በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ በጣም የተለመደው የኬሚካል ንጥረ ነገር ሃይድሮጂን ነው. ይህ የራሱ መነሻ ነጥብ ነው, ምክንያቱም በየጊዜው ሰንጠረዥ ውስጥ ነው የአቶሚክ ቁጥርአንድ እኩል ነው። የሰው ልጅ ለወደፊቱ በጣም ከሚቻሉት ተሽከርካሪዎች ውስጥ ስለ እሱ የበለጠ መማር እንደሚችል ተስፋ ያደርጋል። ሃይድሮጂን በጣም ቀላሉ ፣ ቀላል ፣ በጣም የተለመደ አካል ነው ፣ በሁሉም ቦታ ብዙ ነው - ከጠቅላላው የቁስ አካል ሰባ አምስት በመቶ። በየትኛውም ኮከብ ውስጥ በተለይም በጋዝ ግዙፎች ውስጥ ይገኛል. በከዋክብት ውህደት ምላሾች ውስጥ ያለው ሚና ቁልፍ ነው። ሃይድሮጂን ከሌለ ውሃ የለም, ይህም ማለት ህይወት የለም. የውሃ ሞለኪውል አንድ የኦክስጂን አቶም እንደያዘ ሁሉም ሰው ያስታውሳል, እና በውስጡ ሁለት አተሞች ሃይድሮጂን ናቸው. ይህ በጣም የታወቀው ቀመር H 2 O ነው.
እንዴት እንደምንጠቀምበት
ሃይድሮጅን በ 1766 በሄንሪ ካቨንዲሽ የተገኘ የብረት ኦክሳይድ ምላሽ ሲተነተን. ከበርካታ አመታት ምልከታ በኋላ, ሃይድሮጂን በሚቃጠልበት ጊዜ ውሃ እንደሚፈጠር ተገነዘበ. ቀደም ሲል, ሳይንቲስቶች ይህንን ንጥረ ነገር ለይተውታል, ነገር ግን እንደ ገለልተኛ አድርገው አይቆጥሩትም. እ.ኤ.አ. በ 1783 ሃይድሮጂን ሃይድሮጂን የሚለውን ስም ተቀበለ (ከግሪክ “ሃይድሮ” - ውሃ ፣ እና “ጂን” - ለመውለድ የተተረጎመ)። ውሃ የሚያመነጨው ንጥረ ነገር ሃይድሮጂን ነው. ይህ ሞለኪውላዊ ቀመር H2 የሆነ ጋዝ ነው. የሙቀት መጠኑ ወደ ክፍል ሙቀት ቅርብ ከሆነ እና ግፊቱ የተለመደ ከሆነ, ይህ ንጥረ ነገር የማይታወቅ ነው. ሃይድሮጅን በሰው ስሜት እንኳን ላይገኝ ይችላል - ጣዕም የሌለው፣ ቀለም የሌለው እና ሽታ የሌለው ነው። ነገር ግን በግፊት እና በ -252.87 C የሙቀት መጠን (በጣም ቀዝቃዛ!) ይህ ጋዝ ይፈስሳል. በጋዝ መልክ ብዙ ተጨማሪ ቦታ ስለሚወስድ በዚህ መንገድ ይከማቻል. ፈሳሽ ሃይድሮጂን እንደ ሮኬት ነዳጅ ያገለግላል.
ሃይድሮጂን ጠንካራ ፣ ብረታማ ሊሆን ይችላል ፣ ግን ይህ እጅግ በጣም ከፍተኛ ግፊትን ይፈልጋል ፣ እናም አሁን በጣም ታዋቂ ሳይንቲስቶች - የፊዚክስ ሊቃውንት እና ኬሚስቶች - እየሰሩት ያለው ነው። ቀድሞውኑ ይህ ንጥረ ነገር ለመጓጓዣ እንደ አማራጭ ነዳጅ ሆኖ ያገለግላል. አጠቃቀሙ ውስጣዊ ማቃጠያ ሞተር እንዴት እንደሚሰራ ተመሳሳይ ነው: ሃይድሮጂን ሲቃጠል ብዙ ይለቀቃል የኬሚካል ኃይል. በእሱ ላይ የተመሠረተ የነዳጅ ሴል የመፍጠር ዘዴ እንዲሁ በተግባራዊ ሁኔታ ተዘጋጅቷል-ከኦክስጅን ጋር ሲጣመር ምላሽ ይከሰታል ፣ እናም በዚህ በኩል ውሃ እና ኤሌክትሪክ ይፈጠራሉ። ምናልባት በቅርቡ መጓጓዣ ከቤንዚን ወደ ሃይድሮጂን "ይቀየራል" - ብዙ አውቶሞቢሎች አማራጭ ተቀጣጣይ ቁሳቁሶችን ለመፍጠር ፍላጎት አላቸው, እናም ስኬቶች አሉ. ግን ንፁህ የሃይድሮጂን ሞተር አሁንም ወደፊት አለ ፣ እዚህ ብዙ ችግሮች አሉ። ይሁን እንጂ ጥቅሞቹ ከጠንካራ ሃይድሮጂን ጋር የነዳጅ ማጠራቀሚያ መፈጠር በከፍተኛ ፍጥነት ላይ ነው, እና ሳይንቲስቶች እና መሐንዲሶች ወደ ኋላ አይመለሱም.
መሰረታዊ መረጃ
ሃይድሮጅን (lat.) - ሃይድሮጂን, መጀመሪያ ተከታታይ ቁጥርበፔሪዲክ ሠንጠረዥ ውስጥ, ምልክት H. የሃይድሮጂን አቶም ክብደት 1.0079 ነው, እሱ የሌለው ጋዝ ነው. የተለመዱ ሁኔታዎችምንም ጣዕም, ሽታ, ቀለም የለም. ከአስራ ስድስተኛው ክፍለ ዘመን ጀምሮ ኬሚስቶች የተወሰነውን ገልጸዋል ተቀጣጣይ ጋዝ, በተለየ መንገድ ያመለክታል. ነገር ግን ለሁሉም ሰው በተመሳሳይ ሁኔታ ይሠራል - ብረት ወደ አሲድ ሲጋለጥ. ሃይድሮጅን በካቬንዲሽ እራሱ እንኳን ለብዙ አመታት በቀላሉ "የሚቀጣጠል አየር" ተብሎ ይጠራ ነበር. እ.ኤ.አ. በ 1783 Lavoisier ውሃ ውስብስብ ጥንቅር እንዳለው በማዋሃድ እና በመተንተን ከአራት ዓመታት በኋላ “የሚቀጣጠል አየር” ዘመናዊ ስሙን ሰጠው ። የዚህ መነሻ የተዋሃደ ቃልየሃይድሮጂን ውህዶች እና በውስጡ የተካተቱትን ማንኛውንም ሂደቶች ለመሰየም በሚያስፈልግበት ጊዜ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል. ለምሳሌ, ሃይድሮጂን, ሃይድሬድ እና የመሳሰሉት. ሀ የሩሲያ ስምበ 1824 በ M. Solovyov የቀረበ.
በተፈጥሮ ውስጥ, የዚህ ንጥረ ነገር ስርጭት ምንም እኩል አይደለም. በሊቶስፌር እና ሃይድሮስፌር የምድር ቅርፊት ብዛቱ አንድ በመቶ ቢሆንም የሃይድሮጂን አተሞች ግን እስከ አስራ ስድስት በመቶ ይደርሳል። ውሃ በምድር ላይ በብዛት የሚገኝ ሲሆን በጅምላ 11.19% ሃይድሮጂን ነው። በተጨማሪም ዘይት፣ የድንጋይ ከሰል፣ ሁሉንም የተፈጥሮ ጋዞች እና ሸክላ በሚያካትቱ ውህዶች ውስጥ በእርግጠኝነት ይገኛል። በሁሉም የእፅዋት እና የእንስሳት ፍጥረታት ውስጥ ሃይድሮጂን አለ - በፕሮቲን ፣ ስብ ፣ ኑክሊክ አሲዶች ፣ ካርቦሃይድሬትስ ፣ ወዘተ. ነፃው ግዛት ለሃይድሮጂን የተለመደ አይደለም እና በጭራሽ አይከሰትም - በተፈጥሮ እና በእሳተ ገሞራ ጋዞች ውስጥ ያለው በጣም ትንሽ ነው። በከባቢ አየር ውስጥ በጣም ቀላል ያልሆነ የሃይድሮጅን መጠን 0.0001% ነው, በአተሞች ብዛት. ነገር ግን ሙሉው የፕሮቶን ጅረቶች ሃይድሮጅንን የሚወክሉት ከምድር አቅራቢያ ባለው ጠፈር ውስጥ ነው፣ ይህም የፕላኔታችንን ውስጣዊ የጨረር ቀበቶ ያደርገዋል።
ክፍተት
በህዋ ውስጥ እንደ ሃይድሮጂን ምንም አይነት የተለመደ ነገር የለም። በፀሐይ አካላት ውስጥ ያለው የሃይድሮጅን መጠን ከክብደቱ ከግማሽ በላይ ነው. አብዛኞቹ ከዋክብት በፕላዝማ መልክ ሃይድሮጂን ያመነጫሉ. የብዙዎቹ የተለያዩ የኔቡላዎች ጋዞች እና ኢንተርስቴላር መካከለኛ ሃይድሮጂንንም ያካትታል። በኮሜቶች ውስጥ እና በበርካታ ፕላኔቶች ከባቢ አየር ውስጥ ይገኛል. በተፈጥሮ ውስጥ አይደለም ንጹህ ቅርጽ, - አንዳንድ ጊዜ እንደ ነፃ H 2, አንዳንድ ጊዜ እንደ ሚቴን CH 4, አንዳንድ ጊዜ እንደ አሞኒያ NH 3, እንደ ውሃ እንኳን H 2 O. Radicals CH, NH, SiN, OH, PH እና የመሳሰሉት በጣም የተለመዱ ናቸው. እንደ ፕሮቶን ጅረት፣ ሃይድሮጂን የኮርፐስኩላር የፀሐይ ጨረር አካል ነው። የጠፈር ጨረሮች.
በተለመደው ሃይድሮጂን ውስጥ የሁለት የተረጋጋ isotopes ድብልቅ ቀላል ሃይድሮጂን (ወይም ፕሮቲየም 1 ኤች) እና ከባድ ሃይድሮጂን (ወይም ዲዩሪየም - 2 H ወይም D)። ሌሎች isotopes አሉ-ራዲዮአክቲቭ ትሪቲየም - 3 ኤች ወይም ቲ, አለበለዚያ - እጅግ በጣም ከባድ ሃይድሮጂን. እና ደግሞ በጣም ያልተረጋጋ 4 N. በተፈጥሮ ውስጥ, የሃይድሮጂን ውህድ isotopes በሚከተሉት መጠን ይዟል: አንድ deuterium አቶም 6800 protium አቶሞች አሉ. ትሪቲየም በከባቢ አየር ውስጥ ከናይትሮጅን የተፈጠረ ነው, እሱም በኒውትሮኖች ከኮስሚክ ጨረሮች ይጎዳል, ነገር ግን በጣም አነስተኛ በሆነ መጠን. የኢሶቶፕ የጅምላ ቁጥሮች ምን ማለት ናቸው? ቁጥሩ የሚያመለክተው የፕሮቲየም ኒዩክሊየስ አንድ ፕሮቶን ብቻ ሲሆን ዲዩተሪየም ፕሮቶን ብቻ ሳይሆን በአቶሚክ ኒውክሊየስ ውስጥ ኒውትሮንም አለው። በኒውክሊየስ ውስጥ ያለው ትሪቲየም አስቀድሞ ለእያንዳንዱ ፕሮቶን ሁለት ኒውትሮን አለው። ነገር ግን 4 H በአንድ ፕሮቶን ሶስት ኒውትሮን ይይዛል። ስለዚህ የሃይድሮጂን ኢሶቶፖች አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ከሌሎች ሁሉም ንጥረ ነገሮች isotopes ጋር ሲነፃፀሩ በጣም የተለያዩ ናቸው - የጅምላ ልዩነት በጣም ትልቅ ነው.
መዋቅር እና አካላዊ ባህሪያት
የሃይድሮጂን አቶም መዋቅር ከሁሉም ሌሎች ንጥረ ነገሮች ጋር ሲነፃፀር በጣም ቀላሉ ነው-አንድ ኒውክሊየስ - አንድ ኤሌክትሮን. ionization እምቅ - ኒውክሊየስን ከኤሌክትሮን ጋር የማገናኘት ኃይል - 13.595 ኤሌክትሮን ቮልት (ኢቪ). የሃይድሮጂን አቶም እንደ ሞዴል ምቹ የሆነው በዚህ መዋቅር ቀላልነት ምክንያት ነው። የኳንተም ሜካኒክስበጣም የተወሳሰቡ አተሞች የኃይል ደረጃዎችን ማስላት ሲፈልጉ. በ H2 ሞለኪውል ውስጥ በኬሚካላዊ ኮቫልንት ቦንድ የተገናኙ ሁለት አተሞች አሉ። የመበስበስ ጉልበት በጣም ከፍተኛ ነው. አቶሚክ ሃይድሮጂን እንደ ዚንክ እና ሃይድሮክሎሪክ አሲድ ባሉ ኬሚካዊ ግብረመልሶች ውስጥ ሊፈጠር ይችላል። ይሁን እንጂ በተግባር ከሃይድሮጂን ጋር ምንም አይነት መስተጋብር አይከሰትም - የሃይድሮጅን አቶሚክ ሁኔታ በጣም አጭር ነው, አተሞች ወዲያውኑ ወደ H 2 ሞለኪውሎች ይቀላቀላሉ.
ከአካላዊ እይታ አንጻር ሃይድሮጂን በጣም ቀላል ነው የታወቁ ንጥረ ነገሮች- ከአየር ከአስራ አራት ጊዜ በላይ ቀለለ (በበዓላት ወቅት የሚበሩ ፊኛዎችን ያስታውሱ - በውስጣቸው ሃይድሮጂን አላቸው)። ነገር ግን፣ ሊፈላ፣ ሊጠጣ፣ ሊቀልጥ፣ ሊጠናከር ይችላል፣ እና ሂሊየም ብቻ ይበዛል እና ይቀልጣል ዝቅተኛ የሙቀት መጠኖች. ፈሳሽ ማድረግ አስቸጋሪ ነው, ከ -240 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች የሆነ ሙቀት ያስፈልግዎታል. ነገር ግን በጣም ከፍተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ አለው. በውሃ ውስጥ የማይሟሟ ነው, ነገር ግን ከብረታ ብረት ሃይድሮጂን ጋር ጥሩ ግንኙነት አለው - በሁሉም ማለት ይቻላል ይሟሟል, ከሁሉም የተሻለ በፓላዲየም (አንድ የሃይድሮጂን መጠን ስምንት መቶ ሃምሳ ጥራዞች ይወስዳል). ፈሳሽ ሃይድሮጂን ቀላል እና ፈሳሽ ነው, እና በብረታ ብረት ውስጥ በሚሟሟት ጊዜ, ከካርቦን (ለምሳሌ ከብረት, ለምሳሌ) ጋር በመገናኘቱ ምክንያት ውህዶችን ያጠፋል.
የኬሚካል ባህሪያት
በውህዶች ውስጥ፣ በአብዛኛው፣ ሃይድሮጂን እንደ ሶዲየም እና ሌሎች አልካሊ ብረቶች ያሉ የ+1 ኦክሳይድ ሁኔታ (valence) ያሳያል። በጊዜያዊ ስርዓት የመጀመሪያ ቡድን ራስ ላይ ቆሞ እንደ የእነሱ ተመሳሳይነት ይቆጠራል. ነገር ግን በብረት ሃይድሬድ ውስጥ ያለው የሃይድሮጅን ion አሉታዊ በሆነ መልኩ ይሞላል, የኦክሳይድ ሁኔታ -1. ይህ ንጥረ ነገር በኦርጋኒክ ውህዶች ውስጥ እንኳን ሊተካ ከሚችለው ከ halogens ጋር ቅርብ ነው። ይህ ማለት ሃይድሮጅን ለሰባተኛው የወቅታዊ ስርዓት ቡድን ሊሰጥ ይችላል. በተለመዱ ሁኔታዎች ውስጥ የሃይድሮጂን ሞለኪውሎች በእንቅስቃሴ ላይ አይለያዩም, በጣም ንቁ ካልሆኑ ብረቶች ጋር ብቻ በማጣመር ጥሩ ከፍሎሪን, እና ብርሃን ከሆነ - ከክሎሪን ጋር. ነገር ግን ሲሞቅ, ሃይድሮጂን የተለየ ይሆናል - ከብዙ ንጥረ ነገሮች ጋር ምላሽ ይሰጣል. አቶሚክ ሃይድሮጂን ከሞለኪውላር ሃይድሮጂን ጋር ሲነፃፀር በኬሚካላዊ መልኩ በጣም ንቁ ነው, ስለዚህ ውሃ ከኦክሲጅን ጋር ተያይዞ ይፈጠራል, እና ኃይል እና ሙቀት በአንድ ጊዜ ይለቀቃሉ. በክፍል ሙቀት ውስጥ ይህ ምላሽ በጣም ቀርፋፋ ነው, ነገር ግን ከአምስት መቶ ሃምሳ ዲግሪ በላይ ሲሞቅ, ፍንዳታ ይከሰታል.
ሃይድሮጅን ብረትን ለመቀነስ ጥቅም ላይ የሚውለው ኦክስጅንን ከኦክሳይድ ስለሚያስወግድ ነው. በፍሎራይን አማካኝነት ሃይድሮጂን በጨለማ እና በሁለት መቶ ሃምሳ-ሁለት ዲግሪ ሴልሺየስ ሲቀነስ ፍንዳታ ይፈጥራል. ክሎሪን እና ብሮሚን ሃይድሮጂንን የሚያነቃቁት ሲሞቅ ወይም ሲበራ ብቻ ነው, እና አዮዲን ሲሞቅ ብቻ ነው. ሃይድሮጅን እና ናይትሮጅን አሞኒያ (አብዛኞቹ ማዳበሪያዎች የሚሠሩት በዚህ መንገድ ነው). ሲሞቅ, ከሰልፈር ጋር በጣም ንቁ የሆነ ምላሽ ይሰጣል, እና ሃይድሮጂን ሰልፋይድ ተገኝቷል. በቴሉሪየም እና በሴሊኒየም የሃይድሮጂን ምላሽን መፍጠር ከባድ ነው ፣ ግን በንጹህ ካርቦን ምላሹ በጣም ይከሰታል ከፍተኛ ሙቀት, እና ሚቴን ይመረታል. ሃይድሮጂን ከካርቦን ሞኖክሳይድ ጋር የተለያዩ ኦርጋኒክ ውህዶችን ይፈጥራል ፣ ግፊት ፣ የሙቀት መጠን ፣ አመላካቾች በዚህ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ እና ይህ ሁሉ ትልቅ ተግባራዊ ጠቀሜታ አለው። በአጠቃላይ የሃይድሮጅን ሚና እና ውህዶች እጅግ በጣም አስፈላጊ ነው, ምክንያቱም ለፕሮቲክ አሲድ አሲድ ባህሪያትን ይሰጣል. የሃይድሮጂን ትስስር ከብዙ ንጥረ ነገሮች ጋር ይፈጠራል, የኦርጋኒክ እና የኦርጋኒክ ውህዶች ባህሪያት ላይ ተጽእኖ ያሳድራል.
ደረሰኝ እና መጠቀም
ሃይድሮጅን በኢንዱስትሪ ደረጃ የሚመረተው ከተፈጥሮ ጋዞች - ተቀጣጣይ ጋዞች፣ ኮክ መጋገሪያ ጋዝ እና ዘይት ማጣሪያ ጋዞች ነው። በተጨማሪም ኤሌክትሪክ በጣም ውድ በማይሆንበት በኤሌክትሮላይስ ሊመረት ይችላል. ቢሆንም በጣም አስፈላጊ በሆነው መንገድየሃይድሮጂን ምርት መለወጥ በሚቻልበት ጊዜ የሃይድሮካርቦኖች ፣ በተለይም ሚቴን ፣ ከውሃ ትነት ጋር ያለው የካታሊቲክ መስተጋብር ነው። ሃይድሮካርቦኖችን ከኦክሲጅን ጋር የማጣራት ዘዴም በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል. የሃይድሮጂን ምርት ከ የተፈጥሮ ጋዝበጣም ርካሹ መንገድ ነው. ሌሎቹ ሁለቱ የኮክ ኦቭን ጋዝ እና ማጣሪያ ጋዝ አጠቃቀም - ሃይድሮጂን የሚለቀቀው ቀሪዎቹ ንጥረ ነገሮች በሚፈሱበት ጊዜ ነው. እነሱ የበለጠ በቀላሉ ፈሳሽ ናቸው, እና ለሃይድሮጂን, እንደምናስታውሰው, -252 ዲግሪ ያስፈልግዎታል.
