Bram

Wat is waterstof? Waterstof is het eerste atoom in het periodiek systeem der elementen. Het is een licht, kleurloos en reukloos gas dat in twee-atomige vorm voorkomt. De molecuulformule van waterstof is H2. Hier zijn nog wat details over het element H: Naam Waterstof Symbool H Atoomnummer 1 Groep Alkalimetaal Periode Periode 1 Reeks Niet-metaal Kleur Kleurloos Atoommassa (u) 1,0079 Dichtheid (kg·m-3) 0,08988 Toestand Gas Lading 1+ Omdat waterstof licht ontvlambaar is, is het zeer geschikt als brandstof; het wordt in een brandstofcel verbrand waarbij elektriciteit en vloeibaar water vrijkomen. Het klinkt als dé brandstof van de toekomst maar het is toch te mooi om waar te zijn. In de praktijk blijkt het erg moeilijk om waterstof op te slaan en daarom wordt het nu nog maar heel weinig gebruikt. Er zijn wel al een klein aantal bussen voor het openbaar vervoer die op waterstof rijden. En als het opslag probleem opgelost is zullen er ook personen auto's op waterstof komen.

Hoe maak je waterstof? De bekendste manier van waterstof maken is met het toestel van Hoffman. Het idee daarachter is dat het water ge-elektrolyseert wordt. Het toestel ontleed H2O in H2 en O2. Aan de positieve pool van de stroombron, de anode, ontstaat zuurstofgas en aan de negatieve pool, de kathode ontstaat het felbegeerde waterstofgas. In reactievergelijkingen ziet dat er zo uit: Anode: 2 H2O  O2 + 4 H+ + 4eKathode: 4 H2O + 4e-  4 OH- + 2 H2 Deze reacties zien er ingewikkelder uit dan ze eigenlijk zijn. Je ziet dat er bij de anode e- ontstaat, dat komt omdat het water bij het ontleden negatieve elektronen laat ontsnappen. Aan de andere kant, bij de kathode, is het juist andersom H is positief geladen en heeft juist e- nodig, daarom staat die ook voor de pijl in de reactievergelijking. Omdat het nogal veel energie kost om water te elektrolyseren, en elektrolyse daarom als manier om de energie van de toekomst op te wekken, afvalt zijn we op zoek gegaan naar andere manieren om H2 produceren. Het is mogelijk om waterstof te ‘maken’ door verschillende chemicaliën bij elkaar te voegen. We hebben een groot aantal mogelijkheden gevonden: Reageren met een metaal 2 Li + 2 H2O  H2 + 2 LiOH Ca + 2 H2O  H2 + Ca(OH)2 Ontleden door een metaal 2 Al + 6 H2O  2 Al(OH)3 + 3H2 Zn + 2 H2O  Zn(OH)2 + H2 Onstaan uit zuren en metalen Mg + H2SO4  MgSO4 + H2 Zn + 2 HCl  ZnCl2 + H2

Er zijn al een aantal mogelijkheden die afvallen. Reageren met metaal bijvoorbeeld, dat is gewoon te gevaarlijk omdat het metaal kan ontbranden het met water in contact komt. En water laten ontleden door er een metaal aan toe te voegen werkt ook niet goed, want het duurt veel te lang voordat het water ontleed en daarom ook om maar een beetje waterstofgas te krijgen. Dan blijft dus metaal laten reageren met een zuur Hier gaan we dus verder onderzoek naar doen.

als

over.