كيف يتم إنتاج غاز الهيدروجين من الألمنيوم

غاز الهيدروجين من الغازات عديمة اللون، عديمة الرائحة وغير السامة، ويعد من الغازات الأكثر وفرة في الكون، ويشكل 75% من مجموع الكتل البارونية، ومعظم الهيدروجين المتوفر على الكرة الأرضية موجود على شكل جزيئي سواءً في الماء أو المركبات العضوية، وينتج الهيدروجين من بعض التفاعلات الحمضية، حيث تم إنتاج أول غاز هيدروجيني مصنع في القرن السادس عشر، نتيجة تفاعل حمض مع معدن، من قبل العالم هنري كافنديش، وفي هذا المقال سيتم الإجابة عن سؤال: ” كيف يتم إنتاج غاز الهيدروجين من الألمنيوم ؟” على وجه الخصوص، وبعض استخدامات الألمنيوم الآخرى التي يدخل في تكوينها.[١]
كيف يتم إنتاج غاز الهيدروجين من الألمنيوم
تتعدد الطرق والأدوات التي يمكن من خلالها توليد غاز الهيدروجين باستخدام الألمنيوم، حيث يمكن تطبيق ذلك بالمنزل، أو في المختبر وبطرق آمنة، وباستخدام أدوات بسيطة، وفيما يأتي ذكر لعدة طرق توضح كيف يتم إنتاج غاز الهيدروجين من الألمنيوم:
رقائق الألمنيوم والماء
تعد هذه الطريقة محلية الصنع، حيث يمكن إعدادها في المنزل بسهولة وبطريقة آمنة، وذلك باستخدام كل من عنصر الألمنيوم المتوفر على شكل منتج لإزالة انسداد التصريف، أو يمكن استخدام رقائق الألمنيوم ذاتها، وذلك من خلال إضافة الماء إلى المنتج، داخل وعاء زجاجي، لأنه يعد تفاعلًا كيميائيًا طاردًا للحرارة، ومن أجل جمع غاز الهيدروجين المنتج، حيث يمكن توضيح التفاعل من خلال المعادلة الآتية:[٢]
رقائق الألمنيوم + هيدروكسيد الصوديوم ⟵ هيدروجين + ألومينات الصوديوم.
الألمنيوم و الحمض
تفاعل الحمض مع عنصر الألمنيوم يساهم في إنتاج غاز الهيدروجين، ويتم ذلك من خلال تفاعل حمض الهيدروكلوريك، أو حمض الميرياتيك مع شرائح الألمنيوم، فهذا التفاعل سينتج عنه فقاعات من غاز الهيدروجين، بالإضافة إلى الحرارة، وتوضح المعادلة الآتية آلية حدوث التفاعل:[٢]
رقائق الألمنيوم + حمض الهيدروكلوريك ⟵ هيدروجين + كلوريد الألمنيوم.
الألمنيوم والنحاس
في إجابة أيضًا عن سؤال: ” كيف يتم إنتاج غاز الهيدروجين من الألمنيوم، فلقد وضحت بعض نتائج التجارب أن هناك فعالية عالية في إنتاج غاز الهيدروجين عند تفاعل كل من الألمنيوم والنحاس، سواء كان خلال عملية الطلاء الكيميائي أو وجود النحاس على سطح الألمنيوم، أو تفاعله مع محلول كبريتات النحاس.[٣]
استخدامات الألمنيوم
يعد عنصر الألمنيوم من العناصر التي تتواجد في قشرة الأرض، حيث يتم استخراجه من البوكسيت، ثم يتم إجراء بعض العمليات الكيميائية على البوكسيت للحصول عليه بشكل معدن ناعم فضي اللون، ويتوفر على عدة أشكال منها: الصلبة والمسحوق، ويدخل في العديد من الاستخدامات، ومنها:[٤]
يدخل في صناعة الألعاب النارية، لأنه يمتاز الألمنيوم بقابليته للاشتعال بسهولة.
يستخدم مسحوق الألمنيوم في تكوين ومضات الكاميرا.
يدخل في تكوين صبغات فضية معدنية.
يستخدم في صناعة السيارات كطلاء فضي لها، وكما يدخل في عالم القطع الإلكترونية.
يعد مسحوق الألمنيوم من الأدوات التي تستخدم في رفع البصمة للجرائم الجنائية.
يدخل مسحوق الألمنيوم أيضًا في مكونات الوقود للصواريخ، نتيجة تفاعلاته السريعة وقابليته للاشتعال، فيكون قوة دافعة فعالة في إطلاق الصواريخ مقابل تكلفة مادية بسيطة.