विषय

• कदम
• सामुदायिक प्रश्न और उत्तर
• चेतावनी

अन्य खंड

हाइड्रोजन सबसे हल्का तत्व है और इसके कई औद्योगिक उपयोग हैं, जिसमें रसोई में उपयोग के लिए हाइड्रोजनीकृत वसा का निर्माण और कोयले से हाइड्रोकार्बन का उत्पादन शामिल है। यह पानी के अणुओं का एक अनिवार्य हिस्सा है और बिजली की थोड़ी मात्रा का उपयोग करके इसे अलग किया जा सकता है। आप कुछ सक्रिय धातुओं और मजबूत एसिड का उपयोग करके हाइड्रोजन गैस का उत्पादन भी कर सकते हैं। दोनों विधियां अपेक्षाकृत सरल हैं और आपको हाइड्रोजन गैस एकत्र करने की अनुमति देगा।

कदम

विधि 2 की विधि 1: सक्रिय धातुओं के साथ जल विस्थापन का उपयोग करना

1. 

   आवश्यक सामग्री जुटाएं। एक सक्रिय धातु के साथ एक मजबूत एसिड को मिश्रित करने की प्रतिक्रिया का उपयोग करके हाइड्रोजन को इकट्ठा करने के लिए, आपको आवश्यकता होगी: एक एर्लेनमेयर फ्लास्क, एक रबर स्टॉपर, प्लास्टिक ट्यूबिंग, आसुत जल, टेस्ट ट्यूब, एक बड़ा कंटेनर, 3 मोलर हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल), और मैग्नीशियम या जस्ता छर्रों।
   • एर्लेनमेयर फ्लास्क एक ग्लास फ्लास्क है जिसमें एक शंक्वाकार तल और बेलनाकार गर्दन है।
   • रबर डाट फ्लास्क के शीर्ष के लिए है और टयूबिंग के माध्यम से जाने के लिए बीच में एक छेद होना चाहिए।
   • या तो मैग्नीशियम या जस्ता इस प्रयोग के लिए काम करेगा, आपको दोनों की आवश्यकता नहीं है।
   • इनमें से कुछ आपूर्ति ऑनलाइन या एक प्रयोगशाला आपूर्ति स्टोर पर खरीदने की आवश्यकता हो सकती है।

2. 

   
   
   उचित सुरक्षात्मक उपकरण पहनें। हाइड्रोक्लोरिक एसिड जैसे मजबूत एसिड के साथ काम करते समय, आप यह सुनिश्चित करना चाहते हैं कि आप उचित सुरक्षा सावधानी बरतें। लैब कोट पहनना, दस्ताने, बंद पैर के जूते और आंखों की सुरक्षा आवश्यक है।
   • अपनी आँखों के किनारों पर छींटे लगाने से बचाने के लिए काले चश्मे पहनने चाहिए।
   • ऐसे दस्ताने पहनें जो ठीक से फिट हों ताकि आप अपने हाथों और उंगलियों की अच्छी निपुणता बनाए रखें।

3. 

   
   
   प्रयोगात्मक सेटअप तैयार करें। रबर स्टॉपर के छेद में ट्यूबिंग के एक छोर को डालें। आप चाहते हैं कि टयूबिंग रबर डाट के माध्यम से सभी तरह से चले और अंत से थोड़ा बाहर छड़ी। बड़े कंटेनर को पानी से भरें और ट्यूबिंग के मुक्त सिरे को पानी में रखें। जब प्रयोग शुरू होता है, तो आप रबड़ स्टॉपर को एर्लेनमेयर फ्लास्क में डाल देंगे।
   • इन टुकड़ों को तब तक अलग रखें जब तक कि आप इनका उपयोग करने के लिए तैयार न हों।

4. 