ሃይድሮጅን ፔርኦክሳይድ በአጠቃቀም በጣም ታዋቂ ነው. በዚህ መፍትሄ የሚደረግ ሕክምና ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል. ሞለኪውላዊ ፎርሙላ H 2 O 2 በእነዚያ ሁሉ በሚሊዮን የሚቆጠሩ ሰዎች ጸጉራቸውን ለማብራት በሚፈልጉ እንዲሁም በኩሽና ውስጥ ንፅህናን በሚወዱ ሰዎች ስም ሊጠሩ አይችሉም። ብዙውን ጊዜ ከድመት ጋር በመጫወት የሚቀበሉትን ጭረቶች የሚያክሙም እንኳ የሃይድሮጂን ሕክምና እየተጠቀሙ መሆናቸውን አይገነዘቡም። ነገር ግን ሁሉም ሰው ታሪኩን ያውቃል ከ 1852 ጀምሮ ሃይድሮጂን በአይሮኖቲክስ ውስጥ ለረጅም ጊዜ ጥቅም ላይ ውሏል. በሄንሪ ጊፋርድ የተፈጠረው የአየር መርከብ የተፈጠረው በሃይድሮጂን ላይ ነው። ዚፔሊንስ ተብለው ይጠሩ ነበር. ከሰማይ የተፈናቀሉ ዚፕፔሊንስ ፈጣን እድገትአውሮፕላን ማምረት. እ.ኤ.አ. በ 1937 የሂንደንበርግ የአየር መርከብ ሲቃጠል ከባድ አደጋ ደረሰ። ከዚህ ክስተት በኋላ, ዚፕፔሊንስ እንደገና ጥቅም ላይ አልዋለም. ነገር ግን በአስራ ስምንተኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ መስፋፋቱ ፊኛዎች, በሃይድሮጂን የተሞላ, በሁሉም ቦታ ነበር. ከአሞኒያ ምርት በተጨማሪ ሃይድሮጂን ሜቲል አልኮሆል እና ሌሎች አልኮሆል ፣ ቤንዚን ፣ ሃይድሮጂን የተደረገ ከባድ የነዳጅ ፈሳሾች እና ጠንካራ ነዳጆች ለማምረት አሁን ያስፈልጋል። ብረትን በሚቆርጡበት ጊዜ ያለ ሃይድሮጂን ማድረግ አይችሉም - ኦክሲጅን-ሃይድሮጅን እና አቶሚክ-ሃይድሮጂን ሊሆን ይችላል. እና ትሪቲየም እና ዲዩቴሪየም ለኑክሌር ኃይል ህይወት ይሰጣሉ. እነዚህ, እንደምናስታውሰው, የሃይድሮጅን አይዞቶፖች ናቸው.
ኒዩሚቫኪን
ሃይድሮጅን በጣም ጥሩ የኬሚካል ንጥረ ነገር ስለሆነ የራሱ ደጋፊዎች አሉት. ኢቫን Pavlovich Neumyvakin - ሐኪም የሕክምና ሳይንስ፣ ፕሮፌሰር ፣ የስቴት ሽልማት ተሸላሚ እና እሱ ብዙ ተጨማሪ ማዕረጎች እና ሽልማቶች አሉት ፣ ከእነዚህም መካከል። የባህላዊ ሕክምና ዶክተር እንደመሆኑ መጠን በሩሲያ ውስጥ ምርጥ የህዝብ ፈዋሽ ተብሎ ተጠርቷል. በበረራ ላይ ለጠፈር ተጓዦች የህክምና አገልግሎት ለመስጠት ብዙ ዘዴዎችን እና መርሆችን ያዳበረው እሱ ነው። ልዩ የሆነ ሆስፒታል የፈጠረው እሱ ነበር - ሆስፒታል በጠፈር መርከብ ላይ። በተመሳሳይ ጊዜ, እሱ የኮስሞቲክስ መድኃኒት ግዛት አስተባባሪ ነበር. ቦታ እና መዋቢያዎች. ለሃይድሮጂን ያለው ፍቅር አሁን እንደ የቤት ውስጥ ህክምና ትልቅ ገንዘብ ለማግኘት አይደለም, ነገር ግን በተቃራኒው, ሰዎች ወደ ፋርማሲ ተጨማሪ ጉብኝት ሳይጎበኙ, ማንኛውንም ነገር በጥሬው በአንድ ሳንቲም መድሃኒት እንዴት እንደሚፈውሱ በማስተማር ነው.
በእያንዳንዱ ቤት ውስጥ በትክክል በሚገኝ መድሃኒት ህክምናን ያበረታታል. ይህ ሃይድሮጅን ፐርኦክሳይድ ነው. የፈለከውን ያህል ኒዩሚቫኪን መተቸት ትችላለህ፣ እሱ አሁንም በራሱ አፅንዖት ይሰጣል፡- አዎን፣ በእርግጥ ሁሉም ነገር በሃይድሮጂን ፓርሞክሳይድ ሊፈወስ ይችላል፣ ምክንያቱም የሰውነትን የውስጥ ህዋሶች በኦክሲጅን ይሞላል፣ መርዞችን ያጠፋል፣ አሲድነትን መደበኛ ያደርጋል እና የአልካላይን ሚዛን, እና ከዚህ ቲሹዎች እንደገና ይመለሳሉ, መላ ሰውነት እንደገና ይታደሳል. ማንም ሰው እስካሁን ድረስ ማንም ሰው በሃይድሮጂን ፓርሞክሳይድ ሲፈወስ አይቶ አያውቅም, በጣም ያነሰ እነሱን መርምሯል, ነገር ግን Neumyvakin ይህን መድሃኒት በመጠቀም የቫይራል, የባክቴሪያ እና የፈንገስ በሽታዎችን ሙሉ በሙሉ ማስወገድ, ዕጢዎችን እና አተሮስስክሌሮሲስን እድገትን መከላከል, የመንፈስ ጭንቀትን ማሸነፍ, ማደስ ይችላሉ. ሰውነት እና ARVI እና ጉንፋን በጭራሽ አይታመምም.
ፓናሲያ
ኢቫን ፓቭሎቪች ይህንን ቀላል መድሃኒት በአግባቡ በመጠቀም እና ሁሉንም ቀላል መመሪያዎችን በመከተል በጣም ከባድ የሆኑትን ጨምሮ ብዙ በሽታዎችን ማሸነፍ እንደሚችሉ እርግጠኛ ነው. ዝርዝሩ በጣም ትልቅ ነው: ከፔርዶንታል በሽታ እና ቶንሲሊየስ እስከ myocardial infarction, ስትሮክ እና የስኳር በሽታ. እንደ sinusitis ወይም osteochondrosis ያሉ ጥቃቅን ነገሮች ከመጀመሪያው የሕክምና ክፍለ ጊዜዎች ይጠፋሉ. እንኳን የካንሰር እጢዎችእነሱ ይፈራሉ እና ከሃይድሮጂን ፓርሞክሳይድ ይሸሻሉ, ምክንያቱም የበሽታ መከላከያ ስርዓቱ ይበረታታል, የሰውነት ህይወት እና መከላከያው ይሠራል.
ለነፍሰ ጡር ሴቶች ለጊዜው ሃይድሮጅን ፐርኦክሳይድን ከመውሰድ መቆጠብ ይሻላል ካልሆነ በስተቀር ህጻናት እንኳን በዚህ መንገድ ሊታከሙ ይችላሉ. ይህ ዘዴ በተቻለ መጠን የሕብረ ሕዋሳትን አለመጣጣም ምክንያት የአካል ክፍሎችን ለሚተላለፉ ሰዎች አይመከርም. መጠኑ በጥብቅ መከበር አለበት-ከአንድ ጠብታ ወደ አስር, በየቀኑ አንድ መጨመር. በቀን ሦስት ጊዜ (ሠላሳ ጠብታዎች የሶስት ፐርሰንት የሃይድሮጅን ፔርኦክሳይድ መፍትሄ በቀን, ዋው!) ከምግብ በፊት ግማሽ ሰዓት. መፍትሄው በደም ውስጥ እና በሕክምና ክትትል ስር ሊደረግ ይችላል. አንዳንድ ጊዜ ሃይድሮጅን በፔርኦክሳይድ ከሌሎች መድሃኒቶች ጋር ለበለጠ ውጤታማ ውጤት ይጣመራል. መፍትሄው ከውስጥ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው በተቀነባበረ መልክ ብቻ ነው - በንጹህ ውሃ.
በውጪ
ፕሮፌሰር ኒዩሚቫኪን ዘዴውን ከመፍጠሩ በፊት እንኳን, መጭመቂያዎች እና ሪንሶች በጣም ተወዳጅ ነበሩ. ሁሉም ሰው ያውቃል ልክ እንደ አልኮል መጭመቂያዎች, ሃይድሮጅን ፔርኦክሳይድ በንጹህ መልክ ጥቅም ላይ ሊውል አይችልም, ምክንያቱም ቲሹ እንዲቃጠል ስለሚያደርግ, ነገር ግን ኪንታሮቶች ወይም የፈንገስ በሽታዎች በአካባቢው በጠንካራ መፍትሄ ይቀባሉ - እስከ አስራ አምስት በመቶ.
ለቆዳ ሽፍታ እና ራስ ምታት ሃይድሮጅን ፐርኦክሳይድን የሚያካትቱ ሂደቶችም ይከናወናሉ. መጭመቂያው በሁለት የሻይ ማንኪያ የሶስት በመቶው ሃይድሮጂን ፓርሞክሳይድ እና ሃምሳ ሚሊግራም መፍትሄ ውስጥ በጥጥ በተሰራ የጥጥ ጨርቅ የተሰራ መሆን አለበት። ንጹህ ውሃ. ጨርቁን በፊልም ይሸፍኑት እና በሱፍ ወይም በፎጣ ይሸፍኑት. መጭመቂያው ከሩብ ሰዓት እስከ አንድ ሰአት ተኩል በጠዋት እና ምሽት እስከ ማገገሚያ ድረስ ይቆያል.
የዶክተሮች አስተያየት
አስተያየቶች የተከፋፈሉ ናቸው, ሁሉም ሰው በሃይድሮጂን ፓርሞክሳይድ ባህሪያት አይደሰትም, በተጨማሪም, እነርሱን አለማመን ብቻ ሳይሆን ይስቁባቸዋል. ከዶክተሮች መካከል ኒዩሚቫኪን የሚደግፉ አልፎ ተርፎም የንድፈ ሃሳቡን እድገት የወሰዱት ግን ጥቂቶች ናቸው። አብዛኛውዶክተሮች ይህ ዓይነቱ ሕክምና ውጤታማ እንዳልሆነ ብቻ ሳይሆን ብዙውን ጊዜም አስከፊ እንደሆነ አድርገው ይመለከቱታል.
በእርግጥ አንድ በሽተኛ በሃይድሮጅን በፔርኦክሳይድ የተፈወሰበት አንድም በይፋ የተረጋገጠ ጉዳይ ገና የለም። በተመሳሳይ ጊዜ ይህንን ዘዴ ከመጠቀም ጋር ተያይዞ ስለ ጤና መበላሸቱ ምንም መረጃ የለም. ነገር ግን ውድ ጊዜ ጠፍቷል, እና አንድ ሰው ከከባድ በሽታዎች አንዱን የተቀበለ እና በኒውሚቫኪን ፓናሲያ ላይ ሙሉ በሙሉ የሚተማመን ሰው ለትክክለኛው ባህላዊ ሕክምናው ዘግይቶ የመቆየት አደጋ አለው.
በጊዜ ሰንጠረዥ ውስጥ ሃይድሮጂን በንብረታቸው ውስጥ ሙሉ ለሙሉ ተቃራኒ የሆኑ ንጥረ ነገሮች በሁለት ቡድን ውስጥ ይገኛል. ይህ ባህሪሙሉ ለሙሉ ልዩ ያድርጉት. ሃይድሮጅን ንጥረ ነገር ወይም ንጥረ ነገር ብቻ ሳይሆን የበርካታ የተወሳሰቡ ውህዶች፣ ኦርጋጂካዊ እና ኦርጋኒክ አካል ነው። ባዮሎጂካል ንጥረ ነገር. ስለዚህ, ባህሪያቱን እና ባህሪያቱን በበለጠ ዝርዝር እንመልከት.
በብረታ ብረት እና በአሲድ መስተጋብር ወቅት የሚቀጣጠል ጋዝ መውጣቱ በ 16 ኛው ክፍለ ዘመን ማለትም እንደ ሳይንስ ኬሚስትሪ በሚፈጠርበት ጊዜ ተስተውሏል. ታዋቂው እንግሊዛዊ ሳይንቲስት ሄንሪ ካቨንዲሽ እ.ኤ.አ. ከ1766 ጀምሮ ያለውን ንጥረ ነገር አጥንቶ “የሚቀጣጠል አየር” ሲል ሰጠው። በተቃጠለ ጊዜ ይህ ጋዝ ውሃ ያመነጫል. እንደ አለመታደል ሆኖ, ሳይንቲስቱ የፍሎጂስተን ጽንሰ-ሐሳብን (መላምታዊ "አልትራፊን ጉዳይ") መከተሉ ትክክለኛ መደምደሚያ ላይ እንዳይደርስ አግዶታል.
የፈረንሣይ ኬሚስት እና ተፈጥሮ ሊቅ ኤ ላቮይየር ከኢንጂነር ጄ.ሜኒየር ጋር እና በልዩ ጋሶሜትሮች እርዳታ በ 1783 ውሃ አቀናጅቶ ከዚያም በጋለ ብረት የውሃ ትነት መበስበስን ተንትነዋል ። ስለዚህ, ሳይንቲስቶች ትክክለኛ መደምደሚያ ላይ ሊደርሱ ችለዋል. "የሚቀጣጠል አየር" የውሃ አካል ብቻ ሳይሆን ከእሱም ሊገኝ እንደሚችል ደርሰውበታል.
እ.ኤ.አ. በ 1787 ላቮይሲየር በጥናት ላይ ያለው ጋዝ ቀላል ንጥረ ነገር እንደሆነ እና በዚህ መሠረት የዋናው አካል እንደሆነ ጠቁሟል። የኬሚካል ንጥረ ነገሮች. ሃይድሮጅን ብሎ ጠራው (ከ የግሪክ ቃላትሃይዶር - ውሃ + ጄናኦ - እወልዳለሁ) ማለትም “ውሃ መውለድ።
የሩስያ ስም "ሃይድሮጂን" በ 1824 በኬሚስት ኤም.ሶሎቪቭ የቀረበ ነበር. የውሃው ስብጥር ውሳኔ “የፍሎጂስተን ንድፈ ሐሳብ” መጨረሻ ላይ ምልክት አድርጓል። በ 18 ኛው እና በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መባቻ ላይ, የሃይድሮጂን አቶም በጣም ቀላል (ከሌሎች ንጥረ ነገሮች አተሞች ጋር ሲነጻጸር) እና መጠኑ ከ 1 ጋር እኩል የሆነ እሴት በመቀበል የአቶሚክ ስብስቦችን ለማነፃፀር እንደ መሰረታዊ አሃድ ተወስዷል.
አካላዊ ባህሪያት
ሃይድሮጂን በሳይንስ ዘንድ የሚታወቀው በጣም ቀላል ንጥረ ነገር ነው (ከአየር 14.4 እጥፍ ቀለለ) ፣ መጠኑ 0.0899 ግ / ሊ (1 ኤቲም ፣ 0 ° ሴ) ነው። ይህ ቁሳቁስበ -259.1 ° ሴ እና -252.8 ° ሴ (ሄሊየም ብቻ ዝቅተኛ የመፍላት እና የመቅለጥ ሙቀት አለው) ይቀልጣል (ይጠነክራል) እና ያበስላል (ፈሳሾች)።
የሃይድሮጅን ወሳኝ የሙቀት መጠን በጣም ዝቅተኛ ነው (-240 ° ሴ). በዚህ ምክንያት, ፈሳሽነቱ ውስብስብ እና ብዙ ወጪ የሚጠይቅ ሂደት ነው. የንጥረቱ ወሳኝ ግፊት 12.8 ኪ.ግ/ሴሜ² ነው፣ እና የወሳኙ ጥግግት 0.0312 ግ/ሴሜ³ ነው። ከሁሉም ጋዞች መካከል, ሃይድሮጂን ከፍተኛው የሙቀት ማስተላለፊያ (thermal conductivity) አለው: በ 1 ATM እና 0 ° C ከ 0.174 W / (mxK) ጋር እኩል ነው.
በተመሳሳዩ ሁኔታዎች ውስጥ ያለው የተወሰነ የሙቀት መጠን 14.208 ኪጁ / (kgxK) ወይም 3.394 cal / (rx ° C) ነው. ይህ ንጥረ ነገር በውሃ ውስጥ በትንሹ የሚሟሟ ነው (በ 0.0182 ሚሊ ሊትር በ 1 ኤቲም እና 20 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ) ፣ ግን በአብዛኛዎቹ ብረቶች (Ni ፣ Pt ፣ Pa እና ሌሎች) ፣ በተለይም በፓላዲየም (በ 850 ጥራዞች በፒዲ) ውስጥ በደንብ ይሟሟል ። .
የኋለኛው ንብረቱ ለማሰራጨት ካለው ችሎታ ጋር የተቆራኘ ነው ፣ እና በካርቦን ቅይጥ (ለምሳሌ ፣ ብረት) በኩል ስርጭት በሃይድሮጂን ከካርቦን ጋር ባለው መስተጋብር ምክንያት ውህዱ መጥፋት አብሮ ሊሆን ይችላል (ይህ ሂደት ዲካርቦናይዜሽን ይባላል)። በፈሳሽ ሁኔታ, ንጥረ ነገሩ በጣም ቀላል ነው (density - 0.0708 g / cm³ at t ° = -253 ° C) እና ፈሳሽ (viscosity - 13.8 spoise በተመሳሳይ ሁኔታዎች).
በብዙ ውህዶች ውስጥ፣ ይህ ንጥረ ነገር እንደ ሶዲየም እና ሌሎች አልካሊ ብረቶች ያሉ የ+1 ቫልዩሽን (የኦክሳይድ ሁኔታ) ያሳያል። ብዙውን ጊዜ የእነዚህ ብረቶች እንደ አናሎግ ይቆጠራል. በዚህ መሠረት የወቅቱ ስርዓት ቡድን I ይመራዋል. በብረት ሃይድሮጂን ውስጥ, የሃይድሮጂን ion አሉታዊ ክፍያ ያሳያል (የኦክሳይድ ሁኔታ -1 ነው), ማለትም ና + ኤች - ከና + ክሎራይድ ጋር ተመሳሳይነት ያለው መዋቅር አለው. በዚህ እና በሌሎች አንዳንድ እውነታዎች (የኤለመንት “H” እና halogens አካላዊ ባህሪዎች ተመሳሳይነት ፣ በኦርጋኒክ ውህዶች ውስጥ በ halogens የመተካት ችሎታ) ሃይድሮጂን በጊዜያዊ ስርዓት ቡድን VII ውስጥ ይመደባል ።
በመደበኛ ሁኔታዎች ውስጥ, ሞለኪውላዊ ሃይድሮጂን ዝቅተኛ እንቅስቃሴ አለው, በቀጥታ በጣም ንቁ ካልሆኑ ብረቶች (በፍሎሪን እና ክሎሪን, ከኋለኛው ብርሃን ጋር) በማጣመር. በምላሹ, ሲሞቅ, ከብዙ የኬሚካል ንጥረ ነገሮች ጋር ይገናኛል.
