Faktai Apie Vandenilį

{h1}

Elemento vandenilio istorija, savybės, šaltiniai, panaudojimas ir izotopai.

Gausiausias visatos elementas, vandenilis yra perspektyvus „švaraus“ kuro šaltinis Žemėje.

Pavadinta graikiškais žodžiais hidro "vandeniui" ir genai Pasak „Los Alamos“ nacionalinės laboratorijos, „formavimui“ vandenilis sudaro daugiau kaip 90 procentų visų atomų, o tai sudaro tris ketvirtadalius Visatos masės. Pasak Karališkosios chemijos draugijos, vandenilis yra būtinas gyvenimui ir jo yra beveik visose gyvų daiktų molekulėse. Elementas taip pat atsiranda žvaigždėse ir suteikia galią visatai per protono-protono reakciją ir anglies-azoto ciklą. Žvaigždžių vandenilio sintezės procesai išskiria didžiulį energijos kiekį, nes jie sujungia vandenilio atomus ir sudaro helį, teigia Los Alamosas.

Kaip teigia Karališkoji draugija, žemės atmosferoje nedaug gryno vandenilio dujų, o bet koks vandenilis, kuris iš tikrųjų patenka į atmosferą, greitai pasišalina iš žemės gravitacijos. Mūsų planetoje vandenilis daugiausia susidaro kartu su deguonimi ir vandeniu, taip pat organinėse medžiagose, tokiose kaip gyvi augalai, nafta ir anglis, praneša „Los Alamos“.

Tiesiog faktai

  • Atominis skaičius (protonų skaičius branduolyje): 1
  • Atominis simbolis (ant periodinės elementų lentelės): H
  • Atominis svoris (vidutinė atomo masė): 1,00794
  • Tankis: 0,00008988 gramų kubiniame centimetre
  • Fazė kambario temperatūroje: dujos
  • Lydymosi temperatūra: minus 434,7 laipsniai Farenheito (minus 259,34 laipsniai Celsijaus)
  • Virimo temperatūra: minus 423,2 F (minus 252,87 C)
  • Izotopų skaičius (to paties elemento atomai su skirtingu neutronų skaičiumi): 3 paplitę izotopai, įskaitant 2 stabilius
  • Dažniausias izotopas: 1H, natūralus gausumas 99,9885 proc

Vandenilio atradimas

Robertas Boyle'as, gamindamas vandenilines dujas, 1671 m. Eksperimentavo su geležimi ir rūgštimis, tačiau, pasak „Jefferson Lab“, Henry Cavendish pripažino ją kaip atskirą elementą tik 1766 m. Elementą vandeniliu pavadino prancūzų chemikas Antoine Lavoisier.

Vandenilis turi tris bendrus izotopus: protium, kuris yra paprastas vandenilis; deuteris, stabilus izotopas, kurį 1932 m. atrado Haroldas C. Urey; ir triis, nestabilus izotopas, aptiktas 1934 m., teigia „Jefferson Lab“. Skirtumas tarp trijų izotopų slypi kiekvieno iš jų neutronų skaičiuje. Vandenilis visai neturi neutronų; Anot Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos, deuteris turi vieną, o triis - du neutronus. Anot Los Alamos, deuteris ir triis naudojami kaip kuras branduolių sintezės reaktoriuose.

Vandenilis susijungia su kitais elementais, sudarydamas daugybę junginių, įskaitant tokius bendrus, kaip vanduo (H2O), amoniako (NH3), metanas (CH4), stalo cukrus (C12H22O11), vandenilio peroksidas (H2O2) ir druskos rūgštis (HCl), teigia „Jefferson Lab“.

Vandenilis paprastai gaunamas kaitinant gamtines dujas garais, kad susidarytų vandenilio ir anglies monoksido, vadinamo singaziu, mišinys, kuris po to atskirtas vandeniliui gaminti, teigia Karališkoji draugija.