   
   
   टेस्ट ट्यूब को पानी में डूबा दें। कम से कम एक टेस्ट ट्यूब लें (यदि आप अधिक हाइड्रोजन एकत्र करना चाहते हैं तो अधिक उपयोग कर सकते हैं) और इसे पानी में डूबा दें। ट्यूब को झुकाएं ताकि सभी हवा के बुलबुले बच सकें। विपरीत छोर पर रबर डाट से जुड़ी जलमग्न ट्यूबिंग के ऊपर ट्यूब रखें।
   • यह आवश्यक है कि आपके शुरू होने से पहले सभी हवा के बुलबुले ट्यूब से हटा दिए जाएं। यदि वे नहीं हैं, तो ट्यूब में एकत्र गैस सिर्फ हाइड्रोजन से अधिक होगी।

5. 

   Erlenmeyer फ्लास्क में हाइड्रोक्लोरिक एसिड जोड़ें। आधे रास्ते के बारे में कुप्पी भरने के लिए पर्याप्त हाइड्रोक्लोरिक एसिड जोड़ें। लगभग 100 एमएल पर्याप्त होना चाहिए। सुनिश्चित करें कि एसिड जोड़ने से पहले फ्लास्क साफ और सूखा है। रबर के दस्ताने पहनें और फ्लास्क भरते समय सावधानी बरतें।
   • इस बात का ख्याल रखें कि किसी भी पानी को एसिड में न बहाएं। एसिड में जोड़ा गया पानी विस्फोट और चोट का कारण बन सकता है।

6. 

   एचसीएल में धातु के छर्रों को जोड़कर रासायनिक प्रतिक्रिया शुरू करें। कुप्पी में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के लिए मुट्ठी भर जस्ता या मैग्नीशियम छर्रों को जोड़ें। आपके द्वारा डाली गई सटीक राशि महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए एक छोटा सा मुट्ठी भर पर्याप्त होना चाहिए।
   • छर्रों को जोड़ने के बाद, डाट को फ्लास्क में रखें ताकि सिस्टम अब बंद हो।

7. 

   जलमग्न टेस्ट ट्यूब में हाइड्रोजन को इकट्ठा करें। जैसा कि धातु एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है, हाइड्रोजन गैस का उत्पादन होता है। यह हाइड्रोजन टयूबिंग के माध्यम से फ्लास्क के शीर्ष तक जाती है और पानी में डूबी टेस्ट ट्यूब में जाती है। गैस पानी को विस्थापित कर देगी और आपको परखनली के शीर्ष पर एक बुलबुला रूप देखना चाहिए।
   • जब टेस्ट ट्यूब हाइड्रोजन से भर जाता है, तो पानी के साथ एक और ट्यूब डुबोएं और इसे ट्यूबिंग के ऊपर रखें। आप उतनी ही हाइड्रोजन एकत्र कर सकते हैं जितनी आपकी प्रतिक्रिया से उत्पन्न होती है।
   • हाइड्रोजन गैस को हवा में भागने से रोकने के लिए नीचे की ओर टेस्ट ट्यूब रखें।

8. 

   गैस की पुष्टि हाइड्रोजन है। यह पुष्टि करने के लिए कि गैस हाइड्रोजन है, आप वह कर सकते हैं जिसे स्प्लिंट टेस्ट कहा जाता है। एक मैच को लाइट करें और इसे ट्यूब के नीचे रखें। आपको "पॉप" या चीख़ने की आवाज़ सुनाई देगी, यह दर्शाता है कि हाइड्रोजन मौजूद है।

विधि 2 की 2: इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करना

1. 