አቶሚክ ሃይድሮጂን ጨምሯል የኬሚካል እንቅስቃሴ(ከሞለኪውላር ጋር ሲነጻጸር). በኦክስጂን አማካኝነት በቀመርው መሠረት ውሃ ይፈጥራል-
Н₂ + ½О₂ = Н₂О፣
285.937 ኪጄ / ሞል ሙቀትን ወይም 68.3174 kcal / mol (25 ° C, 1 atm) በመልቀቅ ላይ. በተለመደው የሙቀት ሁኔታ ውስጥ, ምላሹ ቀስ በቀስ ይቀጥላል, እና በ t°>= 550 °C መቆጣጠር አይቻልም. የሃይድሮጂን + የኦክስጂን ድብልቅ በድምጽ መጠን 4-94% H₂ ሲሆን የሃይድሮጂን + የአየር ድብልቅ 4-74% H₂ ነው (የሁለት ጥራዞች H₂ እና አንድ የ O₂ ድብልቅ ፈንጂ ጋዝ ይባላል)።
ይህ ንጥረ ነገር ኦክሲጅንን ከኦክሳይድ ስለሚያስወግድ አብዛኞቹን ብረቶች ለመቀነስ ያገለግላል።
Fe₃O₄ + 4H₂ = 3ፌ + 4H₂O፣
CuO + H₂ = Cu + H₂O፣ ወዘተ
ሃይድሮጅን ከተለያዩ halogens ጋር ሃይድሮጅን halides ይፈጥራል፣ ለምሳሌ፡-
H₂ + Cl₂ = 2HCl.
ነገር ግን ከፍሎራይን ጋር ምላሽ በሚሰጥበት ጊዜ ሃይድሮጂን ይፈነዳል (ይህም በጨለማ ውስጥ -252 ° ሴ) ፣ ብሮሚን እና ክሎሪን ሲሞቅ ወይም ሲበራ ብቻ ምላሽ ይሰጣል ፣ እና በአዮዲን - ሲሞቅ ብቻ። ከናይትሮጅን ጋር በሚገናኙበት ጊዜ አሞኒያ ይፈጠራል ፣ ግን በአነቃቂው ላይ ብቻ ፣ ከፍ ባለ ግፊት እና የሙቀት መጠን።
ЗН₂ + N₂ = 2NN₃.
ሲሞቅ ሃይድሮጂን ከሰልፈር ጋር በንቃት ይሠራል-
H₂ + S = H₂S (ሃይድሮጂን ሰልፋይድ)፣
እና በቴሉሪየም ወይም ሴሊኒየም በጣም አስቸጋሪ. ሃይድሮጂን ያለ ማነቃቂያ ከንፁህ ካርቦን ጋር ምላሽ ይሰጣል ፣ ግን በከፍተኛ ሙቀት
2H₂ + ሲ (አሞርፎስ) = CH₄ (ሚቴን)።
ይህ ንጥረ ነገር ከአንዳንድ ብረቶች (አልካላይን ፣ አልካላይን ምድር እና ሌሎች) ጋር በቀጥታ ምላሽ ይሰጣል ፣ ለምሳሌ ፣ ሃይድሮይድ
H₂ + 2 ሊ = 2 ሊኤች።
በሃይድሮጅን እና በካርቦን ሞኖክሳይድ (II) መካከል ያለው ግንኙነት ከፍተኛ ተግባራዊ ጠቀሜታ አለው. በዚህ ሁኔታ, እንደ ግፊት, ሙቀት እና ማነቃቂያ, የተለያዩ ኦርጋኒክ ውህዶች ይፈጠራሉ: HCHO, CH₃OH, ወዘተ. ያልተሟሉ ሃይድሮካርቦኖችበምላሹ ጊዜ ይሞላሉ ፣ ለምሳሌ-
С n Н₂ n + Н₂ = С n Н₂ n ₊₂።
ሃይድሮጅን እና ውህዶች በኬሚስትሪ ውስጥ ልዩ ሚና ይጫወታሉ. የሚባሉትን አሲዳማ ባህሪያት ይወስናል. ፕሮቲክ አሲዶች, ከተለያዩ ንጥረ ነገሮች ጋር የሃይድሮጂን ቦንዶችን ይፈጥራሉ, ይህም በብዙ ኦርጋኒክ እና ኦርጋኒክ ውህዶች ባህሪያት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል.
የሃይድሮጅን ምርት
የዚህ ንጥረ ነገር የኢንዱስትሪ ምርት ዋና ዋና ጥሬ ዕቃዎች ዘይት ማጣሪያ ጋዞች ፣ የተፈጥሮ ተቀጣጣይ እና የኮክ ምድጃ ጋዞች ናቸው። በተጨማሪም ከውሃ የሚገኘው በኤሌክትሮላይዜስ (ኤሌክትሪክ በሚገኝባቸው ቦታዎች) ነው. ከተፈጥሮ ጋዝ የሚገኘውን ቁሳቁስ ለማምረት በጣም አስፈላጊ ከሆኑት ዘዴዎች አንዱ የሃይድሮካርቦኖች በተለይም ሚቴን ከውሃ ትነት ጋር ያለው የካታሊቲክ መስተጋብር ነው (መቀየር ይባላል)። ለምሳሌ:
CH₄ + H₂O = CO + ZN₂።
ያልተሟላ የሃይድሮካርቦኖች ኦክሲጅን ኦክሳይድ;
CH₄ + ½O₂ = CO + 2H₂።
የተቀናጀው የካርቦን ሞኖክሳይድ (II) ልወጣ ይልቃል፡-
CO + H₂O = CO₂ + ኤች.
ከተፈጥሮ ጋዝ የሚመረተው ሃይድሮጅን በጣም ርካሽ ነው.
ለውሃ ኤሌክትሮይሲስ ጥቅም ላይ ይውላል ዲ.ሲ., በ NaOH ወይም KOH መፍትሄ ውስጥ የሚያልፍ (አሲዶች የመሳሪያውን ዝገት ለማስወገድ ጥቅም ላይ አይውሉም). የላቦራቶሪ ሁኔታዎች ውስጥ, ቁሳዊ ውሃ electrolysis ወይም ሃይድሮክሎሪክ አሲድ እና ዚንክ መካከል ያለውን ምላሽ የተነሳ የተገኘ ነው. ይሁን እንጂ በሲሊንደሮች ውስጥ ዝግጁ የሆነ የፋብሪካ ቁሳቁስ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል.
ይህ ንጥረ ነገር ከዘይት ማጣሪያ ጋዞች እና ከኮክ መጋገሪያ ጋዝ የተገለለ ሲሆን ሁሉንም ሌሎች የጋዝ ቅይጥ ክፍሎችን በማስወገድ በቀላሉ በሚቀዘቅዝበት ጊዜ በቀላሉ ስለሚፈስሱ።
ይህ ቁሳቁስ በ 18 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ በኢንዱስትሪ ማምረት ጀመረ. ያኔ ፊኛዎችን ለመሙላት ያገለግል ነበር። በአሁኑ ጊዜ ሃይድሮጂን በኢንዱስትሪ ውስጥ በተለይም በኬሚካል ኢንዱስትሪ ውስጥ ለአሞኒያ ምርት በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል.
የዚህ ንጥረ ነገር የጅምላ ተጠቃሚዎች ሜቲል እና ሌሎች አልኮሆል ፣ ሰራሽ ቤንዚን እና ሌሎች ብዙ ምርቶች አምራቾች ናቸው። ከካርቦን ሞኖክሳይድ (II) እና ሃይድሮጂን በመዋሃድ የተገኙ ናቸው. ሃይድሮጂን ከባድ እና ጠንካራ ፈሳሽ ነዳጅ, ስብ, ወዘተ, HCl ያለውን ልምምድ, የፔትሮሊየም ምርቶች hydrotreating, እንዲሁም ብረት መቁረጥ / ብየዳ ውስጥ ሃይድሮጅን ጥቅም ላይ ይውላል. ለኑክሌር ኃይል በጣም አስፈላጊዎቹ ንጥረ ነገሮች አይዞቶፕስ - ትሪቲየም እና ዲዩቴሪየም ናቸው።
የሃይድሮጅን ባዮሎጂያዊ ሚና
10% የሚሆነው የጅምላ ህይወት ያላቸው ፍጥረታት (በአማካይ) የሚመጡት ከዚህ ንጥረ ነገር ነው። እሱ የውሃ አካል እና በጣም አስፈላጊ የሆኑት የተፈጥሮ ውህዶች ቡድኖች ፣ ፕሮቲን ፣ ኑክሊክ አሲዶች ፣ ቅባቶች እና ካርቦሃይድሬቶች ናቸው። ምን ጥቅም ላይ ይውላል?
ይህ ነገር ይጫወታል ወሳኝ ሚናየፕሮቲኖች የቦታ መዋቅርን (ኳተርን) በመጠበቅ ፣ የኑክሊክ አሲዶች ማሟያነት መርህን በመተግበር (ማለትም በመተግበር እና በማከማቸት) የጄኔቲክ መረጃ), በአጠቃላይ በ "እውቅና" ላይ ሞለኪውላዊ ደረጃ.
ሃይድሮጂን ion H+ በሰውነት ውስጥ ባሉ አስፈላጊ ተለዋዋጭ ምላሾች/ሂደቶች ውስጥ ይሳተፋል። የሚያጠቃልለው-በባዮሎጂካል ኦክሲዴሽን ውስጥ, ህይወት ያላቸው ሴሎችን በሃይል ያቀርባል, በባዮሲንተሲስ ምላሾች, በፎቶሲንተሲስ ውስጥ በተክሎች ውስጥ, በባክቴሪያ ፎቶሲንተሲስ እና ናይትሮጅን ማስተካከል, የአሲድ-ቤዝ ሚዛን እና ሆሞስታሲስን በመጠበቅ, በሜምብ ማጓጓዝ ሂደቶች ውስጥ. ከካርቦን እና ኦክሲጅን ጋር, የህይወት ክስተቶችን ተግባራዊ እና መዋቅራዊ መሰረት ይመሰርታል.
ሃይድሮጂን ከሁሉም ንጥረ ነገሮች በጣም ቀላሉ እና በተፈጥሮ ውስጥ በጣም የበለፀገ ነው። የቆዩ የትምህርት ቤት ልጆች እንደ ማግኒዥየም እና ዚንክ ያሉ ብረቶች ከድመት ጋር ያላቸውን ምላሽ ቀድሞውኑ ያውቃሉ ኦርጋኒክ አሲዶችወደ ሃይድሮጅን መፈጠር ይመራሉ. እንዲሁም ስለ ሃይድሮጂን ጋዝ ስለ "ፖፕ" ባህሪ ስላለው ሙከራ ያውቃሉ. ሃይድሮጅን በአብዛኛዎቹ ቀመሮች ውስጥ ተካትቷል ቀላል ግንኙነቶች, በትምህርት ቤት ውስጥ የኬሚስትሪ ጥናት የሚጀምረው በእሱ ነው, ለምሳሌ የውሃ ሚቴን ሰልፈሪክ አሲድአሞኒያ እና ኢታኖል
ሃይድሮጂን በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ በጣም የበለፀገ አካል ነው። አሁን ባለው ግምት ሃይድሮጂን ከ90% በላይ አቶሞች እና በግምት 75% የሚሆነው የአጽናፈ ዓለሙን ብዛት ይይዛል። በምድር ላይ ካሉት ንጥረ ነገሮች መካከል ሃይድሮጂን በብዛት በብዛት የሚገኘው ዘጠነኛው ነው። የምድርን ክብደት 0.76% ይይዛል እና እንደ ካርቦን ባሉ የተለያዩ ውህዶች ውስጥ ይከሰታል። በተፈጥሮ ውስጥ በጣም አስፈላጊው የሃይድሮጂን ውህድ ውሃ ነው. ሃይድሮጅን እንደ የድንጋይ ከሰል እና ዘይት ባሉ ኦርጋኒክ ውህዶች ውስጥም ይገኛል.
ሃይድሮጅን በጣም ከተለመዱት ንጥረ ነገሮች ውስጥ አንዱ ብቻ አይደለም, እንዲሁም በኬሚካላዊ እና በአካላዊ ንብረቶቹ ውስጥ ከሌሎቹ ንጥረ ነገሮች ሙሉ በሙሉ የተለየ ነው. በተጨማሪም, ልዩ ተከታታይ ውህዶች ይፈጥራል. ልዩ የሆነ የኬሚካል ትስስር የተሰየመበት ብቸኛው አካል ይህ ነው (ክፍል 2.1 ይመልከቱ)። እንደ ሃይድሮጂን ቦምብ (ክፍል 1.3 ይመልከቱ), ሃይድሮጂን ባክቴሪያ እና ሌላው ቀርቶ ሃይድሮጂን ኢነርጂ የመሳሰሉ ጽንሰ-ሐሳቦች አሉ (ከዚህ በታች ይመልከቱ).
የሃይድሮጂን ባክቴሪያ ሃይድሮጅንን ወደ ውሃ በማጣራት ሃይል ማመንጨት ይችላል። ይህ ኃይል ለሃይድሮጂን ባክቴሪያዎች ካርቦን ዳይኦክሳይድን ለመዋሃድ አስፈላጊ ነው. በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ, አንዳንድ ኦርጋኒክ ውህዶችን ኦክሳይድ ማድረግ ይችላሉ.
ሃይድሮጅን የሚቀጣጠል ጋዝ ብቸኛው ንጥረ ነገር ነው. በመጀመሪያ ሃይድሮጂንን ያገለለው የፍሌሚሽ ኬሚስት I.B. Van Helmont (1579-1644) “የሚቀጣጠል ጋዝ” ብሎ የጠራው ለዚህ ነው። በላብራቶሪ ሁኔታዎች ውስጥ ሃይድሮጂን በመጀመሪያ የተገኘው በአሲድ ላይ በብረት ላይ በቲ.ሜየር, እና በኋላ (በ 1672) በአር.ቦይል ነው. እ.ኤ.አ. በ1766 ሃይድሮጂን በእንግሊዛዊው ኬሚስት እና የፊዚክስ ሊቅ ጂ ካቨንዲሽ “የሚቀጣጠል አየር” ብሎ ጠርቶታል። "ሃይድሮጂን" የሚለው ስም በላቮይሲየር የተዋወቀ ሲሆን የላቲን ቃል "ሃይድሮጅን" የሚለው ቃል ከግሪክ ቃላት "ሃይድሮ" (ውሃ) እና "ጂኖች" (መወለድ) ፈጠረ.
አንትዋን ሎረንት ላቮይሲየር (1743-1794)
Lavoisier የዘመናዊ ኬሚስትሪ መስራች እንደሆነ ይታሰባል። የእሱ ትልቅ አስተዋጽኦበኬሚስትሪ ውስጥ የተሳሳተ የፍሎጂስተን ጽንሰ-ሀሳብን ማፍረስ ነው። በዚህ ፅንሰ-ሀሳብ መሠረት ሁሉም ተቀጣጣይ ንጥረ ነገሮች ሁለት አካላትን ያቀፈ ነው - ፍሎስተን እና ሚዛን። የሚቀጣጠል ንጥረ ነገር ሲቃጠል ፍሎሎጂስተን ያጣል እና ወደ ሚዛን ("አመድ" ወይም "ኖራ") ይለወጣል. Lavoisier በሙከራ አሳይቷል ከአየር የሚገኘው ኦክስጅን በማቃጠል ሂደት ውስጥ ይሳተፋል። በተጨማሪም የኦክስጅንን በመተንፈሻ አካላት ውስጥ ያለውን ሚና ያቋቋመ ሲሆን ንጥረ ነገሮችን እና ውህዶችን ለመለየት የመጀመሪያው ነው.
አንትዋን ላቮይሲየር (ከታልስትሩፕ ሥዕል)።
የሃይድሮጂን አቶም መዋቅር
የሃይድሮጂን አቶም በጣም ቀላሉ መዋቅር አለው፡ ኒውክሊየስን ያቀፈ ነው እሱም አንድ ፕሮቶን እንዲሁም አንድ ኤሌክትሮን በኒውክሊየስ ዙሪያ ባለው ls orbital ውስጥ ይገኛል (ክፍል 1.2 ይመልከቱ)። እንደዚህ ቀላል መዋቅርብዙዎችን ይወስናል ልዩ ባህሪያትሃይድሮጅን. በመጀመሪያ፣ የሃይድሮጂን አቶም ቫልንስ ብቻ ነው። ኤሌክትሮን ቅርፊት. ስለዚህ, ብቸኛው ኤሌክትሮን ከውስጥ ኤሌክትሮኖች የኑክሌር ቻርጅ እርምጃ አይከላከልም. በሁለተኛ ደረጃ, ይህ ውጫዊ ቅርፊት የተረጋጋ ለማግኘት አንድ ኤሌክትሮን ማግኘት ወይም ማጣት ብቻ ያስፈልገዋል ኤሌክትሮኒክ ውቅር. በመጨረሻም የሃይድሮጅን አቶም አንድ ኤሌክትሮን እና አንድ ፕሮቶን ብቻ ስለሚያካትት, መጠኑ በጣም ትንሽ ነው. እንደ እውነቱ ከሆነ፣ በውስጡ ኮቫለንት ራዲየስ (0.029 nm) እና ቫን ደር ዋልስ ራዲየስ (0.12 nm) አላቸው ዝቅተኛ ዋጋዎችከሁሉም አካላት (ክፍል 2.2 ይመልከቱ)። እነዚህ ባህሪያት ብዙ ያብራራሉ ልዩ ባህሪያትሃይድሮጂን እና ልዩ ቦታው በ ወቅታዊ ሰንጠረዥ.
በየጊዜው ጠረጴዛው ላይ አቀማመጥ
የሃይድሮጂን አቶም ነጠላ ኤሌክትሮኑን በማጣቱ ነጠላ የተጫነ ፖዘቲቭ ion እንዲፈጠር ስለሚያደርግ ይህ ንጥረ ነገር በፔርዲክቲክ ሠንጠረዥ ላይ በቡድን 1 አናት ላይ ተቀምጧል። ይሁን እንጂ በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ ሃይድሮጂን ማግኘት ቢችልም
ሠንጠረዥ 12.1. የሃይድሮጅን, ሊቲየም እና ሶዲየም ionization ሃይሎች
ሠንጠረዥ 12.2. የሃይድሮጂን ፣ ፍሎራይን እና ክሎሪን ኤሌክትሮኖች
ሠንጠረዥ 12.3. በሃይድሮጂን ፣ ፍሎራይን እና ክሎሪን ሞለኪውሎች ውስጥ ያለው አማካኝ ትስስር
የብረታ ብረት ባህሪያት (ምስል 2.15 ይመልከቱ), በተለመደው ሁኔታ ውስጥ የብረት ያልሆኑ ባህሪያትን ብቻ ያሳያል. የ ionization ሃይሉን ከሊቲየም እና ሶዲየም ionization ሃይል ጋር ማነፃፀር (ሠንጠረዥ 12.1) እንደሚያሳየው ሃይድሮጂን ከሌሎች የቡድን I ንጥረ ነገሮች በጣም የተለየ ነው. አልካሊ ብረቶች.
የሃይድሮጅን አቶም እንዲሁ ኤሌክትሮን በማያያዝ ion ለመመስረት በችግር ቢሆንም ፣በዚህ ባህሪ ምክንያት ፣በላይኛው ላይ ሊቀመጥ የሚችል ይመስላል። ቡድን VIIከ halogens ጋር. ይሁን እንጂ ሃይድሮጂን ፒ-ኤለመንት አይደለም, እና የኤሌክትሮን ቅርበት (ክፍል 2.1 ይመልከቱ) ከፍሎሪን እና ክሎሪን ኤሌክትሮኖች ጋር ማነፃፀር (ሠንጠረዥ 12.2) በቡድን VII ውስጥ ምንም ቦታ እንደሌለው ያሳያል.
ምንም እንኳን ሃይድሮጂን ልክ እንደ halogens ዲያቶሚክ ሞለኪውሎችን ቢፈጥርም በሃይድሮጂን ሞለኪውል ውስጥ ያለው ትስስር ከፍሎራይን ወይም ከክሎሪን ሞለኪውሎች የበለጠ ጠንካራ መሆኑን ልብ ይበሉ። ይህ በሰንጠረዥ ውስጥ የተመለከተውን የማስያዣ enthalpies (ክፍል 5.3 ይመልከቱ) በማወዳደር ማረጋገጥ ይቻላል። 12.3.
