Насолоджуйтесь цими прохолодними водневими фактами і дізнавайтеся більше про використання, властивості та цікаву історію за елементом, що найчастіше зустрічається у Всесвіті.
Ознайомтеся з широким спектром інформації, яка охоплює все від хімічних властивостей водню до його використання у новітній технології автомобільних двигунів на паливних елементах.
Хімічний символ водню - це H. Це елемент з атомним номером 1, це означає, що в ядрі водню знаходиться 1 протон.
Водень — найлегший, найпростіший і найчастіше хімічний елемент у Всесвіті, що становить близько 75% його елементарної маси.
Водень знаходиться у великих кількостях у гігантських газових планетах та зірках, він відіграє ключову роль у забезпеченні енергією зірок за допомогою реакцій синтезу.
Водень є одним із двох важливих елементів, виявлених у воді (H2O). Кожна молекула води і двох атомів водню, що з одним атомом кисню.
1766 року, під час кислотної реакції металу, Генрі Кавендіш вперше офіційно визнав водень. В 1781 він також виявив, що водень виділяє воду при спалюванні. У той час як Кавендішу зазвичай дають кредит за відкриття водню як елемента, він був зроблений раніше вченими, які не знали про водень як унікальний хімічний елемент.
Лише за кілька років (1783) водень отримав свою назву. Слово водень походить від грецького слова hydro (що означає вода) та генів (мається на увазі творець).
Водневий газ має молекулярну формулу Н2. При кімнатній температурі та за нормальних умов тиску водень є несмачним, без запаху та безбарвним газом.
Водень може існувати у вигляді рідини під високим тиском та вкрай низькою температурою 20,28 кельвіна (-252,87°С, -423,17°F). Водень часто зберігається таким чином, оскільки рідкий водень займає менше місця, ніж водень у його нормальній газовій формі. Рідкий водень також використовується як ракетне паливо.
При екстремальному стисканні водень може здійснити перехід у стан, відоме як металевий водень. Лабораторні дослідження в цій галузі продовжуються, оскільки вчені продовжують зусилля з виробництва металевого водню при низькій температурі та статичному стисканні.
Водень використовується для харчування ряду нових автомобілів із альтернативним паливом. Хімічна енергія водню перетворюється за допомогою методу спалювання, подібного до поточних двигунів, або в паливному елементі, який виробляє воду та електрику за допомогою реакції водню з киснем.
Інженери та виробники автомобілів вивчають можливість використання водню як ефективного та життєздатного автомобільного палива. Одна з можливостей полягає у зберіганні водню у твердому стані в автомобільних паливних баках. Незважаючи на те, що в цьому процесі є багато проблем, це дозволить збільшити зберігання водню в транспортних засобах, що дозволить їм заправлятися довше до заправки.
Перекис водню є хімічною сполукою з молекулярною формулою H2O2. Він часто використовується як відбілювач або засіб для чищення волосся. При певних концентраціях він може використовуватися для очищення ран.
Водень був використаний для авіаперельотів з 1852, коли перший водневий дирижабль був створений Анрі Гіффардом. Пізніші дирижаблі, в яких використовувався водень, називалися дирижаблями, і в той час як вони були надійними та безпечними, у більшості випадків їх використання було зупинено невдовзі після катастрофи Гінденбурга у 1937 році. Дирижабль Гінденбург був знищений у повітряному вогні над Нью-Джерсі, який був знятий і транслювався в прямому ефірі по радіо.
Водень зазвичай використовується в нафтовій та хімічній промисловості, а також широко використовується в багатьох областях фізики та техніки, таких як зварювання або як охолоджувальна рідина.
Водень може бути потенційно небезпечним для людей через пожежі, які можуть початися, коли він змішується з повітрям, нашої нездатності дихати в його чистій безкисневій формі, а також у її надзвичайно холодному рідкому стані.
- Які недоліки використання водню як…
- Який із хімічних елементів має найменшу…
За останні 20 було кілька активних запусків та зупинок транспортних засобів на водневих паливних елементах (FCV), перш ніж вони дійсно почали їздити дорогами. Як тільки Toyota оголосила про запуск свого водневого автомобіля Mirai, за нею відразу пішли Hyundai, Tucson і Ауді.
Чи погоджуєтесь ви, що водневе паливо є найкращим рішенням для припинення нашої залежності від викопних видів палива, чи можливо ви скептично до цього налаштовані. Чи дійсно водень чистіший, ніж інші види палива?
