Folyékony hidrogén: Properties and Applications

Folyékony hidrogén - az egyik az aggregált állapotok hidrogén. Hozzárendelése több gáznemű és szilárd állapotban ez az elem. És ha a gáz formában van, hogy sok ismerős, a fennmaradó két szélsőséges állapotok kérdéseket vetnek fel.

történet

Folyékony hidrogén nyerték csak a harmincas években a múlt század, de ez a kémiában már hosszú utat a fejlődés ezen eljárás gáz tárolására és alkalmazás.

Hűtés kísérletileg kezdte használni a közepén a tizennyolcadik század Angliában. 1984-ben kapott a cseppfolyósított kén-dioxid és az ammónia. Az e tanulmányok alapján, húsz évvel később fejlődött az első hűtő és újabb harminc év Perkins kiadott hivatalos szabadalmat az ő találmánya. 1851-ben, a másik oldalon az Atlanti Dzhon Gori mondta jogairól szóló létrehozása a légkondicionálót.

Hidrogén jött csak 1885-ben, amikor egy lengyel Wroblewski be írásában, hogy a forráspontja ez az elem 23 Kelvin, a csúcshőmérséklet - 33 Kelvin, és a kritikus nyomás 13 atm. A nyilatkozatot követően, hogy hozzon létre egy folyékony hidrogén próbált Dzheyms Dyuar a 19. század végén, de az az anyag stabilitásának sem történt volna.

fizikai tulajdonságok

Ez halmazállapotát jellemzi az igen alacsony sűrűségű anyagból - századmásodpercekben gramm per köbcentiméter. Ez lehetővé teszi, hogy ha viszonylag kis tartályokban tárolni folyékony hidrogén. A forráspont csupán 20 Kelvin (-252 Celsius), és ez az anyag megfagy már 14 Kelvin fok.

A folyékony nincs szaga, színe és íze. Keverve oxigén robbanást okozhat az esetek felében. Amikor elérte a forráspontját hidrogén megy a gáz halmazállapotú, és a térfogata megnő 850 alkalommal.

A cseppfolyósítás után hidrogén kerül szigetelt tartályokba, amely támogatja az alacsony nyomás és hőmérséklet-tartományban 15-19 Kelvin.

prevalenciája hidrogén

Folyékony hidrogén keletkezik mesterségesen, és a természeti környezet nem fordul elő. Ha nem veszi figyelembe az aggregált állapotok, a hidrogén - a leggyakoribb elem nemcsak a Földön, hanem az egész univerzumban. Ez áll a csillagok (beleértve a Nap), hogy tele a tér között. Hidrogént tartalmazó fúziós reakciók, és képezhet egy felhő.

A földkéreg ezen elem foglal csak körülbelül egy százaléka a teljes összeg az anyag. Az ő szerepe az ökoszisztéma lehet becsülni azt a tényt, hogy a szám a hidrogénatomok száma a második csak oxigén. Bolygónkon, szinte az összes állomány _H2 köti. Hidrogén - alkotóeleme minden élőlényt.

használata

Folyékony hidrogént (hőmérséklet -252 Celsius fok) alkalmazunk öntőforma tárolására benzin és egyéb, kőolaj-származékok. Továbbá a jelenleg megállapított közlekedési koncepció, amely használja a cseppfolyós hidrogén üzemanyagként földgáz helyett. Ez csökkentené a termelési költségeket az értékes erőforrások és a kibocsátás csökkentésére. De mindaddig, amíg az optimális kialakítás a motor és nem volt megtalálható.

Folyékony hidrogén széles körben használják, mint a hűtőközeg fizikusok a kísérleteikben neutronokkal. Mivel a tömege az elemi részecskék és a hidrogén-atommag gyakorlatilag egyenlő, az energia csere nagyon hatékony közöttük.

Előnyök és akadályai

Folyékony hidrogén lehetővé teszi a lassú melegítés a légkör és csökkenti a üvegházhatást okozó gázok mennyiségét, ha felhasznált üzemanyag járművekhez. A kölcsönhatása levegővel (áthaladás után a belső égésű motor) fog vizet és kis mennyiségű nitrogén-oxid.

Az ötletet azonban megvannak a maga nehézségei, például, az eljárás a gáz tárolására és szállítására, valamint fokozott tűzveszély vagy akár robbanást. Még ha feltételezzük is, hogy minden elővigyázatossági intézkedést, hogy megakadályozzák a párolgást a hidrogén nem lehetséges.

hajtóanyag

Folyékony hidrogént (tárolási hőmérséklet legfeljebb 20 Kelvin) komponense hajtógáz. Ez több funkciója van:

1. Hűtés motoralkatrészek és védi a fúvókát a túlmelegedéstől.
2. Összekötő rudak összekeverés után oxigénnel és fűtés.

Modern rakétamotorokban működnek kombinációja hidrogén-oxigén. Ez segít elérni a kívánt sebességet, hogy felszámolja a vonzereje a földön, és hogy az összes, a légi jármű anélkül, hogy az őket az intézkedés a szélsőséges hőmérséklet.

Jelenleg csak egy rakéta, amely teljes mértékben hidrogént használ üzemanyagként. A legtöbb esetben, a folyékony hidrogén-el kell választani a felső szakaszok, vagy ezek az eszközök, amelyek tartsa a legtöbb munkát vákuumban. A kutatók javaslatokat kell használni a félig fagyott formában az elem annak érdekében, hogy növelje a sűrűsége.