ሃይድሮጅን H እና ምልክት ያለው የኬሚካል ንጥረ ነገር ነው የአቶሚክ ቁጥር 1. 1.008 ያህል በሆነ መደበኛ የአቶሚክ ክብደት፣ ሃይድሮጂን በየወቅቱ ጠረጴዛ ላይ በጣም ቀላሉ ንጥረ ነገር ነው። የእሱ ሞኖቶሚክ ቅርጽ (H) በጣም የተለመደ ነው ኬሚካልበዩኒቨርስ ውስጥ፣ ከጠቅላላው የባሪዮን ብዛት በግምት 75% ይሸፍናል። ኮከቦች በፕላዝማ ሁኔታ ውስጥ በዋነኛነት በሃይድሮጅን የተዋቀሩ ናቸው. በጣም የተለመደው የሃይድሮጂን አይዞቶፕ ፕሮቲየም (ይህ ስም ብዙም ጥቅም ላይ አይውልም ፣ ምልክት 1H) አንድ ፕሮቶን እና ኒውትሮን የለውም። የአቶሚክ ሃይድሮጂን ሰፊ ገጽታ ለመጀመሪያ ጊዜ የተከሰተው በዳግም ውህደት ዘመን ነው። በመደበኛ የሙቀት መጠን እና ግፊቶች ሃይድሮጂን ቀለም የሌለው ፣ ሽታ የሌለው ፣ ጣዕም የሌለው ፣ መርዛማ ያልሆነ ፣ ብረት ያልሆነ ፣ ተቀጣጣይ ዲያቶሚክ ጋዝ ነው ። ሞለኪውላዊ ቀመር H2. ሃይድሮጂን ከአብዛኛዎቹ ሜታታል ካልሆኑ ንጥረ ነገሮች ጋር የተዋሃደ ትስስር ስለሚፈጥር፣ በምድር ላይ ያለው አብዛኛው ሃይድሮጂን በሞለኪውላዊ ቅርጾች እንደ ውሃ ወይም ኦርጋኒክ ውህዶች ይገኛል። ሃይድሮጅን በአሲድ-መሰረታዊ ግብረመልሶች ውስጥ በጣም ጠቃሚ ሚና ይጫወታል ምክንያቱም አብዛኛዎቹ አሲድ-ተኮር ግብረመልሶች በሚሟሟ ሞለኪውሎች መካከል ፕሮቶን መለዋወጥን ያካትታሉ። በአዮኒክ ውህዶች ውስጥ ሃይድሮጂን አሉታዊ ክፍያ (ማለትም anion) ፣ ሃይድሬድ ተብሎ በሚታወቅበት ወይም በአዎንታዊ ቻርጅ (ማለትም ፣ cation) ቅርፅ ፣ በምልክት H + የሚገለጽ ሊሆን ይችላል። የሃይድሮጂን ካቴሽን ቀለል ያለ ፕሮቶንን እንደያዘ ይገለጻል, ነገር ግን በእውነቱ በ ionic ውህዶች ውስጥ የሃይድሮጂን cations ሁልጊዜ የበለጠ ውስብስብ ናቸው. የ Schrödinger እኩልነት በትንታኔ ሊፈታ የሚችል ብቸኛው ገለልተኛ አቶም እንደመሆኑ መጠን ሃይድሮጂን (ይህም የኢነርጂ እና የአቶም ትስስር) በኳንተም ሜካኒክስ እድገት ውስጥ ቁልፍ ሚና ተጫውቷል። የሃይድሮጅን ጋዝ ለመጀመሪያ ጊዜ የተፈጠረው በ16ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ አሲዶችን ከብረታ ብረት ጋር በማገናኘት በሰው ሰራሽ መንገድ ነው። በ1766-81 ዓ.ም. ሄንሪ ካቨንዲሽ ሃይድሮጂን ጋዝ የተለየ ነገር መሆኑን እና ሲቃጠል ውሃ እንደሚያመነጭ የተገነዘበው የመጀመሪያው ሰው ሲሆን ስሙን ሲሰጠው፡ በግሪክ ሃይድሮጂን ማለት "ውሃ አምራች" ማለት ነው። የኢንዱስትሪ ምርትየሃይድሮጅን ምርት በዋነኛነት ከተፈጥሮ ጋዝ የእንፋሎት ማሻሻያ ጋር የተያያዘ ሲሆን ብዙም ባልተለመደ መልኩ እንደ ውሃ ኤሌክትሮላይዝስ ካሉ ሃይል-ተኮር ዘዴዎች ጋር የተያያዘ ነው። አብዛኛው ሃይድሮጂን ከተመረተበት ቦታ አጠገብ ጥቅም ላይ ይውላል፣ ሁለቱ በጣም የተለመዱት አጠቃቀሞች የቅሪተ አካል ነዳጅ ማቀነባበሪያ (እንደ ሃይድሮክራኪንግ) እና የአሞኒያ ምርት በዋናነት ለማዳበሪያ ገበያ ናቸው። ሃይድሮጅን በብረታ ብረት ውስጥ አሳሳቢ ነው, ምክንያቱም ብዙ ብረቶች እንዲሰባበሩ ስለሚያደርግ የቧንቧ መስመሮች እና የማከማቻ ታንኮች ዲዛይን አስቸጋሪ ያደርገዋል.
ንብረቶች
ማቃጠል
ሃይድሮጂን ጋዝ (ዲይሃይድሮጂን ወይም ሞለኪውላር ሃይድሮጂን) በአየር ውስጥ የሚቃጠል በጣም ሰፊ በሆነ መጠን ከ 4% እስከ 75% በድምጽ የሚቃጠል ጋዝ ነው። የቃጠሎው ነፍስ 286 ኪጄ/ሞል ነው፡
2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (l) + 572 ኪጁ (286 ኪጁ/ሞል)
ሃይድሮጂን ጋዝ ከ4-74% አየር እና ከክሎሪን ጋር እስከ 5.95% የሚደርስ ፈንጂ ድብልቅ ይፈጥራል። የሚፈነዳ ምላሾች በእሳት ብልጭታ፣ ሙቀት ወይም የፀሐይ ብርሃን. የሃይድሮጅን ራስ-ሰር የሙቀት መጠን ፣ በአየር ውስጥ በድንገት የሚቀጣጠልበት የሙቀት መጠን 500 ° ሴ (932 °F) ነው። ንፁህ ሃይድሮጂን-ኦክሲጅን ነበልባሎች አልትራቫዮሌት ጨረሮችን ያመነጫሉ እና ከከፍተኛ የኦክስጂን ቅይጥ ጋር ለዓይን የማይታዩ ናቸው ማለት ይቻላል። የአሞኒየም ፐርክሎሬት ድብልቅ. የሚቃጠለውን የሃይድሮጂን ፍሰትን ለመለየት የእሳት ነበልባል መፈለጊያ ሊያስፈልግ ይችላል; እንዲህ ዓይነቱ ፍሳሽ በጣም አደገኛ ሊሆን ይችላል. የሃይድሮጂን ነበልባል በሌሎች ሁኔታዎች ሰማያዊ ነው ፣ እና የተፈጥሮ ጋዝ ሰማያዊ ነበልባል ይመስላል። የሂንደንበርግ አየር መርከብ መስጠም የሃይድሮጂን ማቃጠል በጣም መጥፎ ምሳሌ ነው ፣ እና ጉዳዩ አሁንም አከራካሪ ነው። በዚህ ክስተት ውስጥ የሚታዩት የብርቱካናማ ነበልባሎች የተከሰተው ከአየር መርከብ ቆዳ ከካርቦን ውህዶች ጋር በተቀላቀለ ሃይድሮጂን እና ኦክሲጅን በመጋለጥ ነው። H2 ከእያንዳንዱ ኦክሳይድ ንጥረ ነገር ጋር ምላሽ ይሰጣል። ሃይድሮጂን በክሎሪን እና በፍሎራይን በክፍል የሙቀት መጠን በድንገት ምላሽ ሊሰጥ ይችላል ፣ ይህም ተጓዳኝ የሃይድሮጂን ሄይዶችን ይፈጥራል ፣ ሃይድሮጂን ክሎራይድእና ሃይድሮጂን ፍሎራይድ, እነሱም አደገኛ ሊሆኑ የሚችሉ አሲዶች ናቸው.
የኤሌክትሮን የኃይል ደረጃዎች
በሃይድሮጂን አቶም ውስጥ ያለው የኤሌክትሮን የመሬት ሁኔታ የኢነርጂ ደረጃ -13.6 eV ነው፣ እሱም ወደ 91 nm የሞገድ ርዝመት ካለው አልትራቫዮሌት ፎቶን ጋር እኩል ነው። የኢነርጂ ደረጃዎችሃይድሮጅን በትክክል የሚሰላው የቦህርን የአቶም ሞዴል በመጠቀም ነው፣ እሱም ኤሌክትሮን እንደ “ምህዋር” ፕሮቶን ፣ ከምድር የፀሐይ ምህዋር ጋር ተመሳሳይ ነው። ይሁን እንጂ አቶሚክ ኤሌክትሮን እና ፕሮቶን በኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይል አንድ ላይ የተያዙ ሲሆኑ ፕላኔቶች እና የሰማይ አካላት ደግሞ በስበት ኃይል አንድ ላይ ይያዛሉ. በቦህር ቀደምት የኳንተም መካኒኮች በተለጠፈው የማዕዘን ሞመንተም መገለል ምክንያት፣ በቦህር ሞዴል ውስጥ ያለው ኤሌክትሮን ከፕሮቶን የተወሰኑ የተፈቀደ ርቀቶችን ብቻ ሊይዝ ይችላል እና ስለዚህ የተወሰኑ የሚፈቀዱ ሃይሎች ብቻ። የሃይድሮጂን አቶም የበለጠ ትክክለኛ መግለጫ የሚመጣው በፕሮቶን ዙሪያ ያለውን የኤሌክትሮን እፍጋታ ስርጭት ለማስላት የ Schrödinger እኩልታ፣ የዲራክ እኩልታ ወይም የFeynman የተቀናጀ ወረዳን ከሚጠቀም ንጹህ የኳንተም ሜካኒካል ሕክምና ነው። በጣም ውስብስብ የማቀነባበሪያ ዘዴዎች አነስተኛ ውጤቶችን ያስገኛሉ ልዩ ጽንሰ-ሐሳብአንጻራዊነት እና የቫኩም ፖላራይዜሽን. በኳንተም ማሽን፣ በመሬት-ግዛት ሃይድሮጂን አቶም ውስጥ ያለው ኤሌክትሮን ምንም አይነት ጉልበት የለውም፣ይህም “ፕላኔታዊ ምህዋር” ከኤሌክትሮን እንቅስቃሴ እንዴት እንደሚለይ ያሳያል።
የመጀመሪያ ደረጃ ሞለኪውላዊ ቅርጾች
በኒውክሊዮቻቸው አንጻራዊ እሽክርክሪት የሚለያዩ ሁለት የተለያዩ የዲያቶሚክ ሃይድሮጂን ሞለኪውሎች እሽክርክሪት isomers አሉ። በ orthohydrogen መልክ፣ የሁለቱ ፕሮቶኖች እሽክርክሪት ትይዩ ናቸው እና ከሞለኪውላር ሽክርክሪት ጋር የሶስትዮሽ ሁኔታ ይመሰርታሉ። የኳንተም ቁጥር 1 (1/2 + 1/2); በ parahydrogen መልክ፣ እሽክርክሮቹ ፀረ-ተመጣጣኝ ናቸው እና አንድ ነጠላ በሞለኪውላር ስፒን ኳንተም ቁጥር 0 (1/2 1/2) ይመሰርታሉ። በመደበኛ የሙቀት መጠን እና ግፊት, ሃይድሮጂን ጋዝ ወደ 25% ገደማ እና 75% ኦርቶ ቅርጽ ይይዛል, እንዲሁም "የተለመደው ቅርጽ" በመባል ይታወቃል. የ orthohydrogen እና parahydrogen ተመጣጣኝ ሬሾ በሙቀት ላይ የተመሰረተ ነው, ነገር ግን ኦርቶ ፎርሙ አስደሳች ሁኔታ ስለሆነ እና ከፓራ ቅርጽ የበለጠ ኃይል ስላለው, ያልተረጋጋ እና ሊጸዳ አይችልም. በጣም ዝቅተኛ በሆነ የሙቀት መጠን ፣ ሚዛናዊ ሁኔታ የፓራውን ቅርፅ ብቻ ያካትታል። የንፁህ ፓራሃይድሮጂን ፈሳሽ እና ጋዝ ደረጃዎች የሙቀት ባህሪዎች ከመደበኛው ቅርፅ ጋር በተያያዙት የማሽከርከር ችሎታዎች ልዩነት ምክንያት በሃይድሮጂን እሽክርክሪት ውስጥ በዝርዝር ተብራርተዋል ። ኦርቶ/ጥንድ አቅጣጫ ያለው ልዩነት በሌሎች ሃይድሮጂን ባላቸው ሞለኪውሎች ውስጥም ይገኛል። ተግባራዊ ቡድኖችእንደ ውሃ እና ሜቲሊን ያሉ, ነገር ግን ይህ ለሙቀት ባህሪያቸው ትንሽ ጠቀሜታ የለውም. በፓራ እና ኦርቶ ኤች 2 መካከል ያለው ያልተነካ መስተጋብር እየጨመረ በሚሄድ የሙቀት መጠን ይጨምራል; ስለዚህ, በፍጥነት የተጨመቀ H2 ከፍተኛ መጠን ያለው ከፍተኛ ኃይል ያለው ኦርቶጎን ቅርፅ ይይዛል, እሱም በጣም ቀስ ብሎ ወደ ፓራ ቅርጽ ይለወጣል. በ condensed H2 ውስጥ ያለው ortho/para coefficient ነው። ጠቃሚ ምክንያትበፈሳሽ ሃይድሮጂን ዝግጅት እና ማከማቻ ውስጥ፡- ከኦርቶ ወደ ትነት የሚደረገው ለውጥ ወጣ ገባ የሆነ እና የተወሰነውን የሃይድሮጅን ፈሳሽ ለመተንፈስ የሚያስችል በቂ ሙቀት ይሰጣል፣ በዚህም ምክንያት ፈሳሽ ነገር ይጠፋል። እንደ ብረት ኦክሳይድ፣ ገቢር ካርቦን ፣ ፕላቲኒዝድ አስቤስቶስ ያሉ ለኦርቶ-ፓራ ለውጥ ማነቃቂያዎች ፣ ብርቅዬ የምድር ብረቶች, የዩራኒየም ውህዶች, ክሮምሚየም ኦክሳይድ ወይም አንዳንድ የኒኬል ውህዶች, በሃይድሮጂን ማቀዝቀዣ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ.
ደረጃዎች
የሃይድሮጅን ጋዝ
ፈሳሽ ሃይድሮጂን
ዝቃጭ ሃይድሮጂን
ጠንካራ ሃይድሮጂን
የብረታ ብረት ሃይድሮጂን
ግንኙነቶች
ኮቫልት እና ኦርጋኒክ ውህዶች
H2 በመደበኛ ሁኔታዎች ውስጥ በጣም ንቁ ባይሆንም, ከአብዛኛዎቹ ንጥረ ነገሮች ጋር ውህዶችን ይፈጥራል. ሃይድሮጅን እንደ ሃሎጅን (ለምሳሌ F, Cl, Br, I) ወይም ኦክሲጅን የመሳሰሉ ኤሌክትሮኔጌቲቭ ከሆኑ ንጥረ ነገሮች ጋር ውህዶችን ሊፈጥር ይችላል; በእነዚህ ውህዶች ውስጥ ሃይድሮጅን በከፊል አዎንታዊ ክፍያ ይወስዳል. ከፍሎራይን፣ ኦክሲጅን ወይም ናይትሮጅን ጋር በሚገናኝበት ጊዜ፣ ሃይድሮጂን በኮቫለንት ቦንድ መልክ መሳተፍ ይችላል። መካከለኛ ጥንካሬከሌሎች ተመሳሳይ ሞለኪውሎች ሃይድሮጂን ጋር ፣ ሃይድሮጂን ትስስር ተብሎ የሚጠራ ክስተት ፣ እሱም ያለው ወሳኝለብዙ ባዮሎጂካል ሞለኪውሎች መረጋጋት. ሃይድሮጅን እንዲሁ ከፊል አሉታዊ ክፍያ የሚወስድባቸው እንደ ብረት እና ሜታሎይድ ያሉ አነስተኛ ኤሌክትሮኔጅቲቭ ንጥረ ነገሮች ያሏቸው ውህዶችን ይፈጥራል። እነዚህ ውህዶች ብዙውን ጊዜ ሃይድሬድ በመባል ይታወቃሉ. ሃይድሮጂን ከካርቦን ጋር ብዙ አይነት ውህዶችን ይፈጥራል፣ ሃይድሮካርቦን ተብሎ የሚጠራው እና የበለጠ ብዙ አይነት ውህዶች ከሄትሮአተሞች ጋር ፣ ይህም በነሱ ምክንያት። አጠቃላይ ግንኙነትህይወት ያላቸው ነገሮች ኦርጋኒክ ውህዶች ይባላሉ. የንብረታቸው ጥናት የኦርጋኒክ ኬሚስትሪ ርዕሰ ጉዳይ ነው, እና በሕያዋን ፍጥረታት አውድ ውስጥ ጥናታቸው ባዮኬሚስትሪ በመባል ይታወቃል. በአንዳንድ ትርጓሜዎች "ኦርጋኒክ" ውህዶች ካርቦን ብቻ መያዝ አለባቸው. ይሁን እንጂ ብዙዎቹ ሃይድሮጂንን ይይዛሉ, እና ለዚህ ክፍል ውህዶች አብዛኛዎቹን ልዩ ኬሚካላዊ ባህሪያት የሚሰጠው የካርቦን-ሃይድሮጂን ቦንድ ስለሆነ, በኬሚስትሪ ውስጥ "ኦርጋኒክ" ለሚለው ቃል በአንዳንድ ፍቺዎች ውስጥ የካርቦን-ሃይድሮጂን ቦንዶች ያስፈልጋሉ. በሚሊዮን የሚቆጠሩ ሃይድሮካርቦኖች ይታወቃሉ እና ብዙውን ጊዜ የሚፈጠሩት ኤለመንታል ሃይድሮጂንን ባያካትቱ ውስብስብ በሆነ ሰው ሰራሽ መንገድ ነው።
ሃይድሪድስ
የሃይድሮጂን ውህዶች ብዙውን ጊዜ ሃይድሬድ ይባላሉ. “ሀይድራይድ” የሚለው ቃል ኤች አቶም አሉታዊ ወይም አኒዮኒክ ቁምፊን እንደወሰደ፣ የተሰየመው H- እና ሃይድሮጂን የበለጠ ኤሌክትሮፖዚቲቭ ንጥረ ነገር ያለው ውህድ ሲፈጥር ጥቅም ላይ ይውላል። በ 1916 በጊልበርት ኤን. ሌዊስ ለቡድን 1 እና 2 ጨው-የያዙ ሃይድሮዳይዶች የቀረበው የሃይድራይድ አኒዮን መኖር በ 1920 ሞየር በ 1920 ቀልጦ ሊቲየም ሃይድራይድ (LiH) ኤሌክትሮይዚስ ታይቷል ፣ ይህም ስቶይቺዮሜትሪክ የሃይድሮጂን መጠን በማምረት ታይቷል ። የ anode. ከቡድን 1 እና 2 ብረቶች ውጪ ለሆኑ ሃይድሬዶች፣ የሃይድሮጅን ዝቅተኛ ኤሌክትሮኔጋቲቭነት ሲታይ ቃሉ አሳሳች ነው። ከቡድን 2 ሃይድሬድ በስተቀር BeH2 ነው, እሱም ፖሊሜሪክ ነው. በሊቲየም አልሙኒየም ሃይድሮድ ውስጥ, የ AlH-4 anion ድቦች የሃይድሪድ ማዕከሎች ከአል (III) ጋር በጥብቅ የተያያዙ ናቸው. ምንም እንኳን ሃይድሬድ በሁሉም ዋና ዋና የቡድን አካላት ውስጥ ሊፈጠር ቢችልም ፣ ሊሆኑ የሚችሉ ውህዶች ብዛት እና ጥምረት በጣም ይለያያል። ለምሳሌ, ከ 100 በላይ ሁለትዮሽ ቦራነን ሃይድሬድ እና አንድ ሁለትዮሽ አልሙኒየም ሃይድሬድ ብቻ ይታወቃሉ. ሁለትዮሽ ኢንዲየም ሃይድሬድ ገና አልታወቀም, ምንም እንኳን ትላልቅ ውስብስብ ነገሮች ቢኖሩም. ውስጥ ኦርጋኒክ ኬሚስትሪሃይድሬድስ በቅንጅት ኮምፕሌክስ ውስጥ ሁለት የብረት ማዕከሎችን የሚያገናኙ እንደ ድልድይ ማያያዣዎች ሆነው ሊያገለግሉ ይችላሉ። ይህ ተግባር በተለይ በቡድን 13 ኤለመንቶች በተለይም በቦረኖች (ቦሮን ሃይድሬድ) እና በአሉሚኒየም ውስብስቦች እንዲሁም በተሰበሰቡ ካርቦራኖች ውስጥ ተለይቶ ይታወቃል።
ፕሮቶኖች እና አሲዶች
የሃይድሮጅን ኦክሳይድ ኤሌክትሮኖችን ያስወግዳል እና ኤች + ያመነጫል, ይህም ምንም ኤሌክትሮኖች እና ኒውክሊየስ አብዛኛውን ጊዜ አንድ ፕሮቶን ያካትታል. ለዚህም ነው H+ ብዙ ጊዜ ፕሮቶን ተብሎ የሚጠራው። ይህ ዝርያ በአሲድ ውይይት ውስጥ ማዕከላዊ ነው. በብሮንስተድ-ሎውሪ ቲዎሪ መሰረት፣ አሲዶች ፕሮቶን ለጋሾች ሲሆኑ መሠረቶች ደግሞ ፕሮቶን ተቀባይ ናቸው። እርቃኑ ፕሮቶን H+ በመፍትሔም ሆነ በአዮኒክ ክሪስታሎች ውስጥ ሊኖር አይችልም ምክንያቱም ኤሌክትሮኖች ያላቸው ሌሎች አቶሞች ወይም ሞለኪውሎች ሊቋቋሙት በማይችሉት መስህብ ነው። ከፕላዝማ ጋር ከተያያዘው ከፍተኛ የሙቀት መጠን በስተቀር፣ እነዚህ ፕሮቶኖች ከአቶሞች እና ሞለኪውሎች ኤሌክትሮኖች ደመና ሊወገዱ አይችሉም እና ከእነሱ ጋር ተጣብቀው ይቆያሉ። ነገር ግን “ፕሮቶን” የሚለው ቃል አንዳንድ ጊዜ በዘይቤነት ጥቅም ላይ የሚውለው በዚህ መልኩ ከሌሎች ዝርያዎች ጋር የተቆራኘውን ፖዘቲቭ ወይም cationic ሃይድሮጂንን ለማመልከት ሲሆን ስለዚህ “H+” ተብሎ የሚጠራው ማንኛውም ግለሰብ ፕሮቶኖች እንደ ዝርያ በነፃነት እንደሚኖሩ ነው ። በመፍትሔው ውስጥ እርቃኑን “የተሟሟ ፕሮቶን” እንዳይመስል፣ አሲዳማ የውሃ መፍትሄዎች አንዳንድ ጊዜ “ሃይድሮኒየም ion” (H3O+) የሚባል ብዙም የማይመስል ምናባዊ ምናባዊ ዝርያ አላቸው ተብሎ ይታሰባል። ነገር ግን፣ በዚህ ሁኔታ ውስጥ እንኳን፣ እንዲህ ያሉ የተሟሟት የሃይድሮጂን ካንቴኖች የበለጠ በተጨባጭ የተደራጁ ስብስቦች እንደሆኑ ተደርገው ይወሰዳሉ፣ እነዚህም ከH9O+4 ጋር ቅርበት አላቸው። ሌሎች ኦክሶኒየም ionዎች የሚገኙት ውሃ በአሲድ አሲድ ውስጥ ከሌሎች ፈሳሾች ጋር በሚሆንበት ጊዜ ነው. ምንም እንኳን በምድር ላይ ልዩ ገጽታ ቢኖራትም ፣ በዩኒቨርስ ውስጥ በጣም ከተለመዱት ionዎች አንዱ H+3 ፣ ፕሮቶናዊ ሞለኪውላዊ ሃይድሮጂን ወይም ትራይሃይድሮጂን cation በመባል ይታወቃል።
