ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА РАЗЛОЖЕНИЕМ ВОДЫ, АКТИВИРОВАННЫМ АЛЮМИНИЕМ

С.П. Яценко, В.М. Скачков, Л.А. Пасечник, Н.А. Сабирзянов 

Институт химии твёрдого тела Уральского отделения РАН, 

Россия,  г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 91, 620990 

E-mail: Skachkov@ihim.uran.ru 

В  ИХТТ  УрО  РАН  усовершенствован  метод  получения  водорода  разложением  воды 

активированным  алюминием    Качество  водорода,  получаемое  предлагаемым  методом  также  как  и  при 

электролитическом  методе  разложения  воды,  несопоставимо  с  получением  за  счёт  крекинга,  а 

возможность  избавиться  от  источника  тока  при  электролизе  воды  дает  ряд  преимуществ  при 

использовании  активированного  алюминия.  Получаемый  из  отходов  алюминия  и  его  бракованных  (по 

примесям) сплавов водород по стоимости близок к хорошо отработанной технологии электролиза воды и 

не  более,  чем  в  2,0  раза  превышает  стоимость  его  синтеза  в  результате  крекинга  углеводородов  [1,  2]. 

Галлий и его жидкие сплавы при контакте с поликристаллическим образцом алюминия взаимодействует 

преимущественно  с  зонами  прилегающими  к  границам  зёрен.  Алюминий  из  зерен  растворяется  в 

галлиевом сплаве и взаимодействует с водой, образуя водород и гидроксид алюминия. Зёрна становятся 

разобщенными  жидкими  прослойками,  образец  резко  увеличивает  свою  поверхность  и  со  временем 

разваливается [3 ,4]. Использование для получения первичного алюминия загрязненного галлием оксида 

алюминия (глинозёма) даже с содержанием до 1% Ga практически не оказывает влияния на механические 

свойства полос из сплава АМг. Технологическая добавка галлия к этим сплавам снижает их окисляемость 

и улучшает качество поверхности слитков за счёт образования прочной и эластичной оксидной плёнки, 

уменьшает число и высоту ликвидационных наплывов, не оказывает влияния на коррозионную стойкость 

в агрессивной атмосфере морских тропиков [5]. Пуск установки и работа подробно описана в [2, 6]. При 

открытии  вентиля  для  получения  водорода  раствор  поступал  в  реактор,  и  происходила  реакция 

цементации галлия на алюминии, растворение алюминия в жидком галлиевом сплаве и взаимодействие 

активированного  алюминия  с  водой,  где  щелочной  компонент  тоже  выступает  как  активатор  основной 

реакции  разложения  воды.  С  прекращением  забора  газа  (вентиль  закрыт)  выделяющийся  водород 

вытесняет  раствор  из  реакционного  пространства  и  реакция  прекращается.  Наиболее  интенсивное 

взаимодействие  с  водой  достигается  при  галлировании  гранул  алюминия  и  наличие  жидкого  контакта 

галлия  с  алюминием.  Большое  количество  гидроксида  алюминия  образующееся  по  реакции  замедляет 

процесс  выделения  водорода  в  единицу  времени.  В  реакторе  поэтому  предусмотрена  сетчатая 

перегородка,  отделяющая  реакционный  объём  от  общего  резервуара  куда  поступает  (вымывается) 

гидроксид алюминия при принудительной циркуляции насосом. В экспериментах установлены  условия 

объёма  выделяющегося  водорода  и  эффективности  повышения  температуры  раствора  в  реакционном 

пространстве от содержания галлия на гранулах и состава в используемых сплавах, а также количестве 

примесей.  Показана  эффективность  получения  водорода  путём  разложения  воды  алюминием, 

активированным с помощью цементационного покрытия галлием и контактов со сплавами галлия с индием 

и оловом при различных условиях, в том числе в присутствии щелочного и щелочно-галлатного растворов. 

Количество получаемого водорода в пересчете на нормальные условия (101,3 кПа, 18°С) из 1 кг Аl составляет 

1,145 м

3

. Для проведения реакции на 1 кг Аl требуется 2 дм

3

 воды, при этом получается 2,89 кг гидроксида 

алюминия с выделением 3650,7 ккал  тепла.