Vandenilis naudojamas amoniakui gaminti trąšoms, vadinamam Haberio procesu, kuriame jis reaguoja su azotu. „Jefferson Lab“ duomenimis, elementas taip pat pridedamas prie riebalų ir aliejaus, pavyzdžiui, žemės riešutų aliejaus, hidrinant. Kaip teigia „Los Alamos“, kiti vandenilio naudojimo pavyzdžiai yra raketinis kuras, suvirinimas, druskos rūgšties gamyba, metalų rūdų redukcija ir balionų užpildymas. Tyrėjai dirbo kurdami vandenilio kuro elementų technologiją, leidžiančią gauti nemažą elektros energijos kiekį naudojant vandenilio dujas kaip be taršos energijos šaltinį, kuris gali būti naudojamas kaip degalai automobiliams ir kitoms transporto priemonėms.

Vandenilis taip pat naudojamas stiklo pramonėje kaip apsauginė atmosfera gaminant plokščius stiklo lakštus, o elektronikos pramonėje jis naudojamas kaip praplovimo dujos silicio drožlių gamybos procese, teigia Karališkoji draugija.

Šis tikros spalvos modeliuotas Jupiterio vaizdas yra sudarytas iš 4 vaizdų, padarytų NASA Cassini erdvėlaivyje 2000 m. Gruodžio 7 d. Skyra yra apie 89 mylių (144 kilometrai) už pikselį.

Šis tikros spalvos modeliuotas Jupiterio vaizdas yra sudarytas iš 4 vaizdų, padarytų NASA Cassini erdvėlaivyje 2000 m. Gruodžio 7 d. Skyra yra apie 89 mylių (144 kilometrai) už pikselį.

Kreditas: NASA / JPL / Arizonos universitetas

Šis tikros spalvos modeliuotas Jupiterio vaizdas yra sudarytas iš 4 vaizdų, padarytų NASA Cassini erdvėlaivyje 2000 m. Gruodžio 7 d. Skyra yra apie 89 mylių (144 kilometrai) už pikselį.
Kreditas: NASA / JPL / Arizonos universitetas

Kas žinojo?

  • Anot Los Alamoso, vandenilis yra pagrindinis Jupiterio ir kitų dujų milžiniškų planetų komponentas.
  • Nacionalinis oro balionų muziejus pranešė, kad pirmasis oro balionų skrydis buvo pradėtas Paryžiuje 1783 m., O balionu buvo naudojamos vandenilis. Anot Karališkosios draugijos, jo naudojimas pildant dirižablius baigėsi Hindenburgo užsidegimu.
  • NASA naudoja vandenilį kaip raketinį kurą, kad gabentų įgulą į kosmosą.
  • Suskystintas vandenilis yra ypač šaltas ir, patekęs į odą, gali sukelti stiprų nušalimą.
  • Pagal „Chemijos principus“ vandenilis yra maždaug 14 kartų lengvesnis už orą.
  • Lavoisier, prancūzų chemikas, kuris davė vandenilį, iki Prancūzijos revoliucijos dirbo finansininku ir viešuoju administratoriumi ir buvo įvykdytas mirties bausmė revoliucijos metu, rašo Encyclopedia Britannica.
  • Anot Los Alamos, JAV per metus pagaminama apie 3 milijardai kubinių pėdų vandenilio.
  • Karališkosios draugijos duomenimis, vandenilis turi mažiausią visų dujų tankį.
  • Vandenilis yra vienintelis elementas, kurio trys paplitę izotopai - protium, deuteris ir tritis - turi skirtingus pavadinimus, praneša „Los Alamos“.

Dabartiniai tyrimai

Tyrėjai daugelį metų labai domėjosi vandeniliu dėl jo, kaip taršos be degalų, potencialo. „Vandenilis yra energijos nešiklis, kuriame nėra anglies, todėl jį degindamas jūs gaminate tik vandenį“, kuris daro jį švariu kuru ir jo visiškai neteršia. - sakė Richardas Chahine'as, universiteto Vandenilio tyrimų instituto direktorius. iš Kvebeko Trois-Rivières mieste Kanadoje. Tačiau vandenilio degalams kyla pagrindinė problema: jie yra brangesni už dujas. Tiesą sakant, praėjusiais metais „Toyota“ vyresnysis viceprezidentas Bobas Carteris paskelbė, kad Energetikos departamento skaičiavimais, pilnas suspausto vandenilio bakas iš pradžių kainuos apie 50 USD, pranešė Ecomento.com. Apskritai išlaidos, susijusios su vandenilio kuro technologijomis, yra „labai sudėtinga kliūtis, nes dabar žmonės norėtų geresnių technologijų už einamąją kainą“, - „Chahine“ pasakojo „WordsSideKick.com“.

