Liquid hydrogen: Mga Katangian at mga Aplikasyon

Liquid hydrogen - isa sa mga pinagsama-samang mga estado ng hydrogen. Maglaan ng higit pa puno ng gas at solid estado ng elementong ito. At kung ang mga puno ng gas form ay pamilyar sa maraming, ang mga natitirang dalawang matinding estado itaas ang mga katanungan.

kuwento

Liquid hydrogen ay nakuha lamang sa thirties ng huling siglo, ngunit ito kimika ay dumating sa isang mahabang paraan sa pagbuo ng ang paraan na ito ng gas imbakan at application.

Refrigeration pagtuklas nagsimulang gamitin sa gitna ng ikalabing-walo siglo sa England. Noong 1984 natanggap niya ang tunaw sulfur dioxide at amonya. Sa batayan ng mga pag-aaral, dalawampung taon mamaya ito ay binuo ang unang refrigerator, at sa isa pang tatlumpung taon Perkins ay inisyu ng isang opisyal ng patent para sa kanyang imbensyon. Noong 1851, sa kabilang panig ng Atlantic Dzhon Gori sinabi sa mga Karapatan ng ang paglikha ng air conditioner.

Upang hydrogen ito ay dumating lamang noong 1885, kapag ang isang Pole Wroblewski inihayag sa kanyang article na simula ng pagkulo ng sangkap na ito ay 23 Kelvin, ang peak temperatura - 33 Kelvin, at ang mga kritikal na presyon ay 13 atmospheres. Matapos ang pahayag na ito upang lumikha ng isang likidong hydrogen sinubukan Dzheyms Dyuar noong huling bahagi ng ika-19 siglo, ngunit ang katatagan ng ang mga sangkap ay hindi nangyari.

pisikal na katangian

Ito pinagsasama-sama ng estado ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang napakababang density na materyal - hundredths gramo bawat kubiko sentimetro. Ginagawa nitong posible na gumamit ng relatibong maliit na mga lalagyan upang mag-imbak liquid hydrogen. Ang simula ng pagkulo ay lamang ng 20 Kelvin (-252 Celsius) at ito na substansiya freezes narito na sa 14 degrees Kelvin.

liquid ay walang amoy, kulay at lasa. Paghahalo ito sa oxygen ay maaaring maging sanhi ng pagsabog sa kalahati ng mga kaso. Sa pag-abot sa simula ng pagkulo ng hydrogen napupunta sa mga puno ng gas estado at ang dami ng mga pagtaas sa pamamagitan ng 850 beses.

Pagkatapos ng pagkatunaw ng hydrogen ay nakalagay sa insulated lalagyan, na kung saan ay suportado ng isang mababang presyon at temperatura sa hanay 15-19 Kelvin.

pagkalat hydrogen

Liquid hydrogen ay ginawa artipisyal at sa isang natural na kapaligiran ay hindi magaganap. Kung hindi mo isaalang-alang ang pinagsama-samang mga estado, ang hydrogen - ang pinaka-masaganang elemento hindi lamang sa Earth ngunit sa buong uniberso. Binubuo ito ng mga bituin (kabilang ang aming Sun), ay kanilang pinuno ang espasyo sa pagitan ng mga ito. Hydrogen ay kasangkot sa fusion reaksyon, at maaaring bumuo ng isang ulap.

crust ng Earth na elemento sumasakop lamang tungkol sa isang porsiyento ng kabuuang halaga ng mga sangkap. Ang kanyang papel na ginagampanan sa ating ecosystem ay maaaring tinatayang mula sa katotohanan na ang bilang ng mga hydrogen atoms sa bilang pangalawa lamang sa oxygen. Sa ating planeta, halos lahat ng mga stock ng H ₂ ay nakatali. Hydrogen - isang bahagi ng lahat ng buhay na tao'y.

ang paggamit ng

Liquid hydrogen (temperatura -252 degrees Celsius) ay ginagamit bilang isang magkaroon ng amag para sa imbakan ng gasolina at iba pang mga pinong petrolyo derivatives. Bukod dito, ang kasalukuyang itinatag transportasyon konsepto na maaaring gamitin ang tunaw hydrogen bilang isang gasolina sa halip ng natural na gas. Ito ay mabawasan ang mga gastos sa produksyon ng mga mahalagang mga mapagkukunan at bawasan emissions. Subalit hangga't ang optimal sa disenyo ng engine at hindi na ito ay natagpuan.

Liquid hydrogen ay malawakang ginagamit bilang isang nagpapalamig physicists sa kanilang mga eksperimento na may neutrons. Dahil ang masa ng elementarya particle at ang nucleus hydrogen ay halos pantay-pantay, enerhiya exchange ay tunay mabisa therebetween.

Pakinabang at Obstacles

Liquid hydrogen nagbibigay-daan sa mabagal na pag-init ng kapaligiran at mabawasan ang dami ng greenhouse gases, kung ginamit bilang isang gasolina para sa sasakyan. Sa kanyang pakikipag-ugnayan sa air (pagkatapos ng pagpasa sa pamamagitan ng panloob na combustion engine) ay makakapagdulot ng tubig at menor de edad na halaga ng nitrik oksido.

Gayunman, ang ideya na ito ay may sariling mga problema, halimbawa, ang paraan ng gas imbakan at transportasyon, pati na rin ang isang nadagdagan panganib ng sunog o kahit na pagsabog. Kahit ipagpalagay na ang lahat ng maingat hakbang upang maiwasan ang pagsingaw ng hydrogen ay hindi posible.

propellant

Liquid hydrogen (imbakan temperatura ng hanggang sa 20 Kelvin) ay isang bahagi ng propellant. Ito ay may ilang mga pag-andar:

1. Paglamig ng mga bahagi engine at protektahan ang nozzle mula sa overheating.
2. Pag-secure ng rods pagkatapos ng paghahalo sa oxygen at heating.

Modern rocket engine gumana sa isang kumbinasyon ng hydrogen at oxygen. Ito ay tumutulong upang makamit ang nais na bilis upang pagtagumpayan ang pag-akit ng lupa, at upang panatilihin ang lahat ng mga sasakyang panghimpapawid, nang walang subjecting mga ito sa pagkilos ng matinding temperatura.

Sa kasalukuyan mayroon lamang isang rocket, na kung saan ganap na gumagamit ng hydrogen bilang fuel. Sa karamihan ng mga kaso, liquid hydrogen ay kinakailangan upang paghiwalayin ang itaas na yugto, o mga aparatong iyon na hawak ang karamihan ng mga trabaho sa vacuo. Mula sa ang mga mananaliksik ay mga mungkahi upang gamitin ang half-frozen na form ng elemento upang taasan ang density.