ኢሶቶፕስ
ሃይድሮጅን 1H፣ 2H እና 3H የተሰየሙ ሶስት በተፈጥሮ የሚገኙ አይሶቶፖች አሉት። ሌሎች በጣም ያልተረጋጉ ኒውክሊየሮች (ከ4H እስከ 7H) በቤተ ሙከራ ውስጥ ተዋህደዋል ነገር ግን በተፈጥሮ ውስጥ አልተስተዋሉም። 1H ከ 99.98% በላይ በብዛት ያለው የሃይድሮጅን አይዞቶፕ ነው. የዚህ አይሶቶፕ አስኳል አንድ ፕሮቶን ብቻ ስላቀፈ፣ ገላጭ የሆነ ነገር ግን ብዙም ጥቅም ላይ ያልዋለ ፕሮቲየም ስም ተሰጥቶታል። 2H፣ ሌላው የተረጋጋ የሃይድሮጅን አይዞቶፕ ዲዩሪየም በመባል የሚታወቅ ሲሆን በኒውክሊየስ ውስጥ አንድ ፕሮቶን እና አንድ ኒውትሮን ይዟል። በዩኒቨርስ ውስጥ ያሉት ዲዩቴሪየም በሙሉ በትልቁ ባንግ ወቅት እንደተፈጠሩ እና ከዚያን ጊዜ ጀምሮ እስከ አሁን ድረስ እንደነበሩ ይታመናል። ዲዩቴሪየም ራዲዮአክቲቭ ንጥረ ነገር አይደለም እና ከፍተኛ የመርዝ አደጋን አያስከትልም. ከተለመደው ሃይድሮጂን ይልቅ ዲዩሪየምን ባካተቱ ሞለኪውሎች የበለፀገ ውሃ ከባድ ውሃ ይባላል። ዲዩተሪየም እና ውህዶቹ እንደ ሬዲዮአክቲቭ ያልሆነ መከታተያ ያገለግላሉ የኬሚካል ሙከራዎችእና ለ 1H-NMR spectroscopy በሟሟዎች ውስጥ. ከባድ ውሃ ለኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች እንደ ኒውትሮን አወያይ እና ቀዝቃዛ ሆኖ ያገለግላል። Deuterium ለንግድ የሚሆን እምቅ ነዳጅ ነው። የኑክሌር ውህደት. 3H ትሪቲየም በመባል የሚታወቅ ሲሆን በኒውክሊየስ ውስጥ አንድ ፕሮቶን እና ሁለት ኒውትሮን ይዟል። ራዲዮአክቲቭ ነው፣ ወደ ሂሊየም-3 በቅድመ-ይሁንታ መበስበስ በኩል በመበስበስ 12.32 ዓመታት ግማሽ ዕድሜ አለው። በጣም ራዲዮአክቲቭ ከመሆኑ የተነሳ በብርሃን ቀለም ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል, ይህም ሰዓቶችን በብርሃን መደወያዎች ለመሥራት ጠቃሚ ያደርገዋል, ለምሳሌ. ብርጭቆ ማምለጥን ይከላከላል ከፍተኛ መጠንጨረር. አነስተኛ መጠን ያለው ትሪቲየም ይመረታል በተፈጥሮየጠፈር ጨረሮች ከከባቢ አየር ጋዞች ጋር በሚገናኙበት ጊዜ; ትሪቲየም በኑክሌር ጦር መሳሪያ ሙከራ ወቅት ተለቋል። በኑክሌር ውህደት ምላሾች ውስጥ እንደ isotope ጂኦኬሚስትሪ አመልካች እና ልዩ በራስ-የሚሠሩ የብርሃን መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። ትሪቲየም በኬሚካላዊ እና ባዮሎጂካል መለያ ሙከራዎች እንደ ራዲዮአክቲቭ መከታተያ ጥቅም ላይ ውሏል። ሃይድሮጅን ያለው ብቸኛው ንጥረ ነገር ነው የተለያዩ ስሞችዛሬ በሰፊው ጥቅም ላይ ለሚውሉት ኢሶቶፖች. ወቅት የመጀመሪያ ደረጃ ትምህርትራዲዮአክቲቭ, የተለያዩ ከባድ ራዲዮአክቲቭ isotopes ተሰጥቷል ትክክለኛ ስሞች, ነገር ግን እንደዚህ ያሉ ስሞች ከዲዩሪየም እና ትሪቲየም በስተቀር ጥቅም ላይ አይውሉም. ምልክቶች D እና T (ከ 2H እና 3H ይልቅ) አንዳንድ ጊዜ ለዲዩሪየም እና ትሪቲየም ጥቅም ላይ ይውላሉ, ነገር ግን የፕሮቲየም ፒ ተዛማጅ ምልክት ለፎስፈረስ ጥቅም ላይ ይውላል እና ስለዚህ ለፕሮቲየም አይገኝም. በስም መመሪያው ውስጥ እ.ኤ.አ. ዓለም አቀፍ ህብረትንፁህ እና አፕላይድ ኬሚስትሪ ማንኛውንም ምልክት D፣ T፣ 2H እና 3H መጠቀም ያስችላል፣ ምንም እንኳን 2H እና 3H ተመራጭ ናቸው። አንቲሙን እና ኤሌክትሮን የያዘው ኤኮቲክ አቶም ሙኦኒየም (ምልክት ሙ) በተጨማሪም አንዳንድ ጊዜ በ1960 በተገኘው አንቲሙን እና ኤሌክትሮን መካከል ባለው የጅምላ ልዩነት የተነሳ እንደ ብርሃን ራዲዮሶቶፕ ሃይድሮጂን ይቆጠራል። በሙኦን የህይወት ዘመን፣ 2.2 μs፣ muonium እንደ muonium chloride (MuCl) ወይም sodium muonide (NaMu) ከሃይድሮጂን ክሎራይድ እና ከሶዲየም ሃይድራይድ ጋር ተመሳሳይ በሆነ ውህዶች ውስጥ ሊካተት ይችላል።
ታሪክ
መክፈት እና መጠቀም
በ1671 ሮበርት ቦይል ሃይድሮጂን ጋዝ በሚያመነጩት በብረት መዝገቦች እና በዲሉት አሲድ መካከል ያለውን ምላሽ ገልጿል። በ 1766 ሄንሪ ካቨንዲሽ ሃይድሮጂን ጋዝ እንደ ልዩ ንጥረ ነገር ለመጀመሪያ ጊዜ የተገነዘበ ሲሆን ጋዙን በብረት-አሲድ ምላሽ ምክንያት "የሚቀጣጠል አየር" በማለት ጠርቶታል. “የሚቀጣጠል አየር” ‹ፍሎስተን› ከተባለ መላምታዊ ንጥረ ነገር ጋር ሙሉ በሙሉ ተመሳሳይ ነው ሲል በ1781 እንደገና ጋዝ ሲቃጠል ውሃ እንደሚያመነጭ ታወቀ። ሃይድሮጅንን እንደ ንጥረ ነገር ያገኘው እሱ እንደሆነ ይታመናል. እ.ኤ.አ. በ1783 አንትዋን ላቮይሲየር ለኤለመንቱ ሃይድሮጂን (ከግሪክ ὑδρο-ሃይድሮ ትርጉሙ "ውሃ" እና -γενής ጂኖች "ፈጣሪ" ማለት ነው) የሚለውን ስም ሰጠው እሱ እና ላፕላስ ሃይድሮጂንን በማቃጠል ውሃ እንደሚያመነጭ የካቨንዲሽ መረጃን ሲያባዙ ነበር። ላቮይሲየር በእሳት በተቃጠለ ፋኖስ አማካኝነት በብረታ ብረት አማካኝነት የእንፋሎት ፍሰትን በመመለስ ለጅምላ ሙከራዎች ሃይድሮጂንን አመነጨ። በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ የውሃ ፕሮቶኖች የብረት አናይሮቢክ ኦክሳይድ በሚከተሉት ምላሾች ስብስብ ሊወከል ይችላል ።
Fe + H2O → FeO + H2
2 Fe + 3 H2O → Fe2O3 + 3 H2
3 Fe + 4 H2O → Fe3O4 + 4 H2
እንደ ዚርኮኒየም ያሉ ብዙ ብረቶች ሃይድሮጅን ለማምረት ከውሃ ጋር ተመሳሳይ ምላሽ ይሰጣሉ. ሃይድሮጅን ለመጀመሪያ ጊዜ በጄምስ ደዋር በ 1898 የተሃድሶ ማቀዝቀዣን እና የፈጠራውን የቫኩም ብልቃጥ በመጠቀም ፈሰሰ. ውስጥ የሚመጣው አመትጠንካራ ሃይድሮጂን አመነጨ። ዲዩቴሪየም በታኅሣሥ 1931 በሃሮልድ ኡሬ የተገኘ ሲሆን ትሪቲየም ደግሞ በ1934 በኧርነስት ራዘርፎርድ፣ ማርክ ኦሊፋንት እና ፖል ሃርቴክ ተዘጋጅቷል። ከተራ ሃይድሮጂን ይልቅ ዲዩሪየምን ያቀፈ ከባድ ውሃ በኡሬ ቡድን በ1932 ተገኘ። ፍራንሷ አይዛክ ዴ ሪቫዝ በ1806 የመጀመሪያውን የሪቫዝ ሞተር በሃይድሮጂን እና ኦክሲጅን የሚንቀሳቀስ የውስጥ ማቃጠያ ሞተር ገነባ። ኤድዋርድ ዳንኤል ክላርክ የሃይድሮጂን ጋዝ ቱቦን በ1819 ፈለሰፈ። የዶቤሬይነር ፍሊንት (የመጀመሪያው ሙሉ ኃይል ያለው መብራት) በ1823 ተፈጠረ። የመጀመሪያው የሃይድሮጂን ፊኛ በ 1783 ዣክ ቻርልስ ፈለሰፈ። በ 1852 በሄንሪ ጊፋርድ የመጀመሪያውን በሃይድሮጂን የሚንቀሳቀስ የአየር መርከብ መፈጠርን ተከትሎ ሃይድሮጂን የመጀመሪያውን አስተማማኝ የአየር ጉዞ እድገት አቀረበ። የጀርመን ቆጠራ ፈርዲናንድ ቮን ዘፔሊን በሃይድሮጂን ወደ አየር የሚገፋውን ጠንካራ የአየር መርከቦችን ሀሳብ አበረታቷል ፣ እነዚህም በኋላ ዚፔሊንስ ተባሉ ። ከእነዚህ ውስጥ የመጀመሪያው በ1900 በረረ። መደበኛ በረራዎች በ1910 የጀመሩ ሲሆን በነሀሴ 1914 በአንደኛው የአለም ጦርነት ሲፈነዳ 35,000 መንገደኞችን ያለምንም ትልቅ ችግር አሳፍረዋል። በጦርነቱ ወቅት የሃይድሮጂን አየር መርከቦች እንደ ምልከታ መድረኮች እና ቦምቦች ጥቅም ላይ ውለዋል. የመጀመሪያው ያልተቋረጠ የአትላንቲክ በረራ የተደረገው በ1919 በብሪቲሽ አየር መርከብ R34 ነው። መደበኛ የመንገደኞች አገልግሎት በ1920ዎቹ የቀጠለ ሲሆን በዩናይትድ ስቴትስ የሄሊየም ክምችት መገኘቱ የጉዞ ደህንነትን ያሻሽላል ተብሎ ሲጠበቅ የአሜሪካ መንግስት ግን ጋዙን ለዚህ አላማ ለመሸጥ ፈቃደኛ ባለመሆኑ ኤች 2 በሂንደንበርግ አየር መርከብ ወድሟል። በኒውዮርክ ሚላን ውስጥ በደረሰ የእሳት ቃጠሎ -ጀርሲ ግንቦት 6 ቀን 1937 ዓ.ም. ክስተቱ ተላልፏል መኖርበሬዲዮ እና በቪዲዮ የተቀረጸ. የቃጠሎው መንስኤ የሃይድሮጂን መፍሰስ እንደሆነ በሰፊው ይታሰብ ነበር፣ ነገር ግን ተከታታይ ጥናቶች እንደሚያመለክቱት የአልሙኒየም የጨርቅ ሽፋን በስታቲስቲክ ኤሌክትሪክ ተቀጣጠለ። ነገር ግን በዚህ ጊዜ ሃይድሮጂን እንደ ማንሳት ጋዝ ያለው ስም ቀድሞውኑ ተጎድቷል. በዚያው ዓመት, የመጀመሪያው ሃይድሮጂን-የቀዘቀዘ turbogenerator, ሃይድሮጂን ጋዝ እንደ rotor እና stator ውስጥ coolant ጋር, 1937 ዳይተን ውስጥ አገልግሎት ገባ, ኦሃዮ, በዴይተን ኃይል & ብርሃን Co.; በሃይድሮጂን ጋዝ የሙቀት ማስተላለፊያነት ምክንያት, ዛሬ በዚህ መስክ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው በጣም የተለመደ ጋዝ ነው. የኒኬል-ሃይድሮጅን ባትሪ ለመጀመሪያ ጊዜ ጥቅም ላይ የዋለው በ 1977 በ US Navigation Technology Satellite-2 (NTS-2) ላይ ነበር. አይኤስኤስ፣ ማርስ ኦዲሲ እና ማርስ ግሎባል ሰርቬየር በኒኬል-ሃይድሮጂን ባትሪዎች የታጠቁ ናቸው። በምህዋሩ ጨለማ ክፍል ውስጥ ፣ የጠፈር ቴሌስኮፕሃብል በኒኬል-ሃይድሮጂን ባትሪዎች የሚሰራ ሲሆን በመጨረሻም በግንቦት 2009 ተተክተዋል ይህም ከተጀመረ ከ19 አመታት በላይ እና ዲዛይን ከተሰራ ከ13 አመታት በኋላ ነው።
በኳንተም ቲዎሪ ውስጥ ያለው ሚና
ፕሮቶን እና ኤሌክትሮን ብቻ ባቀፈው ቀላል የአቶሚክ አወቃቀሩ ምክንያት የሃይድሮጂን አቶም ከተፈጠረ ወይም ከውስጥ ካለው የብርሃን ስፔክትረም ጋር ለአቶሚክ መዋቅር ንድፈ ሃሳብ እድገት ማዕከላዊ ነበር። በተጨማሪም ፣ የሃይድሮጂን ሞለኪውል እና ተዛማጅ H+2 cation ተዛማጅ ቀላልነት ጥናት የኬሚካላዊ ትስስር ተፈጥሮን ለመረዳት አስችሏል ፣ ይህም በ 2020 አጋማሽ ላይ የሃይድሮጂን አቶም በኳንተም መካኒኮች በፍጥነት አካላዊ ሕክምናን ተከትሎ ነበር ። በዛን ጊዜ በግልፅ ከታዩት የኳንተም ውጤቶች አንዱ (ነገር ግን ያልተረዳ)) ሙሉ የኳንተም ሜካኒካል ንድፈ ሃሳብ ከመታየቱ ግማሽ ምዕተ ዓመት በፊት የማክስዌል ምልከታ ነው። ማክስዌል የ H2 ልዩ ሙቀት ከዲያቶሚክ ጋዝ ከክፍል ሙቀት በታች ሊቀለበስ በማይችል ሁኔታ እንደሚወጣ እና በ ክራዮጀኒክ የሙቀት መጠን ካለው የሞናቶሚክ ጋዝ ሙቀት መምሰል እንደሚጀምር ተናግሯል። እንደ ኳንተም ቲዎሪ ከሆነ, ይህ ባህሪ የሚመነጨው (በቁጥር) የሚሽከረከሩ የኃይል ደረጃዎች ክፍተት ነው, በተለይም በ H2 ውስጥ በዝቅተኛ መጠን ምክንያት በስፋት የተቀመጡ ናቸው. እነዚህ በሰፊው የተከፋፈሉ ደረጃዎች የሙቀት ኃይልን ወደ ውስጥ እኩል መከፋፈልን ይከለክላሉ ተዘዋዋሪ እንቅስቃሴበዝቅተኛ የሙቀት መጠን በሃይድሮጅን ውስጥ. ከከባድ አተሞች የተሰሩ የዲያቶም ጋዞች እንደዚህ አይነት ስፋት ያላቸው ደረጃዎች የላቸውም እና ተመሳሳይ ውጤት አያሳዩም. አንቲሃይድሮጂን የሃይድሮጂን ፀረ-ቁሳቁሶች አናሎግ ነው። ከፖዚትሮን ጋር አንቲፕሮቶንን ያካትታል። አንቲሃይድሮጂን ከ 2015 ጀምሮ የተመረተው ብቸኛው የፀረ-ማተር አቶም ዓይነት ነው።
በተፈጥሮ ውስጥ መሆን
ሃይድሮጅን በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ እጅግ በጣም ብዙ የኬሚካል ንጥረ ነገር ነው, ከመደበኛው ቁስ በጅምላ 75% እና በአተሞች ብዛት ከ 90% በላይ ነው. (አብዛኞቹ የአጽናፈ ዓለማት ብዛት ግን በዚህ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር መልክ አይደለም፣ ነገር ግን እስካሁን ያልተገኙ የጅምላ ዓይነቶች እንዳሉት ይታሰባል። ጨለማ ጉዳይእና ጥቁር ኢነርጂ.) ይህ ንጥረ ነገር በከዋክብት እና በጋዝ ግዙፎች ውስጥ በብዛት ይገኛል. H2 ሞለኪውላዊ ደመናዎች ከኮከብ አፈጣጠር ጋር የተያያዙ ናቸው. ሃይድሮጂን በፕሮቶን-ፕሮቶን ምላሽ እና በ CNO ዑደት የኒውክሌር ውህደት በኩል በከዋክብት ኃይል ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታል። በአለም ውስጥ ሃይድሮጂን በዋነኛነት በአቶሚክ እና በፕላዝማ ግዛቶች ውስጥ ከሞለኪውላር ሃይድሮጂን ፈጽሞ የተለየ ባህሪ አለው። እንደ ፕላዝማ ኤሌክትሮን እና የሃይድሮጅን ፕሮቶን እርስ በርስ የተሳሰሩ አይደሉም, በዚህም ምክንያት በጣም ከፍተኛ የኤሌክትሪክ ምቹነት እና ከፍተኛ ልቀት (ከፀሐይ እና ከሌሎች ከዋክብት ብርሃን ይፈጥራል). የተሞሉ ቅንጣቶች በመግነጢሳዊ እና በኤሌክትሪክ መስኮች ከፍተኛ ተጽዕኖ ይደረግባቸዋል. ለምሳሌ፣ በፀሀይ ንፋስ ከምድር ማግኔቶስፌር ጋር መስተጋብር ይፈጥራሉ፣ የ Birkeland currents ይፈጥራሉ የዋልታ መብራቶች. ሃይድሮጂን ገለልተኛ ነው የአቶሚክ ሁኔታበ interstellar መካከለኛ. በበሰበሰ የላይማን-አልፋ ስርዓት ውስጥ የሚገኘው ከፍተኛ መጠን ያለው ገለልተኛ ሃይድሮጂን የአጽናፈ ዓለሙን የኮስሞሎጂካል ባሪዮን ጥግግት እስከ ሬድሺፍት z = 4. በምድር ላይ በተለመደው ሁኔታ ኤለመንታል ሃይድሮጂን እንደ ዲያቶሚክ ጋዝ, H2 ይኖራል. ይሁን እንጂ በ ውስጥ ሃይድሮጂን ጋዝ በጣም አልፎ አልፎ ነው የምድር ከባቢ አየር(በድምጽ 1 ፒፒኤም) በቀላል ክብደቱ የተነሳ ከበቂ በላይ የምድርን ስበት በቀላሉ ለማሸነፍ ያስችላል። ከባድ ጋዞች. ነገር ግን፣ ሃይድሮጂን በምድር ገጽ ላይ ሦስተኛው በጣም የተትረፈረፈ ንጥረ ነገር ነው፣ በዋነኝነት በቅርጽ ይገኛል። የኬሚካል ውህዶችእንደ ሃይድሮካርቦኖች እና ውሃ ያሉ. ሃይድሮጅን ጋዝ በአንዳንድ ባክቴሪያ እና አልጌዎች የሚመረተ ሲሆን የዋሽንት ተፈጥሯዊ አካል ነው, እንደ ሚቴን, ከጊዜ ወደ ጊዜ አስፈላጊ የሃይድሮጂን ምንጭ ነው. ሞለኪውላዊ ቅርጽ ፕሮቶነድ ሞለኪውላር ሃይድሮጂን (H+3) በ interstellar መካከለኛ ውስጥ ይገኛል, እሱም የሚመነጨው በሞለኪውላዊ ሃይድሮጂን ከኮስሚክ ጨረሮች ionization ነው. ይህ የተጫነ ion በፕላኔቷ ጁፒተር የላይኛው ከባቢ አየር ውስጥም ታይቷል። ion በዝቅተኛ የሙቀት መጠን እና ጥንካሬ ምክንያት በአካባቢው የተረጋጋ ነው. H+3 በዩኒቨርስ ውስጥ በብዛት ከሚገኙት ionዎች አንዱ ሲሆን በኢንተርስቴላር መካከለኛ ኬሚስትሪ ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታል። ገለልተኛ ትራይአቶሚክ ሃይድሮጂን H3 በአስደሳች መልክ ብቻ ሊኖር ይችላል እና ያልተረጋጋ ነው. በተቃራኒው, አዎንታዊ ሞለኪውላር ionሃይድሮጅን (H+2) በዩኒቨርስ ውስጥ ብርቅ የሆነ ሞለኪውል ነው።
የሃይድሮጅን ምርት
H2 በኬሚካል እና ባዮሎጂካል ላቦራቶሪዎች ውስጥ ይመረታል, ብዙውን ጊዜ እንደ ሌሎች ግብረመልሶች ውጤት; unsaturated substrates ያለውን hydrogenation ለ ኢንዱስትሪ ውስጥ; እና በተፈጥሮ ውስጥ በባዮኬሚካላዊ ግብረመልሶች ውስጥ ተመጣጣኝ ቅነሳን እንደ መፈናቀል ዘዴ።
የእንፋሎት ማሻሻያ
ሃይድሮጅን በተለያዩ መንገዶች ሊመረት ይችላል, ግን በጣም ኢኮኖሚያዊ ነው አስፈላጊ ሂደቶችእ.ኤ.አ. በ 2000 95% የሚሆነው የሃይድሮጂን ምርት በእንፋሎት ማሻሻያ ስለመጣ ሃይድሮጂንን ከሃይድሮካርቦኖች መወገድን ያጠቃልላል። ለንግድ፣ ከፍተኛ መጠን ያለው ሃይድሮጂን አብዛኛውን ጊዜ የሚመረተው በእንፋሎት በሚፈጠር የተፈጥሮ ጋዝ ለውጥ ነው። በከፍተኛ ሙቀት (1000-1400 K, 700-1100 °C ወይም 1300-2000 °F) የእንፋሎት (የውሃ ትነት) ካርቦን ሞኖክሳይድ እና H2 ለማምረት ከሚቴን ጋር ምላሽ ይሰጣል.
