရာမှ hydrogenအား ဘေးထွက်ပစ္စည်း အနေဖြင့် ရရှိသည်။

- - sulphuric acid ပါဝင်သော ရေကို လျပ်စစ်သုံးဓာတ်ခွဲခြင့်ဖြင့်လည်း hydrogenကို ရရှိသည်။

       2H2O   -------->   2H2   +   O2

Uses of Hydrogen

       ဟိုက်ဒြိုဂျင်ကို

-- မိုးပျံပူပေါင်းများကိုလေဖြည့်ရန် -- ဆီများကို အဆီခဲများအဖြစ်သို့ပြောင်းလဲရာတွင် -- ကျောက်မီးသွေးကို ဓာတ်ဆီ(petrol)အဖြစ်ပြောင်းလဲရန် -- Haber's process ဖြင့် ammonia ထုတ်ဖော်ရာတွင် -- hydrochloric acid ပြုလုပ်ရာတွင် -- သံမဏိများဖြတ်ခြင်းနှင့် ဂဟေဆော်ခြင်းတွင် အသုံးပြုသော oxyhydrogen မီးတောက်အဖြစ် အသုံးပြုသည်။