Hidrogen líquid: Propietats i Aplicacions

Líquid d'hidrogen - un dels estats agregats d'hidrogen. Assignar més estat gasós i sòlid d'aquest element. I si la forma gasosa és familiar per a molts, els dos estats extrems restants plantegen preguntes.

història

L'hidrogen líquid s'ha obtingut només en els anys trenta del segle passat, però aquesta química ha recorregut un llarg camí en el desenvolupament d'aquest mètode d'emmagatzematge i aplicació de gas.

Refrigeració començar experimentalment per utilitzar en el mig del segle XVIII a Anglaterra. El 1984 va rebre el diòxid de sofre liquat i amoníac. Sobre la base d'aquests estudis, vint anys més tard es va desenvolupar el primer nevera, i en altres trenta anys Perkins ha emès una patent oficial per a la seva invenció. En 1851, diu a l'altra banda de l'Atlàntic Dzhon Gori sobre els Drets de la creació de l'aparell d'aire condicionat.

Per hidrogen va arribar només en 1885, quan un Wroblewski Pole anunciar en el seu article que el punt d'ebullició d' aquest element és 23 Kelvin, la temperatura pic - 33 Kelvin, i la pressió crítica és de 13 atmosferes. Després d'aquesta declaració per crear un hidrogen líquid tractat Dzheyms Dyuar a la fi del segle 19, però l'estabilitat de la substància no hagués passat res.

propietats físiques

Aquest estat agregat es caracteritza per un material de molt baixa densitat - centèsimes grams per centímetre cúbic. Això fa que sigui possible l'ús de contenidors relativament petits per emmagatzemar hidrogen líquid. El punt d'ebullició és de només 20 Kelvin (-252 graus Celsius) i aquesta substància ja es congela a 14 graus Kelvin.

El líquid no té olor, color i sabor. Barrejant-ho amb oxigen pot provocar una explosió meitat dels casos. A l'arribar al punt d'ebullició d'hidrogen entra en l'estat gasós i el seu volum augmenta en 850 vegades.

Després de la liqüefacció d'hidrogen es col·loca en contenidors aïllats, que està suportat per una baixa pressió i temperatura en l'interval del 15 al 19 Kelvin.

hidrogen prevalença

L'hidrogen líquid es produeix artificialment i en un entorn natural no es produeix. Si no es tenen en compte els estats d'agregació, l'hidrogen - l'element més abundant, no només a la Terra sinó en tot l'univers. Es compon de les estrelles (incloent el nostre Sol), que omplen l'espai entre ells. L'hidrogen és participar en reaccions de fusió, i pot formar un núvol.

L'escorça terrestre aquest element ocupa només al voltant de l'u per cent de la quantitat total de la substància. El seu paper en l'ecosistema pot estimar a partir del fet que el nombre d'àtoms d'hidrogen en el nombre de segons després de l'oxigen. En el nostre planeta, gairebé totes les accions d'H ₂ estan obligats. Hidrogen - un component de tots els éssers vius.

l'ús de

L'hidrogen líquid (temperatura de -252 graus Celsius) s'utilitza com un motlle per a l'emmagatzematge de gasolina i altres derivats de petroli refinat. D'altra banda, l'actualment establert el concepte de transport que podrien utilitzar l'hidrogen líquid com a combustible en lloc de gas natural. Això reduiria els costos de producció de valuosos recursos i reduir les emissions. Però sempre que el disseny òptim del motor i no s'ha trobat.

L'hidrogen líquid s'utilitza àmpliament com un físics de refrigerant en els seus experiments amb neutrons. Atès que la massa de les partícules primàries i el nucli d'hidrogen són pràcticament iguals, intercanvi d'energia entre les mateixes és molt eficient.

Beneficis i Obstacles

L'hidrogen líquid permet l'escalfament lent de l'atmosfera i reduir la quantitat de gasos d'efecte hivernacle, si s'utilitza com a combustible per a vehicles. En la seva interacció amb l'aire (després de passar pel motor de combustió interna) produirà aigua i quantitats menors d'òxid nítric.

No obstant això, aquesta idea té les seves pròpies dificultats, per exemple, el mètode d'emmagatzematge i transport de gas, així com un augment en el risc d'incendi o fins i tot explosions. Fins i tot suposant que totes les mesures de precaució per evitar l'evaporació de l'hidrogen no és possible.

propulsor

L'hidrogen líquid (temperatura d'emmagatzematge de fins a 20 Kelvin) és un component del agent propulsor. Té diverses funcions:

1. La refrigeració dels components del motor i protegir el filtre de l'sobreescalfament.
2. Fixació de barres després de la barreja amb oxigen i calefacció.

Moderns motors de coets operen en una combinació d'hidrogen-oxigen. Això ajuda a aconseguir la velocitat desitjada per superar l'atracció de la Terra, i per mantenir tota l'aeronau, sense sotmetre'ls a l'acció de temperatures extremes.

Actualment només hi ha un coet, que utilitza plenament l'hidrogen com a combustible. En la majoria de casos, es requereix hidrogen líquid per separar les etapes superiors, o aquells dispositius que mantenen la majoria del treball en buit. Dels investigadors van ser suggeriments per utilitzar el formulari mitjà gelat de l'element per tal d'augmentar la seva densitat.