CH4 + H2O → CO + 3 H2
ይህ ምላሽ በተሻለ ሁኔታ የሚሰራው መቼ ነው። ዝቅተኛ ግፊቶችነገር ግን, ነገር ግን, በከፍተኛ ግፊት (2.0 MPa, 20 ATM ወይም 600 ኢንች ሜርኩሪ) ሊከናወን ይችላል. ይህ የሆነበት ምክንያት ከፍተኛ ግፊት H2 በጣም ታዋቂው ምርት ስለሆነ እና የግፊት ማሞቂያ ስርዓቶች በከፍተኛ ግፊት ላይ በተሻለ ሁኔታ ይሰራሉ. የምርቶቹ ድብልቅ "ሲንጋስ" በመባል ይታወቃል ምክንያቱም ብዙውን ጊዜ ሜታኖልን እና ተዛማጅ ውህዶችን ለማምረት በቀጥታ ጥቅም ላይ ይውላል. ከሚቴን በስተቀር ሃይድሮካርቦኖች የተቀነባበረ ጋዝ ለማምረት ሊያገለግሉ ይችላሉ። የተለያዩ ሬሾዎችምርቶች. የዚህ በጣም የተመቻቸ ቴክኖሎጂ ከብዙ ውስብስቦች አንዱ የኮክ ወይም የካርቦን መፈጠር ነው።
CH4 → C + 2 H2
ስለዚህ, የእንፋሎት ማሻሻያ በተለምዶ ከመጠን በላይ H2O ይጠቀማል. ተጨማሪ ሃይድሮጂንን ከእንፋሎት የሚገኘውን ካርቦን ሞኖክሳይድን በውሃ ጋዝ መፈናቀል ምላሽ በተለይም የብረት ኦክሳይድን በመጠቀም ማግኘት ይቻላል። ይህ ምላሽ እንዲሁ የተለመደ የኢንዱስትሪ የካርቦን ዳይኦክሳይድ ምንጭ ነው።
CO + H2O → CO2 + H2
ለ H2 ሌሎች አስፈላጊ ዘዴዎች የሃይድሮካርቦኖች ከፊል ኦክሳይድ ያካትታሉ።
2 CH4 + O2 → 2 CO + 4 H2
እና ከላይ ለተገለጸው የሽላጭ ምላሽ እንደ መቅድም የሚያገለግል የድንጋይ ከሰል ምላሽ፡-
C + H2O → CO + H2
አንዳንድ ጊዜ ሃይድሮጂን የሚመረተው እና በተመሳሳይ የኢንዱስትሪ ሂደት ውስጥ ነው, ያለ መለያየት. በሃበር ሂደት ውስጥ አሞኒያን ለማምረት, ሃይድሮጂን የሚመነጨው ከተፈጥሮ ጋዝ ነው. ክሎሪን ለማምረት የ brine ኤሌክትሮላይዜሽን እንዲሁ ሃይድሮጂንን እንደ ተረፈ ምርት ያመነጫል።
ሜታልሊክ አሲድ
በቤተ ሙከራ ውስጥ፣ H2 አብዛኛውን ጊዜ የሚዘጋጀው ኦክሳይድ ያልሆኑ አሲዶችን በተወሰኑ ምላሽ ሰጪ ብረቶች ለምሳሌ ዚንክ ከኪፕ መሳሪያ ጋር በመመለስ ነው።
Zn + 2 H + → Zn2 ++ H2
አሉሚኒየም እንዲሁ በመሠረት ሲታከም H2 ማምረት ይችላል-
2 Al + 6 H2O + 2 OH- → 2 አል (ኦህ) -4 + 3 H2
የውሃ ኤሌክትሮላይዜሽን ሃይድሮጅን ለማምረት ቀላል መንገድ ነው. ዝቅተኛ የቮልቴጅ ጅረት በውሃ ውስጥ ይፈስሳል እና የኦክስጂን ጋዝ በአኖድ ውስጥ ይፈጠራል ፣ ሃይድሮጂን ጋዝ ደግሞ በካቶድ ውስጥ ይፈጠራል። በተለምዶ ካቶድ የሚሠራው ከፕላቲኒየም ወይም ከሌላ የማይነቃነቅ ብረት ለማከማቻ ሃይድሮጂን ሲያመርት ነው። ይሁን እንጂ, ጋዝ በቦታው ላይ የሚቃጠል ከሆነ, የኦክስጅን መኖር ለቃጠሎ ለመርዳት ተፈላጊ ነው, ስለዚህም ሁለቱም ኤሌክትሮዶች ከማይረቡ ብረቶች የተሠሩ ይሆናሉ. (ለምሳሌ, ብረት ኦክሳይድ ስለሚፈጥር የኦክስጅን መጠን ይቀንሳል). ቲዎሬቲካል ከፍተኛው ቅልጥፍና(ኤሌክትሪክ ጋር በተያያዘ ጥቅም ላይ ውሏል የኃይል ዋጋሃይድሮጂን የሚመረተው) ከ 80-94% ውስጥ ነው.
2 H2O (L) → 2 H2 (g) + O2 (g)
በውሃ ላይ የተጨመሩ ጥራጥሬዎች የአሉሚኒየም እና የጋሊየም ቅይጥ ሃይድሮጅን ለማምረት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. ይህ ሂደት አልሙኒየም ኦክሳይድን ያመነጫል, ነገር ግን ኦክሳይድ ቆዳ በእንክብሎች ላይ እንዳይፈጠር የሚከለክለው ውድ ጋሊየም እንደገና ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. ይህ በሃይድሮጂን ኢኮኖሚ ላይ ጠቃሚ ጠቀሜታ አለው, ምክንያቱም ሃይድሮጂን በአካባቢው ሊመረት ስለሚችል እና መጓጓዝ አያስፈልገውም.
ቴርሞኬሚካል ባህሪያት
ውሃን ለመለየት ከ200 በላይ ቴርሞኬሚካል ዑደቶች አሉ ከነዚህ ዑደቶች ውስጥ ወደ ደርዘን የሚጠጉ እንደ ብረት ኦክሳይድ ዑደት፣ ሴሪየም(IV) ኦክሳይድ ዑደት፣ ዚንክ-ዚንክ ኦክሳይድ ዑደት፣ የሰልፈር አዮዲን ዑደት፣ የመዳብ ዑደት እና ክሎሪን የመሳሰሉ እና ዲቃላ ሰልፈር ዑደት ሃይድሮጅን እና ኦክስጅንን ከውሃ እና ሙቀት ያለኤሌክትሪክ ኃይል ለማምረት በምርምር እና በሙከራ ላይ ናቸው። በርካታ የላቦራቶሪዎች (በፈረንሳይ፣ ጀርመን፣ ግሪክ፣ ጃፓን እና አሜሪካ ያሉ) ሃይድሮጂንን ከፀሃይ ሃይል እና ከውሃ ለማምረት ቴርሞኬሚካል ዘዴዎችን በማዘጋጀት ላይ ናቸው።
የአናይሮቢክ ዝገት
በአናይሮቢክ ሁኔታዎች የብረት እና የብረት ውህዶች ወደ ሞለኪውላዊ ሃይድሮጂን (H2) ሲቀነሱ በውሃ ፕሮቶን ቀስ በቀስ ኦክሳይድ ይደረግባቸዋል። የብረት አናይሮቢክ ዝገት በመጀመሪያ የብረት ሃይድሮክሳይድ (አረንጓዴ ዝገት) እንዲፈጠር ይመራል እና በሚከተለው ምላሽ ሊገለፅ ይችላል-F + 2 H2O → Fe (OH) 2 + H2. በምላሹ በአናይሮቢክ ሁኔታዎች ውስጥ የብረት ሃይድሮክሳይድ (ፌ (OH) 2) በውሃ ፕሮቶኖች ኦክሳይድ ሊፈጠር እና ማግኔትቲት እና ሞለኪውላዊ ሃይድሮጂን ይፈጥራል። ይህ ሂደት በ Shikorra ምላሽ ይገለጻል: 3 Fe (OH) 2 → Fe3O4 + 2 H2O + H2 iron hydroxide → ማግኒዥየም + ውሃ + ሃይድሮጂን. በደንብ ክሪስታላይዝድ ማግኔትይት (Fe3O4) ከብረት ሃይድሮክሳይድ (Fe (OH) 2) ይልቅ በቴርሞዳይናሚክ የበለጠ የተረጋጋ ነው። ይህ ሂደት የሚከሰተው ከኦክሲጅን ነፃ በሆኑ አካባቢዎች ውስጥ የብረት እና የአረብ ብረትን በአናይሮቢክ ዝገት ወቅት ነው. የከርሰ ምድር ውሃእና ከውኃው ወለል በታች አፈርን ሲመልሱ.
የጂኦሎጂካል አመጣጥ: የእባብ ምላሽ
ከምድር ከባቢ አየር ርቀው በሚገኙ ጥልቅ የጂኦሎጂካል ሁኔታዎች ውስጥ ኦክሲጅን (O2) በማይኖርበት ጊዜ ሃይድሮጂን (H2) የተፈጠረው በአናይሮቢክ ኦክሳይድ ሂደት ውስጥ ባለው የብረት ሲሊኬት (Fe2+) የውሃ ፕሮቶን (H+) እባብ ሂደት ውስጥ ነው። ክሪስታል ጥልፍልፍ fayalite (Fe2SiO4፣ olivine-iron የመጨረሻ-አባል)። ወደ ማግኔቲት (Fe3O4) ፣ ኳርትዝ (SiO2) እና ሃይድሮጂን (H2) ምስረታ የሚያመራው ተጓዳኝ ምላሽ፡ 3Fe2SiO4 + 2 H2O → 2 Fe3O4 + 3 SiO2 + 3 H2 fayalite + ውሃ → ማግኔትት + ኳርትዝ + ሃይድሮጂን። ይህ ምላሽ ከውሃ ጋር በሚገናኝበት ጊዜ የብረት ሃይድሮክሳይድ anaerobic oxidation ወቅት ከሚታየው የሺኮርራ ምላሽ ጋር በጣም ተመሳሳይ ነው።
በትራንስፎርመሮች ውስጥ መፈጠር
በሃይል ትራንስፎርመሮች ውስጥ ከሚፈጠሩት አደገኛ ጋዞች ውስጥ ሃይድሮጂን በጣም የተለመደ እና በአብዛኛዎቹ ጥፋቶች ውስጥ የተፈጠረ ነው; ስለዚህ, የሃይድሮጂን መፈጠር በ ውስጥ ከባድ ችግሮች የመጀመሪያ ምልክት ነው የህይወት ኡደትትራንስፎርመር.
መተግበሪያዎች
በተለያዩ ሂደቶች ውስጥ ፍጆታ
በፔትሮሊየም ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው H2 ያስፈልጋል የኬሚካል ኢንዱስትሪ. የ H2 ትልቁ ጥቅም የቅሪተ አካል ነዳጆችን ለማቀነባበር ("ማሻሻል") እና ለአሞኒያ ምርት ነው. በፔትሮኬሚካል ተክሎች ውስጥ, H2 በ hydrodealkylation, hydrodesulfurization እና hydrocracking ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. H2 ሌሎች በርካታ ጠቃሚ አጠቃቀሞች አሉት። ኤች 2 እንደ ሃይድሮጂንዲንግ ወኪል ጥቅም ላይ ይውላል ፣ በተለይም ያልተሟሉ ቅባቶችን እና ዘይቶችን (እንደ ማርጋሪን ባሉ ዕቃዎች ውስጥ የሚገኙትን) እና ሜታኖል ለማምረት። በተጨማሪም የሃይድሮክሎሪክ አሲድ ምርት ውስጥ የሃይድሮጂን ምንጭ ነው. H2 ለብረት ማዕድናት እንደ መቀነሻ ወኪልም ያገለግላል. ሃይድሮጂን በብዙ ብርቅዬ ምድር እና የሽግግር ብረቶች ውስጥ በጣም የሚሟሟ እና በሁለቱም ናኖክሪስታሊን እና አሞርፎስ ብረቶች ውስጥ የሚሟሟ ነው። በብረታ ብረት ውስጥ የሃይድሮጂን መሟሟት በአካባቢው የተዛባ ወይም በክሪስታል ጥልፍልፍ ቆሻሻ ላይ የተመሰረተ ነው. ይህ ሃይድሮጂን በሞቃት ፓላዲየም ዲስክ ውስጥ በማለፍ ሲጸዳ ጠቃሚ ሊሆን ይችላል, ነገር ግን ከፍተኛ የጋዝ መሟሟት የብረታ ብረት ችግር ነው, ይህም ለብዙ ብረቶች መጨናነቅ አስተዋጽኦ ያደርጋል, የቧንቧ መስመሮችን እና የማከማቻ ታንኮችን ንድፍ ያወሳስበዋል. H2 እንደ ሪአጀንት ከመጠቀም በተጨማሪ በፊዚክስ እና በቴክኖሎጂ ሰፊ አፕሊኬሽኖች አሉት። እንደ አቶሚክ ሃይድሮጂን ብየዳ ባሉ የመገጣጠም ዘዴዎች እንደ መከላከያ ጋዝ ጥቅም ላይ ይውላል. ኤች 2 ከሁሉም ጋዞች ከፍተኛው የሙቀት መቆጣጠሪያ ስላለው በሃይል ማመንጫዎች ውስጥ በኤሌክትሪክ ማመንጫዎች ውስጥ እንደ rotor coolant ጥቅም ላይ ይውላል። ፈሳሽ H2 የሱፐርኮንዳክቲቭ ምርምርን ጨምሮ በክሪዮጂካዊ ምርምር ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. H2 ከአየር የበለጠ ቀላል ስለሆነ፣ ከ1/14 የአየር ጥግግት በትንሹ ስለሚበልጥ፣ በአንድ ወቅት በፊኛ እና በአየር መርከብ ውስጥ እንደ ማንሳት ጋዝ በሰፊው ይሠራበት ነበር። በአዲሶቹ አፕሊኬሽኖች ውስጥ፣ ሃይድሮጂን ለቅጽበታዊ ፍሳሽ ለማወቅ እንደ መከታተያ ጋዝ ከናይትሮጅን (አንዳንዴ ፎርሚንግ ጋዝ ይባላል) ከናይትሮጅን ጋር ተቀላቅሎ ጥቅም ላይ ይውላል። ሃይድሮጅን በአውቶሞቲቭ, በኬሚካል, በኢነርጂ, በአየር እና በቴሌኮሙኒኬሽን ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. ሃይድሮጅን ይፈቀዳል የምግብ ማሟያ(E 949)፣ ይህም የመፍሰስ ሙከራን ይፈቅዳል የምግብ ምርቶችከሌሎች ፀረ-ንጥረ-ምግቦች ባህሪያት መካከል. ብርቅዬ የሃይድሮጅን አይሶቶፖች እንዲሁ ልዩ ጥቅም አላቸው። ዲዩቴሪየም (ሃይድሮጂን-2) እንደ አወያይ በኑክሌር ፊስሽን መተግበሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል ዘገምተኛ ኒውትሮንእና በኑክሌር ውህደት ምላሽ. የዲዩቴሪየም ውህዶች በኬሚስትሪ እና በባዮሎጂ መስኮች ውስጥ የግብረ-መልሶችን isotope ውጤቶች ለማጥናት ያገለግላሉ። በኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ውስጥ የሚመረተው ትሪቲየም (ሃይድሮጂን-3), በማምረት ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል የሃይድሮጂን ቦምቦች፣ እንደ isotopic tracer in ባዮሎጂካል ሳይንሶች, እና በብርሃን ቀለሞች ውስጥ እንደ የጨረር ምንጭ. የሶስትዮሽ ነጥብ የሙቀት ሚዛን ሃይድሮጂን በ ITS-90 የሙቀት መለኪያ በ 13.8033 ኬልቪን ላይ ያለው ቋሚ ነጥብ ነው.
