Насладете се на тези интересни факти за водорода и научете повече за употребата, свойствата и интересната история зад най-често срещания елемент във Вселената.
Разгледайте широка гама от информация, която обхваща всичко - от химичните свойства на водорода до употребата му в най-новата технология за двигатели с горивни клетки.
Химическият символ за водород е H. Това е елемент с атомен номер 1, което означава, че водородът има 1 протон в ядрото си.
Водородът е най-лекият, най-простият и най-разпространеният химичен елемент във Вселената, съставляващ около 75% от нейната елементарна маса.
Водородът се намира в големи количества в гигантски газови планети и звезди и играе ключова роля в осигуряването на енергия на звездите чрез реакции на синтез.
Водородът е един от двата важни елемента, открити във водата (H2O). Всяка водна молекула се състои от два водородни атома, свързани с един кислороден атом.
През 1766 г., по време на киселинна реакция на метал, Хенри Кавендиш за първи път официално признава водорода. През 1781 г. той също открива, че водородът отделя вода при изгаряне. Докато на Кавендиш обикновено се приписва заслугата за откриването на водорода като елемент, той е произведен по-рано от учени, които не са знаели за водорода като уникален химичен елемент.
Само няколко години по-късно (1783 г.) водородът получава името си. Думата водород произлиза от гръцката дума hydro (което означава вода) и genes (което означава създател).
Водородният газ има молекулна формула H2. При стайна температура и при нормално налягане водородът е газ без вкус, мирис и цвят.
Водородът може да съществува като течност при високо налягане и изключително ниска температура от 20,28 келвина (−252,87 °C, −423,17 °F). Водородът често се съхранява по този начин, тъй като течният водород заема по-малко място от водорода в нормалната си газова форма. Течният водород се използва и като ракетно гориво.
При екстремно сгъстяване водородът може също да премине в състояние, известно като метален водород. Лабораторните изследвания в тази област продължават, тъй като учените продължават усилията си да произвеждат метален водород при ниска температура и статична компресия.
Водородът се използва за задвижване на редица нови превозни средства с алтернативно гориво. Химическата енергия на водорода се преобразува чрез метод на горене, подобен на сегашните двигатели, или в горивна клетка, която произвежда вода и електричество чрез реакцията на водород с кислород.
Инженери и производители на автомобили проучват възможността за използване на водород като ефективно и жизнеспособно автомобилно гориво. Една от възможностите е да се съхранява водород в твърдо състояние в резервоари за автомобилно гориво. Въпреки че има много предизвикателства пред този процес, той ще позволи увеличаване на съхранението на водород в превозните средства, което им позволява да зареждат по-дълго преди зареждане.
Водородният пероксид е химично съединение с молекулна формула H2O2. Често се използва като белина или почистващ препарат за коса. В определени концентрации може да се използва и за почистване на рани.
Водородът се използва за въздушни пътувания от 1852 г., когато първият водороден дирижабъл е създаден от Анри Гифард. По-късните дирижабли, които използват водород, се наричат дирижабли и въпреки че са надеждни и безопасни, използването им в повечето случаи е спряно малко след катастрофата при Хинденбург през 1937 г. Дирижабълът "Хинденбург" беше унищожен при пожар във въздуха над Ню Джърси, който беше заснет и излъчен на живо по радиото.
Водородът обикновено се използва в петролната и химическата промишленост, а също така се използва широко в много области на физиката и инженерството, като заваряване или като охлаждаща течност.
Водородът може да бъде потенциално опасен за хората поради пожарите, които могат да започнат, когато се смеси с въздуха, неспособността ни да дишаме в неговата чиста безкислородна форма и изключително студеното му течно състояние.
- Какви са недостатъците на използването на водород като...
- Кой химичен елемент има най-малко...
През последните 20 години имаше няколко стартирания и спирания на превозни средства с водородни горивни клетки (FCV), преди те действително да започнат да се движат по пътищата. Веднага след като Toyota обяви пускането на своя водороден автомобил Mirai, той бързо беше последван от Hyundai, Tucson и Audi.
Съгласни ли сте, че водородното гориво е най-доброто решение за прекратяване на зависимостта ни от изкопаемите горива, или може би сте скептични относно това. Наистина ли водородът е по-чист от другите горива?
