氫是世界上密度最低的氣體。在0℃和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,氫的密度為0.0899 g/L。H·卡文迪什(1731-1810)是第一個(gè)收集氫并仔細(xì)研究其性質(zhì)的人。1766年,卡文迪什向英國(guó)皇家學(xué)會(huì)提交了一份研究報(bào)告“人工空氣實(shí)驗(yàn)”。他說,他通過生產(chǎn)鐵、鋅等來生產(chǎn)“可燃空氣”(即氫)。與稀硫酸、稀鹽酸和其他酸反應(yīng)。他還發(fā)現(xiàn),如果氫在混合后與空氣一起點(diǎn)燃,就會(huì)爆炸;還發(fā)現(xiàn)氫和氧結(jié)合形成水。根據(jù)這種性質(zhì),A.L.Lavoisier(1743-1794)被稱為“氫”(意思是“產(chǎn)生水的物質(zhì)”)。19世紀(jì)50年代,當(dāng)英國(guó)醫(yī)生B·霍布森(1816-1873)撰寫《自然史新編》時(shí),他將“氫”翻譯成“輕氣體”,即最輕的氣體。
然而,由于氫的易燃性,其安全性并不高。那么,潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)是什么?實(shí)驗(yàn)后,當(dāng)空氣中氫的體積濃度為4.0.75.6%時(shí),它會(huì)在明火、陽光或火花的存在下爆炸。近年來,關(guān)于氫氣球爆炸受害者的新聞經(jīng)常出現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上。更安全的“氫氣球”通常使用氦氣作為填充氣體。
?然而,你不應(yīng)該害怕氫。純氫燃燒時(shí)非常“溫和”。當(dāng)純氫在噴嘴處點(diǎn)燃時(shí),可以觀察到氫安靜地燃燒,并產(chǎn)生淺藍(lán)色火焰(當(dāng)氫在玻璃噴嘴處燃燒時(shí),火焰通常略呈黃色)。當(dāng)用杯子蓋住火焰時(shí),杯壁上會(huì)出現(xiàn)小水滴,氫與氧反應(yīng)生成水并釋放出大量熱量。在點(diǎn)燃?xì)錃庵埃覀冃枰獧z查氫氣的純度:用脫水法取一個(gè)試管氫氣樣品,用拇指在火焰附近堵住,移開拇指點(diǎn)燃。如果你聽到尖銳的爆炸聲,這表明氫是不純的;如果“顫動(dòng)”的噪音表明氫是純的。
氫燃燒的產(chǎn)物只是不會(huì)造成污染的水。此外,熱值高,在所有普通燃料中排名第一。每公斤氫燃燒后釋放的熱量大約是汽油的3倍,酒精的3倍和焦炭的4倍。因此,氫是理想的清潔能源。然而,由于氫容易氣化、點(diǎn)燃和爆炸,正確解決氫儲(chǔ)存和運(yùn)輸問題已成為氫能發(fā)展的關(guān)鍵。氫能被認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础D壳埃澜绺鲊?guó)都十分重視氫作為一種新型能源的研究。
此外,氫氣也是石油化工、電子工業(yè)、冶金工業(yè)、食品加工、浮法玻璃、精細(xì)有機(jī)合成、航空航天等行業(yè)使用的主要工業(yè)氣體和特殊氣體。廣泛使用。