   आवश्यक सामग्री जुटाएं। इस प्रयोग में, आप पानी के अणुओं से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैसों को अलग करने के लिए बिजली का उपयोग करेंगे। इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करके हाइड्रोजन गैस को इकट्ठा करने के लिए, आपको 9-वोल्ट बैटरी, एक पेंसिल, दो टेस्ट ट्यूब, एक प्लास्टिक कंटेनर, पानी, बेकिंग सोडा, दो बड़े रबर बैंड (वैकल्पिक), और अंत में clamps के साथ एक बैटरी क्लिप की आवश्यकता होगी।
   • काम करने के लिए पेंसिल में ग्रेफाइट होना चाहिए। एक नंबर 2 पेंसिल एकदम सही है। ग्रेफाइट के दो छोटे टुकड़े भी इसके लिए काम करेंगे।
   • एक छोटा खाद्य भंडारण कंटेनर या कटोरा पर्याप्त है।
   • सुनिश्चित करें कि बैटरी क्लिप 9-वोल्ट की बैटरी फिट कर सकती है और इसके अंत में एलीगेटर क्लैम्प के साथ लाल और काले रंग का तार है। इन क्लैंप का उपयोग आपके सिस्टम को बैटरी को हुक करने के लिए किया जाएगा।

2. 

   पेंसिल से इरेज़र निकालें और पेंसिल को आधे में तोड़ दें। आपको ग्रेफाइट के दो टुकड़े चाहिए, एक बैटरी के सकारात्मक छोर के लिए और दूसरा बैटरी के नकारात्मक छोर के लिए। पेंसिल के प्रत्येक टुकड़े के दोनों सिरों को एक बिंदु तक पैना करें। सुनिश्चित करें कि ग्रेफाइट अच्छी तरह से उजागर हो।
   • यदि आपके पास पहले से ही शुद्ध ग्रेफाइट के दो टुकड़े हैं तो इस कदम को छोड़ दिया जा सकता है।

3. 

   एक्स-आकार में कंटेनर के चारों ओर 2 रबर बैंड लपेटें। यह चरण वैकल्पिक है, लेकिन प्रयोग करते समय परीक्षण ट्यूबों को रखने का एक आसान तरीका है। कंटेनर के ऊपर एक रबर बैंड को फैलाएं और उसके ऊपर एक दूसरा रबर बैंड फैलाएं ताकि वह पहले से अधिक पार हो जाए, एक एक्स बना।
   • यदि आप रबर बैंड का उपयोग नहीं करते हैं, तो परीक्षण ट्यूबों को टेप या स्ट्रिंग के साथ सुरक्षित करना सुनिश्चित करें ताकि प्रयोग के दौरान वे उल्टा रहें।

4. 

   बेकिंग सोडा और पानी का घोल बनाएं। पानी में बेकिंग सोडा घोलने से सिस्टम में बिजली का संचालन होगा। जोड़ा गया बेकिंग सोडा की सही मात्रा महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन लगभग 1 चम्मच प्रति 1 कप पानी पर्याप्त होना चाहिए। पूरी तरह से भंग होने तक हिलाओ।
   • बेकिंग सोडा को घोलने के लिए गर्म पानी का उपयोग करें।

5. 

   बेकिंग सोडा समाधान के साथ प्लास्टिक कंटेनर और टेस्ट ट्यूब भरें। कंटेनर को परीक्षण ट्यूबों के दोनों को पकड़ने के लिए पर्याप्त बड़ा होना चाहिए। कंटेनर को लगभग तीन-चौथाई भरने के लिए पर्याप्त समाधान जोड़ें। कंटेनर के समाधान में परीक्षण ट्यूबों को डूबाएं और उन्हें उल्टा फ्लिप करें। प्रत्येक ट्यूब को रबर बैंड X के क्रॉस में रखें ताकि वह इसे पकड़ सके।
   • यह बहुत महत्वपूर्ण है कि दोनों टेस्ट ट्यूब पूरी तरह से पानी से भरी हों और कोई हवाई बुलबुले न हों।

6. 

   एलीगेटर क्लैम्प्स को ग्रेफाइट में संलग्न करें। बैटरी क्लिप से एक क्लैंप लें और इसे एक पेंसिल के अंत में संलग्न करें। सुनिश्चित करें कि यह जितना संभव हो उतना ग्रेफाइट को छू रहा है। शेष मगरमच्छ क्लैंप और पेंसिल के टुकड़े के साथ भी ऐसा ही करें।
   • एक पेंसिल को लाल क्लैंप से और एक पेंसिल को काले क्लैंप से जोड़ा जाना चाहिए।

7. 