Наведемо кілька кумедних фактів, які вам слід знати про водневе паливо та двигуни FCV:
1. Водень є найпоширенішим елементом у Всесвіті (хоча, на жаль, його не так легко знайти у чистому вигляді на Землі).
2. Водень був основним газом, який використовували для освітлення протягом століть (поряд з іншими газами) задовго до електричних вогнів.
3. Toyota почала працювати з технологіями паливних елементів 20 років тому. Приблизно одночасно стартував Prius бензиново/електричний гібридний проект.
4. Toyota дала своїм інженерам 36 місяців, щоб отримати гібрид Prius
5. У середині 90-х років деякі експерти не називали гібридну технологію ніяк інакше, крім як науковим експериментом і дурною витівкою. Подібні речі зараз говорять про паливні елементи FCV
6. Ніхто не очікує, що буде одночасний перехід на водневий транспорт. Гібридам типу Prius знадобилося майже 10 років, щоб отримати широке визнання. Лише 1 мільйон гібридних автомобілів у світі продали за ці 10 років. Протягом найближчих кількох років планується продати близько 7 млн. одиниць.
7. Автовиробники водневого транспорту не очікують, що він стане заміною для нинішніх газових/електричних гібридів, електромобілів та навіть стандартних бензинових двигунів. Вони бачать їх, як ще один вибір для людей, які хочуть вести зелений спосіб життя.
8. Водневе паливо може бути виготовлене з багатьох джерел, включаючи енергію вітру, сонця та навіть сміття, а не тільки природного газу.
9. Воднева станція Fountain Valley у Ньюпорт-Біч, Каліфорнія, де заправляється тестовий водневий автомобіль Mirai, отримує паливо з каналізації. Система перетворює неочищені стічні води в електроенергію, тепло та водень перед відправкою очищеної води до Тихого океану.
10. Надлишок сонячної та вітрової енергії, яка зазвичай втрачається, може бути збережена як водневе паливо. Данія має надлишок енергії вітру та активно впроваджує водневі заправні станції.
11. Зараз розробляються технології, які захоплюватимуть СО2, що генерується під час виробництва водневого палива, перш ніж він буде випущений в атмосферу.
12. При стисканні водень є дуже щільним та легко транспортується.
13. Водень забезпечує набагато щільнішу енергію, ніж бензин. Трохи більше ніж 5 кілограмів водню достатньо для повнорозмірного седана, щоб проїхати близько 500 км.
14. 1 кг водню приблизно дорівнює 3,8 л бензину.
15. Реакція між воднем і киснем, що виробляє електрику, також справляє воду. Ця вода викидається у вигляді пари з вихлопної труби і автоматично періодично продує з резервуарів. Ви також можете випустити воду перемикачем перед паркуванням за мінусових температур, щоб уникнути її заморозки в трубах.
16. У світі багато країн намагається перейти на водневе паливо:
Німеччина збирається 15 нинішніх водневих заправок збільшити до 50 станцій у 2015 році та 100 у 2020 році.
Японія націлена на збільшення з 17 станцій до 100 у 2016 році, з великою державною підтримкою.
Корея націлилася поставити понад 160 станцій до 2020 року.
Великобританія матиме 15 станцій до 2015 року з наміром збільшити до 65 у 2020 році.
Данія прагне поставити 15 нових станцій до 2020 року в рамках національної програми поновлюваних джерел мережі, використовуючи надмірну енергію вітру.
17. Протягом наступних трьох років або близько того автовиробники планують забезпечувати безкоштовно водневим паливом своїх покупців. Очікувана вартість водневого палива приблизно $10 за кілограм на ринку США. Хоча, для більшості країн, це все одно дешевше за еквівалентну вартість на бензин.
18. Mirai тільки на 100-150 кілограм важче, ніж поточний Camry Hybrid, і набагато легше за електричні транспортні засоби з дальністю пробігу в 300 км. Автовиробники працюють над зниженням ваги паливних елементів.
19. Водневі двигуни масштабуються, що означає, що вони можуть бути використані для великих транспортних засобів, таких як автобуси, вантажівки та навантажувачі. Акумуляторні системи для електричних транспортних засобів не застосовні до великогабаритних транспортних засобів.
20. Бортові водневі баки виготовлені з надміцного тканого волокна на верстатах ткацьких, схожих на верстати Toyota Corp, вироблених в 1926 році.
21. Водневі паливні баки куленепробивні. Куля, яка змогла пробити бак, була 50 калібру, кругла і тільки після пострілу на тому ж місці двічі. Toyota найняла колишніх військових снайперів стріляти цими кулями.