Ето някои забавни факти, които трябва да знаете за водородното гориво и FCV двигателите:
1. Водородът е най-разпространеният елемент във Вселената (въпреки че, за съжаление, не е толкова лесно да се намери в чиста форма на Земята).
2. Водородът е бил основният газ, използван за осветление в продължение на векове (заедно с други газове), много преди електрическите лампи.
3. Toyota започна работа с технологията за горивни клетки преди 20 години. Приблизително по същото време стартира проектът за газово/електрически хибрид Prius.
4. Toyota даде на инженерите си 36 месеца, за да подготвят хибрида Prius.
5. В средата на 90-те години някои експерти отхвърлиха хибридната технология като нещо различно от научен експеримент и глупаво начинание. Подобни неща в момента се говорят за FCV горивни клетки
6. Никой не очаква да има едновременен преход към транспортиране на водород. Отне почти 10 години на хибриди като Prius да получат широко приемане. Само 1 милион хибридни коли са продадени в света през тези 10 години. През следващите няколко години се планира да бъдат продадени около 7 милиона единици.
7. Производителите на водородни автомобили не очакват това да бъде заместител на настоящите газови/електрически хибриди, електрически превозни средства или дори стандартни бензинови двигатели. Те ги виждат като друг избор за хората, които искат да живеят екологичен начин на живот.
8. Водородното гориво може да се произвежда от много източници, включително вятърна, слънчева и дори боклук енергия, не само природен газ.
9. Водородната станция Fountain Valley в Нюпорт Бийч, Калифорния, където се зарежда водородната тестова кола Mirai, получава гориво от канализацията. Системата преобразува суровата отпадъчна вода в електричество, топлина и водород, преди да изпрати пречистената вода в Тихия океан.
10. Излишната слънчева и вятърна енергия, която обикновено се губи, може да се съхранява като водородно гориво. Дания има излишък от вятърна енергия и активно внедрява станции за зареждане с водород.
11. В момента се разработват технологии, които ще уловят CO2, който се генерира по време на производството на водородно гориво, преди да бъде изпуснат в атмосферата.
12. Когато е компресиран, водородът е много плътен и лесно се транспортира.
13. Водородът осигурява много по-плътна енергия от бензина. Малко над 5 килограма водород са достатъчни, за да може един пълноразмерен седан да измине около 500 км.
14. 1 кг водород е приблизително равен на 3,8 литра бензин.
15. Реакцията между водород и кислород, която произвежда електричество, също произвежда вода. Тази вода се отделя като пара от изпускателната тръба и автоматично периодично се изчиства от резервоарите. Можете също така да пуснете водата с ключ преди паркиране при минусови температури, за да предотвратите замръзването й в тръбите.
16. Има много държави в света, които се опитват да преминат към водородно гориво:
Германия планира да увеличи сегашните си 15 станции за зареждане с водород до 50 през 2015 г. и 100 през 2020 г.
Япония има за цел да увеличи от 17 станции на 100 през 2016 г. с голяма подкрепа от правителството.
Корея се стреми да има повече от 160 станции до 2020 г.
Обединеното кралство ще има 15 станции до 2015 г., с намерението да се увеличи до 65 през 2020 г.
Дания има за цел да достави 15 нови централи до 2020 г. като част от национална програма за възобновяема мрежа, използвайки излишъка от вятърна енергия.
17. През следващите около три години производителите на автомобили планират да предоставят безплатно водородно гориво на своите клиенти. Очакваната цена на водородното гориво е приблизително 10 долара за килограм на американския пазар. Въпреки че за повечето страни това все още е по-евтино от еквивалентната цена на бензина.
18. Mirai е само 100-150 килограма по-тежък от настоящия Camry Hybrid и много по-лек от електрическите превозни средства с пробег от 300 км. Автомобилните производители също работят за намаляване на теглото на горивните клетки.
19. Водородните двигатели са мащабируеми, което означава, че могат да се използват за големи превозни средства като автобуси, камиони и мотокари. Батерийните системи за електрически превозни средства не са приложими за големи превозни средства.
20. Бордовите резервоари за водород са направени от тежкотоварни тъкани влакна на станове, подобни на становете на Toyota Corp от 1926 г.
21. Резервоарите за водородно гориво са бронирани. Куршумът, който успя да пробие резервоара, беше 50 калибър, кръгъл и само след два изстрела на едно и също място. Toyota нае бивши военни снайперисти, за да стрелят с тези куршуми.