   टेस्ट ट्यूब में पेंसिल के बिना छोर को स्लाइड करें। टेस्ट ट्यूब को पूरी तरह से डूबे हुए रखते हुए, इसे थोड़ा झुकाएं ताकि आप पेंसिल के अनछुए सिरे को ट्यूब में स्लाइड कर सकें। इस प्रक्रिया को अन्य पेंसिल और अन्य टेस्ट ट्यूब के साथ दोहराएं।
   • इस बिंदु पर, सब कुछ पानी के नीचे होना चाहिए और प्रत्येक टेस्ट ट्यूब के अंदर पेंसिल का एक टुकड़ा होना चाहिए।
   • बैटरी क्लिप के अंत को रखें जो बैटरी को पानी से बाहर निकालता है।

8. 

   9-वोल्ट बैटरी से बैटरी क्लिप संलग्न करें। सब कुछ सेट अप के साथ, आप अब 9-वोल्ट बैटरी द्वारा प्रदान की जाने वाली बिजली को लागू करने के लिए तैयार हैं। बैटरी क्लिप का अंत कंटेनर से बाहर चिपका होना चाहिए ताकि बस बैटरी को जगह में क्लिप करें। एक बार बैटरी संलग्न होने के बाद, आपको ग्रेफाइट के अंत से उठने वाले बुलबुले और प्रत्येक टेस्ट ट्यूब के शीर्ष पर तैरते हुए देखना चाहिए।
   • यदि आप बुलबुले का उत्पादन करते नहीं देखते हैं, तो यह सुनिश्चित करने के लिए जांचें कि एलीगेटर क्लैंप को पेंसिल के ग्रेफाइट से मजबूती से जोड़ा गया है। इसके अलावा, जांच लें कि आपकी बैटरी पूरी तरह से चार्ज है।
   • पेंसिल से जुड़ी नकारात्मक तार वाली टेस्ट ट्यूब हाइड्रोजन का उत्पादन करेगी, जबकि बैटरी के सकारात्मक तार से जुड़ी टेस्ट ट्यूब ऑक्सीजन का उत्पादन करेगी।

9. 

   जब तक आप प्रत्येक ट्यूब में कुछ इंच की गैस नहीं लेते तब तक दो परीक्षण ट्यूबों में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन एकत्र करें। याद रखें, बैटरी के नकारात्मक छोर से जुड़ी ट्यूब में हाइड्रोजन होगा और ऑक्सीजन सकारात्मक छोर से जुड़ी ट्यूब में होगा। जार से टेस्ट ट्यूब निकालें, एक बार में। उन्हें उल्टा रखें और पानी निकलने दें। नलियों में गैस तब भी रहेगी जब तक आप उसे देख नहीं पाएंगे।

10. 

    हाइड्रोजन की उपस्थिति के लिए परीक्षण करें। आप एक मैच को छीनकर और गैस तक लौ को पकड़कर हाइड्रोजन की उपस्थिति के लिए परीक्षण कर सकते हैं। यदि यह हाइड्रोजन है तो यह एक बहुत ही विशिष्ट "चीख़ पॉप" ध्वनि बना देगा। आप माचिस की जगह एक जली हुई मोमबत्ती का भी इस्तेमाल कर सकते हैं।
    • टेस्ट ट्यूब में ऑक्सीजन के लिए परीक्षण करने के लिए जो शक्ति स्रोत के सकारात्मक पक्ष से जुड़ा था, एक जलाया हुआ माचिस (या कैंडल) उड़ाएं और टेस्ट ट्यूब के नीचे स्थिर चमक को रखें। यदि मोमबत्ती राज करती है, तो ऑक्सीजन मौजूद है।

सामुदायिक प्रश्न और उत्तर

अगर मुझे केवल हाइड्रोजन इकट्ठा करना है तो क्या मुझे दो टेस्ट ट्यूब की आवश्यकता है?