22. Водень у цистернах зберігається під тиском до 10000 фунтів на квадратний дюйм.
23. Кожен краш-тест підтверджував, що структура паливного елемента та баків була міцнішою, ніж сталеві конструкції навколо них. Сталь руйнувалася, перш ніж бак.
24. Toyota провела понад 1 млн. тестів у діапазоні температур від мінуса до +40 градусів для тестування продуктивності в екстремальних умовах.
25. Водневим двигунам потрібно відпрацювати 5000 годин або 240 000 км, перш ніж вони потребуватимуть заміни.
Елемент "водень", перший, хто "відвідав" періодичну систему. Найвідоміший і найпоширеніший у всесвіті елемент, у перекладі з латини означає "що породжує воду".
Представляємо Вам цікаві факти про водень
1). Назва, яку можна дати водню в людському побуті – "простіше простого".
2). У 1766 елемент був визнаний в науці завдяки Генрі Кавендішу. Він провів випробування, де поєднав газ із кислим середовищем інших металів.
3). Чи знаєте ви, що цей елемент у рідкій "консистенції" займає набагато менше місця, ніж у своїй звичній, летючій. До речі, так його і зберігають у промисловості.
4). Уявіть собі, що якщо з'єднати 100 млн атомів "що породжує воду" в один ланцюжок, то довжина останньої складе всього 1 см!
5). Два стани водню діаметрально різні за своєю густиною. Так, елемент у вигляді газу - найнещільніший з усіх, а ось рідкий водень, навпаки, найщільніший.
6). А ось ще цікаві факти про водень. Чи знаєте ви, що 1 літр водню у вигляді газу дорівнює всього 0,08988 г?
7). Є в народі і цікава "слух" про водень. Кажуть, Менделєєв увесь час намагався довести своїй дружині, що саме цей елемент має посідати почесне місце першості у таблиці, а не вона та дитина.
Так, людина науки - людина, незрозуміла народу.
8). Чи знаєте ви, що Сонце більш ніж половину складається з водню?
9). При з'єднанні водню та кисню виходить "горюча суміш", а в даному випадку "гримучий газ". За їхньої сумісності відбувається водяний вибух.
11 Вже існує автомобіль, який використовує водневе паливо. Студенти з Астонського університету створили такий і не помилилися. Ця машинка вже виграла гонки, створені компанією Shell саме для екологічно чистих автомобілів. Хоча конкуренти також не відстають.
12). Представники ВМФ США стверджують, що навчилися одержувати паливо з морської води і незабаром зможуть значно підвищити автономність та боєздатність своїх кораблів. Основою отримання палива є вилучення водню і діоксиду вуглецю з морської води з подальшим перетворенням даних компонентів в рідке вуглеводневе паливо.
А перше випробування такого палива вже провели на моделі літака, що літає.
У першій половині століття в різних країнах було збудовано велику кількість літальних апаратів легше за повітря – дирижаблів.
Дирижаблі - це керовані аеростати з сигароподібною оболонкою, наповненою воднем. Великий обсяг водню в оболонці забезпечував високу вантажність цих повітряних кораблів. На знімку ви бачите один із перших дирижаблів невеликого розміру, але найбільші пасажирські дирижаблі 30-х років XX століття могли перевозити до 100 осіб на дуже великі відстані. На цих літальних апаратах були комфортні каюти, ресторани, душові, прогулянкові палуби і т.д. Такі дирижаблі здійснювали регулярні рейси з Європи до Америки.
Однак велика кількість енергії, що виділяється в реакції водню з киснем, таїть величезну небезпеку. 6 травня 1937 року найбільший у світі пасажирський дирижабль "Гінденбург", що прилетів з Німеччини до Нью-Джерсі (США), вибухнув і впав на землю від іскри, що проскочила між причальною щоглою та корпусом дирижабля. На фотографії нижче зафіксовано цей трагічний момент. Багато в чому саме через цю катастрофу будівництво пасажирських дирижаблів незабаром припинилося.
В даний час водень не застосовують для наповнення аеростатів та інших літальних апаратів легше за повітря. Для цих цілей використовують дорожчий, проте безпечний газ гелій
Посідає перше місце в періодичній системі хімічних елементів Менделєєва та позначається символом H.
Читайте статтю та заходьте на сайт www.h2miraclewater-russia.ru для отримання більш докладної інформації про водневі апарати та водневу воду.