Kita vandenilio kuro problema yra ta, kad pats vandenilio gamybos procesas iš tikrųjų nėra toks „švarus“ ar neužterštas. "Šiuo metu didžioji dalis gaminamo vandenilio yra iš gamtinių dujų", - procesas, kurio metu išsiskiria anglies dioksidas (CO2), - sakė Chahine'as.

Todėl tyrėjai ieškojo alternatyvių ir ekologiškesnių vandenilio gavimo būdų, kurie idealiai pašalintų CO2 emisijos iš proceso. Pavyzdžiui, pernai JAV Energijos departamento Argonės nacionalinės laboratorijos mokslininkai sukūrė nedidelio masto „nano dydžio vandenilio generatorių“, įrenginį, kuris gamina gryną vandenilį, naudodamas šviesą ir grafeną ir nedegindamas iškastinio kuro. Dabartinė generatoriaus versija yra tikrai nedidelė, tačiau, jei paaiškės, kad ją galima išplėsti, ji galėtų leisti mokslininkams gaminti pakankamai vandenilio, kad būtų degalai automobiliams ir generatoriams.

Remiantis Nacionaline atsinaujinančios energijos laboratorija, kur šiuo metu tyrinėja tyrėjai, kitas vandenilio gamybos būdas, vadinamas „biologiniu vandens skaidymu“, būtų susijęs su tam tikrų fotosintetinių mikrobų, kurie, naudodamiesi šviesos energija, vandeniui gaminti iš vandens, naudojimu, kaip medžiagų apykaitos procesų dalis. šis procesas. Kitas galimas vandenilio gavimo būdas yra atsinaujinančių biomasės medžiagų fermentacija, praneša NREL. NREL tyrėjai taip pat stengėsi paversti žemės ūkio liekanas (tokias kaip žemės riešutų lukštai) ir vartojimo atliekas (tokias kaip plastikas ir riebalų atliekos) į skystą produktą, vadinamą biologiniu aliejumi, kurio komponentus vėliau galima suskaidyti į degalus, įskaitant vandenilį. Tačiau švariausias būdas vandeniliui gaminti yra vandens padalijimas į vandenilį ir deguonį, naudojant saulės spindulius, praneša NREL.

Papildomi resursai

  • Čia yra daugiau informacijos apie vandenilį iš „Los Alamos“ nacionalinės laboratorijos.
  • Štai ką „Jefferson Lab“ sako apie vandenilį.
  • Karališkoji chemijos draugija taip pat svarsto apie vandenilį.

Sekite „WordsSideKick.com“ @gyvenimų mokslas, Facebook & „Google+“.


Vaizdo Papildas: Gydytojas pataria, kaip iš tiesų galima išvengti vėžio.




Tyrimas


Mėnulio Dulkės Yra Labai Toksiškos Žmogaus Ląstelėms
Mėnulio Dulkės Yra Labai Toksiškos Žmogaus Ląstelėms

Laukiniai Gaisrai Gali Paslėpti Kolorado Fejerverkus
Laukiniai Gaisrai Gali Paslėpti Kolorado Fejerverkus

Mokslas Naujienos


Kaip Veikia Pavaros Santykiai
Kaip Veikia Pavaros Santykiai

Kodėl Šaunamojo Ginklo Traumos Sumažėja Per Nra Konvencijas?
Kodėl Šaunamojo Ginklo Traumos Sumažėja Per Nra Konvencijas?

O Kas, Jei Medicinos Mokslas Išgydytų Visas Ligas?
O Kas, Jei Medicinos Mokslas Išgydytų Visas Ligas?

Sukilimas Ar Žmogžudystė: Kas Nutiko Henrikui Hudsonui?
Sukilimas Ar Žmogžudystė: Kas Nutiko Henrikui Hudsonui?

Kodėl Gyvatė Mirga Liežuviu?
Kodėl Gyvatė Mirga Liežuviu?


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com