बैस रफ, एमए
पर्यावरण वैज्ञानिक बेस रफ फ्लोरिडा स्टेट यूनिवर्सिटी में भूगोल पीएचडी छात्र हैं। उन्होंने 2016 में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांता बारबरा से पर्यावरण विज्ञान और प्रबंधन में एमए किया। उन्होंने कैरिबियन में समुद्री स्थानिक योजना परियोजनाओं के लिए सर्वेक्षण कार्य किया है और सतत मत्स्य समूह के लिए एक स्नातक साथी के रूप में अनुसंधान सहायता प्रदान की है।

पर्यावरण वैज्ञानिक यदि आप केवल इलेक्ट्रोलिसिस विधि का उपयोग करके हाइड्रोजन एकत्र करना चाहते हैं तो आप एक टेस्ट ट्यूब का उपयोग कर सकते हैं। सुनिश्चित करें कि आप जिस ट्यूब का उपयोग कर रहे हैं वह बैटरी के नकारात्मक छोर से जुड़ा है।

इलेक्ट्रोलिसिस के इस सरल प्रयोग से कितना हाइड्रोजन एकत्र किया जा सकता है? और हाइड्रोजन गैस का दबाव क्या होगा?

वह निर्भर करता है। प्रतिक्रिया की दर (पानी के विभाजन) बैटरी के amps और प्रतिक्रिया के लिए शेष समय पर आधारित है। आमतौर पर हाइड्रोजन समुद्र स्तर के दबाव के बारे में होगा जब तक कि आप वास्तव में गर्म या ठंडे वातावरण में प्रयोग नहीं करते हैं।

नेगेटिव ट्यूब में हाइड्रोजन क्यों इकट्ठा होता है

पानी के अणु जिस तरह से इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं, उसके कारण हाइड्रोजन परमाणुओं को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है और ऑक्सीजन परमाणुओं को नकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है। गैसों को बाहर निकालते समय, धनात्मक रूप से आवेशित हाइड्रोजन को ऋणात्मक नली की ओर आकर्षित किया जाएगा, जबकि ऋणात्मक रूप से आवेशित ऑक्सीजन को धनात्मक नली की ओर आकर्षित किया जाएगा।

मेरी गैस इकट्ठा करने वाली ट्यूब से गैस क्यों नहीं निकली?

यह हाइड्रोजन है, एक गैस जो अन्य सभी की तुलना में हल्का है, जिसमें हीलियम शामिल है, जिसका अर्थ है कि यह टेस्ट ट्यूब में तब तक रहेगा जब तक ट्यूब का बंद अंत शीर्ष पर होता है क्योंकि अन्य गैसें इसे विस्थापित करती हैं। हाइड्रोजन के बजाय हम हीलियम का उपयोग करते हैं इसका कारण यह है कि यह ज्वलनशील नहीं है। यह इस तथ्य के कारण है कि यह एक महान गैस है (इसमें 8 इलेक्ट्रॉनों की पूरी वैलेंस शेल है) और इसलिए गैर-प्रतिक्रियाशील है।

क्या गैस बहुत ज्वलनशील होगी?

हाँ। YouTube पर हिंडनबर्ग आपदा देखें। जेपेलिन्स ने हाइड्रोजन का उपयोग किया क्योंकि यह सबसे हल्की गैस थी और इसे प्राप्त करना काफी आसान था। यह भी क्यों कुछ कार निर्माता हाइड्रोजन पावर्ड कारों पर काम कर रहे हैं।

क्या यह हाइड्रोजन का तरल रूप है?

नहीं - इस प्रयोग में हाइड्रोजन गैसीय होगा

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  मैं हाइड्रोजन कैसे प्राप्त करूं? उत्तर

चेतावनी

• शुद्ध हाइड्रोजन से सावधान रहें। हवा के साथ मिश्रित होने पर यह अत्यधिक विस्फोटक होता है।
• सुनिश्चित करें कि अन्य सभी हवा को उन उपकरणों से हटा दिया गया है जिसमें आप हाइड्रोजन इकट्ठा कर रहे हैं।