22. Водородът се съхранява в резервоари при налягане до 10 000 паунда на квадратен инч.
23. Всеки краш тест потвърди, че структурата на горивната клетка и резервоарите е по-здрава от стоманените конструкции около тях. Стоманата е унищожена преди танка.
24. Toyota е провела над 1 милион теста при температури, вариращи от минус до +40 градуса, за да тества работата при екстремни условия.
25. Водородните двигатели трябва да работят 5000 часа или 240 000 км, преди да имат нужда от подмяна.
Елементът "водород" беше първият, който "посети" периодичната таблица. Най-известният и широко разпространен елемент във Вселената, в превод от латински означава „генериращ вода“.
Представяме ви интересни факти за водорода
1). Името, което може да се даде на водорода при употреба от човека, е „просто като белене на круши“.
2). През 1766 г. елементът е признат в науката благодарение на Хенри Кавендиш. Той проведе тест, при който комбинира газа с киселинната среда на други метали.
3). Знаете ли, че този елемент в течна "консистенция" заема много по-малко място, отколкото в обичайната си, летлива. Между другото, така се съхранява в промишлеността.
4). Представете си, че ако свържете 100 милиона атома от веригата, генерираща вода, в една верига, дължината на последната ще бъде само 1 см!
5). Двете състояния на водорода са диаметрално различни по своята плътност. По този начин елемент под формата на газ е най-малко плътен от всички, но течният водород, напротив, е най-плътен.
6). Ето още няколко интересни факта за водорода. Знаете ли, че 1 литър водороден газ е равен само на 0,08988 грама?
7). Има и интересен „слух“ сред хората за водорода. Казват, че Менделеев непрекъснато се опитвал да докаже на жена си, че именно този елемент трябва да заема почетно място на първенство в таблицата, а не тя и детето.
Да, човекът на науката е човек, непонятен за хората.
8). Знаете ли, че Слънцето е съставено от повече от половината водород?
9). Когато водородът и кислородът се комбинират, се получава „запалима смес“, а в този случай „експлозивен газ“. Когато са съвместими, възниква водна експлозия.
11 Има дори кола, която използва водородно гориво. Студенти от университета Астън създадоха такъв и бяха прави. Тази кола вече спечели състезания, създадени от Shell специално за екологични автомобили. Въпреки че конкурентите също не изостават.
12). Представители на ВМС на САЩ твърдят, че са се научили да получават гориво от морска вода и скоро ще могат значително да увеличат автономността и боеспособността на своите кораби. Основата за получаване на гориво е извличането на водород и въглероден диоксид от морска вода с последващо превръщане на тези компоненти в течно въглеводородно гориво.
И първият тест на такова гориво вече е извършен на летящ модел на самолет.
През първата половина на века в различни страни са построени голям брой летателни апарати, по-леки от въздуха - дирижабли.
Дирижаблите са управлявани балони с обвивка във формата на пура, пълна с водород. Големият обем водород в корпуса осигури високата товароподемност на тези дирижабли. На снимката виждате един от първите малки дирижабли, но най-големите пътнически дирижабли от 30-те години на 20-ти век могат да транспортират до 100 души на много дълги разстояния. Тези самолети имаха удобни кабини, ресторанти, душове, крайбрежни палуби и др. Такива дирижабли извършваха редовни полети от Европа до Америка.
Въпреки това, голямото количество енергия, отделена при реакцията на водород с кислород, е изпълнено с голяма опасност. На 6 май 1937 г. най-големият пътнически дирижабъл в света "Хинденбург", летял от Германия до Ню Джърси (САЩ), експлодира и се разбива на земята от искра, плъзнала между швартовата мачта и корпуса на дирижабъла. Снимката по-долу улавя този трагичен момент. До голяма степен поради това бедствие строителството на пътнически дирижабли скоро е спряно.
В момента водородът не се използва за пълнене на балони и други летателни апарати, по-леки от въздуха. За тези цели се използва по-скъп, но безопасен газ хелий.
Той заема първо място в периодичната таблица на химичните елементи на Менделеев и се обозначава със символа H.
Прочети статията и отидете на сайта www.h2miraclewater-russia.ru за повече информация относно водородните апарати и водородната вода.