የማቀዝቀዣ መካከለኛ
ሃይድሮጅን በብርሃን ዲያቶሚክ ሞለኪውሎች ቀጥተኛ ውጤት በሆኑ በርካታ ምቹ ባህሪዎች ምክንያት በሃይል ማመንጫዎች ውስጥ እንደ ማቀዝቀዣ በጄነሬተሮች ውስጥ በተለምዶ ጥቅም ላይ ይውላል። እነዚህ ዝቅተኛ እፍጋት, ዝቅተኛ viscosity, እና ከፍተኛው የተወሰነ የሙቀት አቅም እና የሙቀት አማቂ conductivity ማንኛውም ጋዝ ያካትታሉ.
የኃይል ማጓጓዣ
ሃይድሮጅን በአሁኑ ጊዜ ከብስለት በጣም የራቀ ቴክኖሎጂን በመጠቀም ዲዩሪየም ወይም ትሪቲየምን በመጠቀም የንግድ ውህደት ኃይል ማመንጫዎች መላምታዊ አውድ ካልሆነ በስተቀር የኃይል ምንጭ አይደለም። የፀሐይ ኃይል የሚመጣው ከሃይድሮጂን የኑክሌር ውህደት ነው, ነገር ግን ይህ ሂደት በምድር ላይ ለመድረስ አስቸጋሪ ነው. ከፀሀይ፣ ባዮሎጂካል ወይም ከኤሌክትሪካል ምንጮች የሚመነጨው ኤለመንታል ሃይድሮጂን በማቃጠል ጊዜ ከሚፈጀው በላይ ለማምረት ብዙ ሃይል ይፈልጋል፣ ስለዚህ በእነዚህ አጋጣሚዎች ሃይድሮጂን እንደ ሃይል ተሸካሚ ሆኖ ከባትሪ ጋር ይመሳሰላል። ሃይድሮጅን ከቅሪተ አካላት (እንደ ሚቴን ካሉ) ሊመረት ይችላል, ነገር ግን እነዚህ ምንጮች ደካማ ናቸው. የፈሳሽ ሃይድሮጂን እና የተጨመቀ ሃይድሮጂን ጋዝ በማንኛውም ሊተገበር በሚችል ግፊት በእያንዳንዱ ክፍል ያለው የኃይል ጥንካሬ ከባህላዊ የኃይል ምንጮች በጣም ያነሰ ነው ፣ ምንም እንኳን በአንድ የንጥል ብዛት የነዳጅ የኃይል መጠን ከፍ ያለ ነው። ይሁን እንጂ ኤለመንታል ሃይድሮጂን በኃይል አውድ ውስጥ እንደ ወደፊት ኢኮኖሚ-ሰፊ የኃይል ማጓጓዣ በሰፊው ተብራርቷል. ለምሳሌ የካርቦን ቀረጻ እና የካርቦን ማከማቻ (CO2) ተከትለው ከቅሪተ አካል ነዳጆች በ H2 ምርት ቦታ ላይ ሊከናወን ይችላል. ለማጓጓዝ ጥቅም ላይ የሚውለው ሃይድሮጅን በአንጻራዊ ሁኔታ በንጽህና ይቃጠላል, አንዳንድ NOx ልቀቶች ግን የካርቦን ልቀቶች የሉም. ይሁን እንጂ ወደ ሃይድሮጂን ኢኮኖሚ ሙሉ በሙሉ ከመቀየር ጋር የተያያዙ የመሠረተ ልማት ወጪዎች ከፍተኛ ይሆናሉ. የነዳጅ ሴሎችከውስጥ ከሚቃጠሉ ሞተሮች የበለጠ ሃይድሮጅን እና ኦክስጅንን በቀጥታ ወደ ኤሌክትሪክ በብቃት መለወጥ ይችላል።
ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ
ሃይድሮጅን የቁሳቁስን ባህሪያት ለማረጋጋት የሚረዳውን የአሞርፎስ ሲሊከን እና የአሞርፎስ ካርቦን ትስስር ለማርካት ይጠቅማል። እንዲሁም ZnO፣ SnO2፣ CdO፣ MgO፣ ZrO2፣ HfO2፣ La2O3፣ Y2O3፣ TiO2፣ SrTiO3፣ LaAlO3፣ SiO2፣ Al2O3፣ ZrSiO4፣ HfSiO4 እና SrZrO3ን ጨምሮ በተለያዩ ኦክሳይድ ቁሶች ውስጥ እምቅ ኤሌክትሮን ለጋሽ ነው።
ባዮሎጂካል ምላሾች
ኤች 2 የአንዳንድ የአናይሮቢክ ሜታቦሊዝም ውጤት ነው እና በብዙ ረቂቅ ተህዋሲያን የሚመረተው፣ አብዛኛውን ጊዜ በብረት ወይም ኒኬል የያዙ ኢንዛይሞች ሃይድሮጂንዳይዝ በሚባሉ ምላሾች አማካኝነት ነው። እነዚህ ኢንዛይሞች H2 እና ክፍሎቹ - ሁለት ፕሮቶን እና ሁለት ኤሌክትሮኖች መካከል ያለውን redox ምላሽ ያበረታታል. የሃይድሮጂን ጋዝ መፈጠር የሚከሰተው በፒሩቫት መፍላት ምክንያት የሚቀነሱትን እኩያዎችን ወደ ውሃ በማስተላለፍ ነው። ፍጥረታት የሃይድሮጂን ምርት እና ፍጆታ ተፈጥሯዊ ዑደት የሃይድሮጂን ዑደት ይባላል። የውሃ ክፍፍል ፣ ውሃ ወደ ዋና ፕሮቶኖች ፣ ኤሌክትሮኖች እና ኦክሲጅን የመከፋፈል ሂደት በሁሉም የፎቶሲንተቲክ ፍጥረታት ውስጥ በብርሃን ምላሽ ይከሰታል። እንደ አልጌ ክላሚዶሞናስ ሬይንሃርድቲ እና ሳይያኖባክቴሪያን ጨምሮ አንዳንድ ፍጥረታት በክሎሮፕላስት ውስጥ ፕሮቶን እና ኤሌክትሮኖች የተቀነሱበት የጨለማ ምላሽ ሁለተኛ ደረጃ ፈጥረዋል። ኦክስጅን በሚኖርበት ጊዜ እንኳን ኤች 2 ጋዝን በብቃት ለማዋሃድ ሳይያኖባክቴሪያል ሃይድራሶችን በዘረመል ለመቀየር ሙከራ ተደርጓል። በባዮሬአክተር ውስጥ በጄኔቲክ የተሻሻሉ አልጌዎችን በመጠቀምም ጥረቶች ተደርገዋል።
ሃይድሮጅን
ሃይድሮጅን-A; ኤም.የኬሚካል ንጥረ ነገር (H)፣ ብርሃን፣ ቀለም እና ሽታ የሌለው ጋዝ ከኦክሲጅን ጋር በማጣመር ውሃ ይፈጥራል።
◁ ሃይድሮጂን ፣ ኦህ ፣ ኦህ ሁለተኛ ግንኙነቶች. ቢ ባክቴሪያ. 2 ኛ ቦምብ(ትልቅ ቦምብ አጥፊ ኃይል, የሚፈነዳው እርምጃ በቴርሞኑክሌር ምላሽ ላይ የተመሰረተ ነው). ሃይድሮጂን ፣ ኦህ ፣ ኦህ
ሃይድሮጅን(lat. Hydrogenium), የቡድን VII የኬሚካል ንጥረ ነገር ወቅታዊ ሰንጠረዥ. በተፈጥሮ ውስጥ ሁለት የተረጋጋ አይሶቶፖች (ፕሮቲየም እና ዲዩቴሪየም) እና አንድ ራዲዮአክቲቭ አንድ (ትሪቲየም) አሉ። ሞለኪውሉ ዲያቶሚክ (H 2) ነው። ቀለም እና ሽታ የሌለው ጋዝ; ጥግግት 0.0899 ግ / ሊ, ቲኪፕ - 252.76 ° ሴ. ከብዙ ንጥረ ነገሮች ጋር ተጣምሮ ውሃን ከኦክሲጅን ጋር ይፈጥራል. በጣም የተለመደው የኮስሞስ አካል; (በፕላዝማ መልክ) ከ 70% በላይ የሚሆነውን የፀሐይ እና የከዋክብት ብዛት ፣ የ interstellar መካከለኛ እና ኔቡላዎች ጋዞች ዋና አካል። የሃይድሮጂን አቶም የበርካታ አሲዶች እና መሠረቶች አካል ነው, እና አብዛኛዎቹ ኦርጋኒክ ውህዶች. ብረቶችን በመገጣጠም እና በመቁረጥ ውስጥ አሞኒያ, ሃይድሮክሎሪክ አሲድ, ለስብ ሃይድሮጂን ወዘተ, ለማምረት ያገለግላሉ. እንደ ነዳጅ ተስፋ ሰጪ (የሃይድሮጅን ኢነርጂ ይመልከቱ).
ሃይድሮጅንሃይድሮጅን (ላቲ. ሃይድሮጅን), ኤች, የኬሚካል ንጥረ ነገር ከአቶሚክ ቁጥር 1, አቶሚክ ክብደት 1.00794. የሃይድሮጂን ኬሚካላዊ ምልክት ኤች በአገራችን ውስጥ "ህመም" ተብሎ ይነበባል, ይህ ፊደል በፈረንሳይኛ ይገለጻል.
የተፈጥሮ ሃይድሮጂን ሁለት የተረጋጋ ኑክሊዶች ድብልቅን ያካትታል (ሴሜ. NUCLIDE)በጅምላ ቁጥሮች 1.007825 (99.985% በድብልቅ) እና 2.0140 (0.015%). በተጨማሪም, ተፈጥሯዊ ሃይድሮጂን ሁልጊዜ የሬዲዮአክቲቭ ኑክሊድ - ትሪቲየም ደቂቃዎችን ይይዛል (ሴሜ.ትሪቲየም) 3 N (ግማሽ-ህይወት T 1/2 12.43 ዓመታት). የሃይድሮጂን አቶም አስኳል 1 ፕሮቶን ብቻ ስለሚይዝ (በአንድ ኤለመንቱ አቶም አስኳል ውስጥ ጥቂት ፕሮቶኖች ሊኖሩ አይችሉም) አንዳንድ ጊዜ ሃይድሮጂን የዲ አይ ሜንዴሌቭን ወቅታዊ የንጥረ ነገሮች ስርዓት (ኤለመንቱ ቢሆንም) የተፈጥሮ የታችኛውን ድንበር ይመሰርታል ይባላል። ሃይድሮጂን ራሱ በከፍተኛው ክፍል ጠረጴዛዎች ውስጥ ይገኛል). ኤለመንት ሃይድሮጂን በጊዜያዊ ሰንጠረዥ የመጀመሪያ ጊዜ ውስጥ ይገኛል. እንዲሁም በቡድን 1 (ቡድን IA አልካሊ ብረቶች) ተመድቧል (ሴሜ.አልካሊ ብረቶች)), እና ወደ ቡድን 7 (ቡድን VIIA halogens (ሴሜ.ሃሎጅን)).
የሃይድሮጂን አይዞቶፖች የአቶሚክ ስብስቦች በጣም የተለያዩ ናቸው (በብዙ ጊዜ)። ይህ በባህሪያቸው ውስጥ ጉልህ ልዩነቶችን ያስከትላል አካላዊ ሂደቶች(distillation, electrolysis, ወዘተ) እና ለተወሰኑ ኬሚካላዊ ልዩነቶች (የአንድ ንጥረ ነገር isotopes ባህሪ ልዩነት ኢሶቶፕ ተፅእኖዎች ይባላሉ, ለሃይድሮጂን, isotope ተጽእኖዎች በጣም አስፈላጊ ናቸው). ስለዚህ, ከሌሎች ሁሉም ንጥረ ነገሮች isotopes በተለየ, ሃይድሮጂን isotopes ልዩ ምልክቶች እና ስሞች አሏቸው. የጅምላ ቁጥር 1 ያለው ሃይድሮጂን ቀላል ሃይድሮጂን ወይም ፕሮቲየም (ላቲን ፕሮቲየም ከግሪክ ፕሮቶስ - መጀመሪያ) በ H ምልክት ይገለጻል እና ኒውክሊየስ ፕሮቶን ይባላል (ሴሜ. PROTON (አንደኛ ደረጃ ቅንጣት)፣ ምልክት p. የጅምላ ቁጥር 2 ያለው ሃይድሮጅን ከባድ ሃይድሮጂን, ዲዩሪየም ይባላል (ሴሜ.ዲዩቴሪየም)(ላቲን ዲዩሪየም፣ ከግሪክ ዲዩትሮስ - ሰከንድ)፣ ምልክቶች 2 H፣ ወይም D (“de” ን ያንብቡ) እሱን ለመሰየም ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ አስኳል d ዲዩትሮን ነው። ራዲዮአክቲቭ isotopበጅምላ ቁጥር 3 እጅግ በጣም ከባድ ሃይድሮጂን ወይም ትሪቲየም (ላቲን ትሪቱም ፣ ከግሪክ ትሪቶስ - ሦስተኛ) ፣ ምልክት 2 H ወይም T (“እነዚያን” ያንብቡ) ፣ ኒውክሊየስ t - ትሪቶን ይባላል።
የገለልተኛ ያልተደሰተ የሃይድሮጂን አቶም ነጠላ ኤሌክትሮን ንብርብር ውቅር 1 ኤስ 1
. ውህዶች ውስጥ የኦክሳይድ ግዛቶችን +1 እና፣ ባነሰ መልኩ፣ -1 (valency I) ያሳያል። የገለልተኛ ሃይድሮጂን አቶም ራዲየስ 0.024 nm ነው. የአቶም ionization ኢነርጂ 13.595 eV ነው, የኤሌክትሮን ግንኙነት 0.75 eV ነው. እንደ ፓውሊንግ ሚዛን, የሃይድሮጂን ኤሌክትሮኔክቲቭ 2.20 ነው. ሃይድሮጅን ብረት ያልሆነ ነው.
በነጻ መልክ, ቀለም, ሽታ እና ጣዕም የሌለው ቀላል ተቀጣጣይ ጋዝ ነው.
የግኝት ታሪክ
በአሲድ እና ብረቶች መስተጋብር ወቅት የሚቀጣጠል ጋዝ መውጣቱ በ 16 ኛው እና በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን ኬሚስትሪ እንደ ሳይንስ መባቻ ላይ ተስተውሏል. ታዋቂው እንግሊዛዊ የፊዚክስ ሊቅ እና ኬሚስት ጂ ካቨንዲሽ (ሴሜ.ካቬንዲሽ ሄንሪ)እ.ኤ.አ. በ 1766 ይህንን ጋዝ በመመርመር “ተቀጣጣይ አየር” ብሎ ጠራው። ሲቃጠል "የሚቀጣጠል አየር" ውሃን ያመነጫል, ነገር ግን ካቨንዲሽ የፍሎሎጂስተን ንድፈ ሐሳብን በጥብቅ መከተል (ሴሜ.ፍሎጊስተን)ትክክለኛ ድምዳሜ ላይ እንዳይደርስ አግዶታል። ፈረንሳዊው ኬሚስት A. Lavoisier (ሴሜ.ላቮሲየር አንትዋን ሎረንት)አብረው ኢንጂነር J. Meunier ጋር (ሴሜ. MENIER ዣን ባፕቲስት ማሪ ቻርለስ)ልዩ ጋሶሜትሮችን በመጠቀም በ 1783 የውሃውን ውህደት እና ከዚያም ትንታኔውን በሙቀት ብረት መበስበስ. ስለዚህም "የሚቀጣጠል አየር" የውሃ አካል እንደሆነ እና ከእሱ ሊገኝ እንደሚችል አረጋግጧል. እ.ኤ.አ. በ 1787 ላቮይሲየር "የሚቀጣጠል አየር" ቀላል ንጥረ ነገር ነው ወደሚል መደምደሚያ ላይ ደርሷል, ስለዚህም የኬሚካል ንጥረ ነገሮች ናቸው. ሃይድሮጅን (ከግሪክ ሃይዶር - ውሃ እና ጄናኦ - እወልዳለሁ) - "ውሃ መውለድ" የሚለውን ስም ሰጠው. የውሃ ውህደት መቋቋሙ “የፍሎጂስተን ቲዎሪ”ን አቁሟል። "ሃይድሮጂን" የሚለው የሩስያ ስም በኬሚስት ኤም.ኤፍ. ሶሎቪቭ ቀርቧል (ሴሜ.ሶሎቪቪቭ ሚካሂል ፌዶሮቪች)በ 1824. በ 18 ኛው እና በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መባቻ ላይ, የሃይድሮጂን አቶም በጣም ቀላል (ከሌሎች ንጥረ ነገሮች አተሞች ጋር ሲነጻጸር), እና የሃይድሮጂን አቶም ክብደት (ጅምላ) እንደ ማነፃፀር ተወስዷል. ለኤለመንቶች የአቶሚክ ስብስቦች. የሃይድሮጂን አቶም ብዛት 1 እሴት ተሰጥቷል።
በተፈጥሮ ውስጥ መሆን
ሃይድሮጅን 1% የሚሆነውን የምድርን ንጣፍ (ከሁሉም ንጥረ ነገሮች መካከል 10 ኛ ደረጃ) ይይዛል። ሃይድሮጅን በፕላኔታችን ላይ በነፃ መልክ በጭራሽ አይገኝም (የእሱ አሻራዎች በከባቢ አየር የላይኛው ክፍል ውስጥ ይገኛሉ) ፣ ግን እንደ የውሃ አካል ፣ በምድር ላይ በሁሉም ቦታ ይሰራጫል። ኤለመንቱ ሃይድሮጂን በኦርጋኒክ እና ኦርጋኒክ ያልሆኑ ውህዶችህይወት ያላቸው ፍጥረታት, የተፈጥሮ ጋዝ, ዘይት, የድንጋይ ከሰል. እሱ በእርግጥ በውሃ ውስጥ (በክብደት 11%) ፣ በተለያዩ የተፈጥሮ ክሪስታላይን ሃይድሬቶች እና ማዕድናት ውስጥ አንድ ወይም ከዚያ በላይ የኦኤች ሃይድሮክሳይል ቡድኖችን ይይዛል።
ሃይድሮጅን እንደ ንጥረ ነገር አጽናፈ ሰማይን ይቆጣጠራል. የፀሐይን እና የሌሎችን ከዋክብትን ግማሽ ያህሉን ይይዛል, እና በበርካታ ፕላኔቶች ከባቢ አየር ውስጥ ይገኛል.
ደረሰኝ
ሃይድሮጅን በብዙ መንገዶች ሊመረት ይችላል. በኢንዱስትሪ ውስጥ የተፈጥሮ ጋዞች ለዚህ ጥቅም ላይ ይውላሉ, እንዲሁም ከዘይት ማጣሪያ, ከድንጋይ ከሰል እና ከሌሎች ነዳጆች የተገኙ ጋዞች. ከተፈጥሮ ጋዝ ሃይድሮጂን ሲያመርት (ዋናው ንጥረ ነገር ሚቴን ነው) ከውሃ ትነት እና ከኦክሲጅን ጋር ያልተሟላ ኦክሳይድ ጋር የካታሊቲክ መስተጋብር ይፈጽማል.
CH 4 + H 2 O = CO + 3H 2 እና CH 4 + 1/2 O 2 = CO 2 + 2H 2
የሃይድሮጅን ከኮክ ኦቭን ጋዝ እና የዘይት ማጣሪያ ጋዞች መለየት በጥልቅ ቅዝቃዜ ወቅት እና ከሃይድሮጂን ይልቅ በቀላሉ የሚፈሱ ጋዞችን ቅልቅል በማስወገድ ላይ የተመሰረተ ነው. ርካሽ ኤሌትሪክ ሲገኝ ሃይድሮጂን የሚመረተው በኤሌክትሮላይዝ ውሃ አማካኝነት አሁኑን በአልካላይን መፍትሄዎች በማለፍ ነው። በላብራቶሪ ሁኔታዎች ውስጥ ሃይድሮጂን በቀላሉ የሚገኘው ብረቶች ከአሲድ ጋር ለምሳሌ ዚንክ ከሃይድሮክሎሪክ አሲድ ጋር በማያያዝ ነው.
አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት
በመደበኛ ሁኔታዎች ሃይድሮጂን ቀላል ነው (በተለመደው ሁኔታ ውስጥ ያለው ጥንካሬ 0.0899 ኪ.ግ / ሜ 3 ነው) ቀለም የሌለው ጋዝ. የማቅለጫ ነጥብ -259.15 ° ሴ, የፈላ ነጥብ -252.7 ° ሴ. ፈሳሽ ሃይድሮጂን (በሚፈላበት ቦታ) 70.8 ኪ.ግ / ሜ 3 ጥግግት ያለው ሲሆን በጣም ቀላል ፈሳሽ ነው. መደበኛ electrode እምቅ ሸ 2 / ሸ - አንድ aqueous መፍትሔ ውስጥ 0. ሃይድሮጂን በደካማ በውኃ ውስጥ የሚሟሟ ነው: 0 °C ላይ የሚሟሟ ከ 0.02 ሴሜ 3 / ml ያነሰ ነው, ነገር ግን አንዳንድ ብረቶች ውስጥ በጣም የሚሟሟ ነው. ስፖንጅ ብረት እና ሌሎች), በተለይም ጥሩ - በብረት ፓላዲየም (በ 1 ብረታ ብረት ውስጥ 850 ጥራዞች ሃይድሮጂን). የሃይድሮጅን የማቃጠል ሙቀት 143.06 MJ / ኪግ ነው.
በዲያቶሚክ H 2 ሞለኪውሎች መልክ አለ። በ 300 ኪው የ H 2 ወደ አቶሞች የመለያየት ቋሚ 2.56 · 10 -34 ነው. የ H 2 ሞለኪውል ወደ አተሞች የመከፋፈል ኃይል 436 ኪ.ግ / ሞል ነው. በ H 2 ሞለኪውል ውስጥ ያለው የውስጣዊ ርቀት 0.07414 nm ነው.
የሞለኪዩሉ አካል የሆነው የእያንዳንዱ ኤች አቶም ኒውክሊየስ የራሱ ሽክርክሪት ስላለው (ሴሜ.ስፒን), ከዚያም ሞለኪውላዊ ሃይድሮጂን በሁለት መልክ ሊሆን ይችላል-በኦርቶሃይሮጅን (ኦ-ኤች 2) መልክ (ሁለቱም ሽክርክሪትዎች አንድ አይነት አቅጣጫ አላቸው) እና በፓራሃይድሮጅን (n-H 2) መልክ (ስፒኖች የተለያየ አቅጣጫ አላቸው). በመደበኛ ሁኔታዎች ውስጥ, መደበኛ ሃይድሮጂን 75% o-H 2 እና 25% p-H 2 ድብልቅ ነው. አካላዊ ባህሪያት p- እና o-H 2 አንዳቸው ከሌላው ትንሽ ይለያያሉ። ስለዚህ, የፈላ ሙቀት ከሆነ ንጹህ o-H 2 20.45 ኬ፣ እንግዲህ ንጹህ p-N 2 - 20.26 K. የ o-H 2 ወደ p-H 2 መለወጥ ከ 1418 ጄ / ሞል ሙቀት ጋር አብሮ ይመጣል.
ውስጥ ሳይንሳዊ ሥነ ጽሑፍበከፍተኛ ግፊቶች (ከ 10 ጂፒኤ በላይ) እና በዝቅተኛ የሙቀት መጠን (ከ 10 ኪ.ሜ እና ከዚያ በታች) ጠንካራ ሃይድሮጂን ፣ ብዙውን ጊዜ በሄክሳጎን ጥልፍልፍ ውስጥ ክሪስታላይዝ እንደሚደረግ ተደጋግሞ ተጠቁሟል። ሞለኪውላዊ ዓይነት, ወደ ሜታሊካዊ ባህሪያት ወደ ንጥረ ነገር ሊለወጥ ይችላል, ምናልባትም ሱፐርኮንዳክተር እንኳን. ይሁን እንጂ እስካሁን ድረስ እንዲህ ዓይነቱ ሽግግር ሊኖር የሚችል ግልጽ መረጃ የለም.
በ H2 ሞለኪውል ውስጥ ባሉ አቶሞች መካከል ያለው የኬሚካላዊ ትስስር ከፍተኛ ጥንካሬ (ለምሳሌ በሞለኪዩል ምህዋር ዘዴ በመጠቀም በዚህ ሞለኪውል ውስጥ ኤሌክትሮን ጥንድ በመገጣጠሚያው ምህዋር ውስጥ እንደሚገኝ እና ፀረ-ተያያዥ ምህዋር) በኤሌክትሮኖች ያልተያዘ) ወደ ክፍሉ የሙቀት መጠን ይመራል ሃይድሮጂን ጋዝ በኬሚካላዊ እንቅስቃሴ አልባ ነው. ስለዚህ ፣ ያለ ማሞቂያ ፣ በቀላል ድብልቅ ፣ ሃይድሮጂን ምላሽ ይሰጣል (በሚፈነዳ) በፍሎራይን ጋዝ ብቻ።
H 2 + F 2 = 2HF + ጥ.
በክፍል ሙቀት ውስጥ የሃይድሮጅን እና የክሎሪን ድብልቅ በአልትራቫዮሌት ብርሃን ከተሰራ, ወዲያውኑ የሃይድሮጂን ክሎራይድ HCl መፈጠር ይታያል. የሃይድሮጅን ከኦክሲጅን ጋር ያለው ምላሽ በጋዞች ድብልቅ ውስጥ አንድ ቀስቃሽ, የብረት ፓላዲየም (ወይም ፕላቲኒየም) ከተጨመረ በፈንጂ ይከሰታል. በሚቀጣጠልበት ጊዜ, የሃይድሮጅን እና ኦክሲጅን ድብልቅ (ፍንዳታ ጋዝ ተብሎ የሚጠራው). (ሴሜ.ፈንጂ ጋዝ)) የሚፈነዳ ሲሆን የሃይድሮጂን ይዘቱ ከ5 እስከ 95 በመቶ በሚደርስ ድብልቅ ውስጥ ፍንዳታ ሊከሰት ይችላል። በአየር ውስጥ ወይም በንጹህ ኦክሲጅን ውስጥ ያለው ንጹህ ሃይድሮጂን በፀጥታ ይቃጠላል ፣ ከፍተኛ መጠን ያለው ሙቀት ያስወጣል
H 2 + 1/2O 2 = H 2 O + 285.75 kJ/mol
ሃይድሮጂን ከሌሎች ካልሆኑ ብረቶች እና ብረቶች ጋር ከተገናኘ, በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ ብቻ ነው (ማሞቂያ, ከፍተኛ ጫና, የአሳታፊ መኖር). ስለዚህ ሃይድሮጂን ከናይትሮጅን ጋር በከፍተኛ ግፊት (20-30 MPa ወይም ከዚያ በላይ) እና በ 300-400 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ የሙቀት መጠን በካታሊስት ፊት - ብረት:
3H 2 + N 2 = 2NH 3 + ጥ.
እንዲሁም ሲሞቅ ብቻ ሃይድሮጂን ከሰልፈር ጋር ምላሽ ይሰጣል ሃይድሮጂን ሰልፋይድ ኤች 2 ኤስ ፣ ከብሮሚን ጋር ሃይድሮጂን ብሮማይድ HBr ፣ አዮዲን ጋር ሃይድሮጂን አዮዳይድ ኤችአይአይ ይፈጥራል። ሃይድሮጂን ከድንጋይ ከሰል (ግራፋይት) ጋር ምላሽ ይሰጣል የሃይድሮካርቦኖች ድብልቅ የተለየ ጥንቅር. ሃይድሮጂን ከቦሮን፣ ሲሊከን እና ፎስፎረስ ጋር በቀጥታ አይገናኝም፤ የነዚህ ንጥረ ነገሮች ውህዶች ከሃይድሮጂን ጋር በተዘዋዋሪ ይገኛሉ።
በሚሞቅበት ጊዜ ሃይድሮጂን ከአልካላይን ፣ ከአልካላይን የምድር ብረቶች እና ማግኒዚየም ጋር ምላሽ በመስጠት ከአዮኒክ ቦንድ ጋር ውህዶችን ለመፍጠር ይችላል ፣ ይህም በ -1 ኦክሳይድ ሁኔታ ውስጥ ሃይድሮጂን ይይዛል። ስለዚህ, ካልሲየም በሃይድሮጂን ከባቢ አየር ውስጥ ሲሞቅ, የጨው መሰል ሃይድሮይድ ከ CaH 2 ቅንብር ጋር ይመሰረታል. ፖሊመር አልሙኒየም ሃይድሮይድ (አልኤች 3) x - በጣም ኃይለኛ ከሆኑት የመቀነስ ወኪሎች አንዱ - በተዘዋዋሪ (ለምሳሌ ኦርጋኖአሉሚኒየም ውህዶችን በመጠቀም) የተገኘ ነው. ከብዙ የሽግግር ብረቶች (ለምሳሌ ዚርኮኒየም, ሃፍኒየም, ወዘተ) ጋር, ሃይድሮጂን ተለዋዋጭ ስብጥር (ጠንካራ መፍትሄዎች) ውህዶችን ይፈጥራል.
ሃይድሮጅን ብዙ ቀላል ብቻ ሳይሆን ውስብስብ በሆኑ ንጥረ ነገሮች ምላሽ መስጠት ይችላል. በመጀመሪያ ደረጃ የሃይድሮጅንን ብዙ ብረቶች ከኦክሳይድ (እንደ ብረት, ኒኬል, እርሳስ, ቶንግስተን, መዳብ, ወዘተ) የመቀነስ ችሎታን ልብ ሊባል ይገባል. ስለዚህ ከ 400-450 ዲግሪ ሴንቲግሬድ እና ከዚያ በላይ በሆነ የሙቀት መጠን ሲሞቅ ብረት ከማንኛውም ኦክሳይድ በሃይድሮጂን ይቀንሳል ፣ ለምሳሌ-
Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O.
በተከታታይ ውስጥ የሚገኙት ብረቶች ብቻ በሃይድሮጂን ከኦክሳይድ መቀነስ እንደሚችሉ ልብ ሊባል ይገባል መደበኛ እምቅ ችሎታዎችለማንጋኒዝ. ተጨማሪ ንቁ ብረቶች(ማንጋኒዝ ጨምሮ) ከኦክሳይድ ወደ ብረት አይቀነሱም.
ሃይድሮጂን ለብዙ ኦርጋኒክ ውህዶች ድርብ ወይም ሶስት እጥፍ ትስስርን ለመጨመር ይችላል (እነዚህ የሃይድሮጂን ምላሽ የሚባሉት ናቸው)። ለምሳሌ የኒኬል ካታላይስት ሲኖር የኤትሊን ሲ 2 ሸ 4 ሃይድሮጂን ማካሄድ ይቻላል እና ኤታን ሲ 2 ሸ 6 ይመሰረታል.
ሐ 2 ሸ 4 + ሸ 2 = C 2 ሸ 6.
ሜታኖል በኢንዱስትሪ የሚመረተው በካርቦን ሞኖክሳይድ (II) እና በሃይድሮጂን ምላሽ ነው።
2H 2 + CO = CH 3 OH.
የሃይድሮጂን አቶም የበለጠ ኤሌክትሮኔጅቲቭ ኤለመንት ኢ (ኢ = F ፣ ክሎ ፣ ኦ ፣ ኤን) ካለው አቶም ጋር በተገናኘባቸው ውህዶች ውስጥ በሞለኪውሎች መካከል የሃይድሮጂን ትስስር ይፈጠራል። (ሴሜ.የሃይድሮጅን ትስስር)(ሁለት ኢ አተሞች አንድ አይነት ወይም ሁለት የተለያዩ ንጥረ ነገሮች እርስ በእርሳቸው የተገናኙት በኤች አቶም፡ E"... N...E"፣ እና ሦስቱም አተሞች በአንድ ቀጥተኛ መስመር ላይ ይገኛሉ)። በውሃ ሞለኪውሎች መካከል, አሞኒያ, ሜታኖል, ወዘተ እና የእነዚህ ንጥረ ነገሮች የመፍላት ነጥቦች ላይ ጉልህ የሆነ ጭማሪ, የትነት ሙቀት መጨመር, ወዘተ.
መተግበሪያ
ሃይድሮጅን አንዳንድ ብረቶች ምርት ውስጥ ቅነሳ ወኪል ሆኖ አሞኒያ NH 3, ሃይድሮጂን ክሎራይድ HCl, methanol CH 3 OH, የተፈጥሮ hydrocarbons መካከል hydrocracking ጊዜ (ሀ ሃይድሮጂን ከባቢ አየር ውስጥ ስንጥቅ) ያለውን ልምምድ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. ሃይድሮጂንሽን (ሴሜ.ሃይድሮጅን)ተፈጥሯዊ የአትክልት ዘይቶች ጠንካራ ስብ - ማርጋሪን ለማግኘት ጥቅም ላይ ይውላሉ. ፈሳሽ ሃይድሮጂን እንደ ሮኬት ነዳጅ እና እንደ ማቀዝቀዣ ጥቅም ላይ ይውላል. የኦክስጅን እና የሃይድሮጅን ድብልቅ በመበየድ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል.
በአንድ ወቅት በቅርብ ጊዜ ውስጥ ዋናው የኃይል ምንጭ የሃይድሮጅን ማቃጠል ምላሽ ይሆናል, እናም የሃይድሮጂን ሃይል ይተካዋል. ባህላዊ ምንጮችኃይል ማግኘት (የድንጋይ ከሰል, ዘይት, ወዘተ). ሃይድሮጅንን ወደ ውስጥ ለማስገባት ይታሰብ ነበር በትልቅ ደረጃየውሃ ኤሌክትሮላይዜሽን መጠቀም የሚቻል ይሆናል. የውሃ ኤሌክትሮላይዜሽን ጉልበትን የሚጨምር ሂደት ነው፣ እና በአሁኑ ጊዜ በኢንዱስትሪ ሚዛን ሃይድሮጂንን በኤሌክትሮላይዜስ ማምረት ፋይዳ የለውም። ነገር ግን ኤሌክትሮይዚስ በመካከለኛ የሙቀት መጠን (500-600 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ) ሙቀትን በመጠቀም ላይ የተመሰረተ እንደሚሆን ይጠበቃል, ይህም በሚሠራበት ጊዜ በከፍተኛ መጠን ይነሳል. የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች. ይህ ሙቀት ውሱን አጠቃቀም አለው፣ እና በእሱ እርዳታ ሃይድሮጂን የማምረት እድሉ ሁለቱንም የአካባቢ ችግሮችን (ሃይድሮጂን በአየር ውስጥ ሲቃጠል ፣ በአካባቢው ጎጂ የሆኑ ንጥረ ነገሮች መጠን አነስተኛ ነው) እና መካከለኛ የሙቀት መጠንን የመጠቀም ችግርን ይፈታል ። ይሁን እንጂ ከቼርኖቤል አደጋ በኋላ የኒውክሌር ኃይል ልማት በሁሉም ቦታ ተዘግቷል, ስለዚህም ይህ የኃይል ምንጭ ሊገኝ አልቻለም. ስለዚህ ሃይድሮጅንን እንደ ሃይል ምንጭ በሰፊው የመጠቀም እድሉ አሁንም ቢያንስ እስከ 21 ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ድረስ እየተሸጋገረ ነው።
የሕክምና ባህሪያት
ሃይድሮጅን መርዛማ አይደለም, ነገር ግን በሚይዝበት ጊዜ, አንድ ሰው ያለማቋረጥ ከፍተኛ የእሳት እና የፍንዳታ አደጋን ግምት ውስጥ ማስገባት አለበት, እና የሃይድሮጅን ፈንጂ አደጋ በአንዳንድ ጠጣር እቃዎች እንኳን ሳይቀር የመሰራጨት ችሎታ ከፍተኛ ነው. በሃይድሮጂን ከባቢ አየር ውስጥ ማንኛውንም የማሞቂያ ስራዎችን ከመጀመርዎ በፊት ንፁህ መሆኑን ማረጋገጥ አለብዎት (በሙከራ ቱቦ ውስጥ ሃይድሮጂን ሲቀጣጠል ወደ ላይ ተገልብጦ ድምፁ ደብዛዛ እንጂ መጮህ የለበትም)።
ባዮሎጂያዊ ሚና
የሃይድሮጂን ባዮሎጂያዊ ጠቀሜታ የውሃ ሞለኪውሎች አካል እና ሁሉም በጣም አስፈላጊ የተፈጥሮ ውህዶች ቡድኖች ማለትም ፕሮቲኖችን ፣ ኑክሊክ አሲዶችን ፣ ቅባቶችን እና ካርቦሃይድሬትን በመያዙ ነው ። በግምት 10% የሚሆነው የሕያዋን ፍጥረታት ብዛት ሃይድሮጂን ነው። የሃይድሮጅን የሃይድሮጂን ትስስር የመፍጠር ችሎታ የፕሮቲኖችን የቦታ ኳተርን መዋቅር ለመጠበቅ እና እንዲሁም የመደጋገፍ መርህን በመተግበር ረገድ ወሳኝ ሚና ይጫወታል። (ሴሜ.ማሟያ)በኒውክሊክ አሲዶች ግንባታ እና ተግባራት (ይህም የጄኔቲክ መረጃን በማከማቸት እና በመተግበር) በአጠቃላይ በሞለኪውላዊ ደረጃ "እውቅና" ትግበራ ላይ. ሃይድሮጂን (H+ ion) በሰውነት ውስጥ በጣም አስፈላጊ በሆኑ ተለዋዋጭ ሂደቶች እና ምላሾች ውስጥ ይሳተፋል - በባዮሎጂካል oxidation ውስጥ ፣ ህይወት ያላቸው ሴሎችን ኃይል ይሰጣል ፣ በእፅዋት ውስጥ ፎቶሲንተሲስ ፣ ባዮሳይንቴቲክ ግብረመልሶች ፣ ናይትሮጅን ማስተካከል እና የባክቴሪያ ፎቶሲንተሲስ ፣ አሲድን በመጠበቅ - ቤዝ ሚዛን እና homeostasis (ሴሜ.ሆሜኦስታሲስ), በሜምብ ማጓጓዣ ሂደቶች ውስጥ. ስለዚህ, ከኦክሲጅን እና ከካርቦን ጋር, ሃይድሮጂን የህይወት ክስተቶችን መዋቅራዊ እና ተግባራዊ መሰረት ይፈጥራል.
ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት. 2009 .
ተመሳሳይ ቃላት:በሌሎች መዝገበ-ቃላቶች ውስጥ “ሃይድሮጂን” ምን እንደሆነ ይመልከቱ-
የኑክሊድ ጠረጴዛ አጠቃላይ መረጃስም፣ ምልክት ሃይድሮጅን 4፣ 4ኤች ኒውትሮን 3 ፕሮቶኖች 1 የኑክሊድ ባህሪዎች የአቶሚክ ክብደት 4.027810 (110) ... ውክፔዲያ
የ nuclides ሠንጠረዥ አጠቃላይ መረጃ ስም፣ ምልክት ሃይድሮጅን 5፣ 5H ኒውትሮን 4 ፕሮቶኖች 1 ኑክሊድ ንብረቶች አቶሚክ ብዛት 5.035310(110) ... ውክፔዲያ
Nuclide table አጠቃላይ መረጃ ስም፣ ምልክት ሃይድሮጅን 6፣ 6ኤች ኒውትሮን 5 ፕሮቶኖች 1 ኑክሊድ ንብረቶች አቶሚክ ብዛት 6.044940(280) ... ውክፔዲያ
የኒውክሊድ ሠንጠረዥ አጠቃላይ መረጃ ስም፣ ምልክት ሃይድሮጅን 7፣ 7ኤች ኒውትሮን 6 ፕሮቶኖች 1 የኑክሊድ ባሕሪያት አቶሚክ ብዛት 7.052750 (1080) ... ውክፔዲያ