Вадкі вадарод: ўласцівасці і прымяненне

Вадкі вадарод – адно з агрэгатных станаў вадароду. Вылучаюць яшчэ газападобнае і цвёрдае стан гэтага элемента. І калі газападобных форма добра знаёмая шматлікім, то астатнія два крайніх стану выклікаюць пытанні.

Гісторыя

Вадкі вадарод быў атрыманы толькі ў трыццатых гадах мінулага стагоддзя, але да гэтага хімія прайшла доўгі шлях па асваенню такога спосабу захоўвання газаў і прымянення.

Штучнае астуджэнне эксперыментальна пачалі ўжываць у сярэдзіне васемнаццатага стагоддзя ў Англіі. У 1984 годзе атрымалі звадкаваны дыяксід серы і аміяк. На аснове гэтых даследаванняў праз дваццаць гадоў быў распрацаваны першы халадзільнік, а яшчэ праз трыццаць гадоў Перкінс аформіў афіцыйны патэнт на сваё вынаходніцтва. У 1851 годзе па іншы бок Атлантычнага акіяна Джон Горы заявіў аб правах на стварэнне кандыцыянера.

Да вадароду справа дайшла толькі ў 1885 годзе, калі паляк Вроблевский анансаваў у сваім артыкуле той факт, што кропка кіпення гэтага элемента роўная 23 Кельвинам, пік тэмпературы – 33 Кельвинам, а крытычнае ціск роўна 13 атмосферам. Пасля гэтага заявы стварыць вадкі вадарод паспрабаваў Джэймс Дьюара ў канцы 19-га стагоддзя, але стабільнай субстанцыі ў яго не атрымалася.

Фізічныя ўласцівасці

Дадзенае агрэгатны стан характарызуецца вельмі нізкай шчыльнасцю рэчывы – сотыя долі грамаў на кубічны сантыметр. Гэта дае магчымасць выкарыстоўваць адносна маленькія ёмістасці, каб захоўваць вадкі вадарод. Тэмпература кіпення роўная ўсяго 20 Кельвинам (-252 па Цэльсіі), а замярзае гэтая субстанцыя ўжо пры 14 Кельвинах.

Больш:

Нервовы імпульс, яго пераўтварэнне і механізм перадачы

Нервовая сістэма чалавека выступае своеасаблівым каардынатарам у нашым арганізме. Яна перадае каманды ад мозгу мускулатуры, органаў, тканін і апрацоўвае сігналы, якія ідуць ад іх. У якасці своеасаблівага носьбіта дадзеных выкарыстоўваецца нервовы імп...

Куды паступаць пасля 11 класа? Якую выбраць прафесію?

Пры выбары сваёй будучай прафесіі не варта абапірацца на чые-то рэкамендацыі і парады, тым больш не трэба падпарадкоўвацца сваім бацькам, якія даволі часта вырашаюць без вас самастойна, куды паступіць пасля 11 класа. Варта задумацца, наколькі паспяхо...

Крывяносная сістэма жывёл, як вынік эвалюцыйнага развіцця свету

Крывяносная сістэма жывёл прайшла доўгі шлях фарміравання ў ходзе эвалюцыйнага развіцця свету. Яна ўтварылася на месцы рудыментарных частак першаснай паражніны цела, якая ў вышэйшых жывёл была выцесненая целломом, або другаснай паражніной цела. У пра...

Вадкасць, не мае паху, колеру і густу. Змешванне яе з кіслародам можа прывесці да выбуху ў палове выпадкаў. Пры дасягненні тэмпературы кіпення вадарод пераходзіць у газападобнае стан, і яго аб'ём павялічваецца ў 850 раз.

Пасля звадкаванні вадарод змяшчаецца ў ізаляваныя кантэйнеры, у якіх падтрымліваецца нізкае ціск і тэмпература ў прамежку ад 15 да 19 Кельвинов.

Распаўсюджанасць вадароду

Вадкі вадарод вырабляецца штучна і ў натуральным асяроддзі не сустракаецца. Калі не браць у разлік агрэгатныя стану, то вадарод – самы распаўсюджаны элемент не толькі на планеце Зямля, але і ў Сусвеце. З яго складаюцца зоркі (у тым ліку і наша Сонца), ім запоўнена прастору паміж імі. Вадарод прымае ўдзел у рэакцыях тэрмаядзернага сінтэзу, а таксама можа ўтвараць аблокі.

У зямной кары гэты элемент займае ўсяго толькі каля працэнта ад усёй колькасці рэчывы. Яго ролю ў нашай экасістэме можна ацаніць па тым факце, што колькасць атамаў вадароду па колькасці саступае толькі кіслароду. На нашай планеце практычна ўсе запасы Н₂ знаходзяцца ў звязаным стане. Вадарод - складовая частка ўсіх жывых істот.

Выкарыстанне

Вадкі вадарод (тэмпература па Цэльсіі -252 градуса) выкарыстоўваецца ў выглядзе формы для захоўвання бензіну і іншых вытворных нафтаперапрацоўкі. Акрамя таго, у дадзены момант ствараюцца канцэпцыі транспарту, які змог бы выкарыстаць звадкаваны вадарод як паліва замест прыроднага газу. Гэта дазволіла б скараціць выдаткі на здабычу каштоўных выкапняў і знізіць выкіды ў атмасферу. Але пакуль аптымальнай канструкцыі рухавіка так і не было знойдзена.

Вадкі вадарод актыўна выкарыстоўваецца фізікамі як ахаладжальнік у іх эксперыментах з нейтронах. Так як маса элементарнай часціцы і ядра вадароду практычна роўныя, абмен энергіяй паміж імі з'яўляецца вельмі эфектыўным.

Перавагі і перашкоды

Вадкі вадарод дае магчымасць запаволіць награванне атмасферы і паменшыць колькасць парніковых газаў, калі ўжываць яго ў якасці паліва для аўтамабіляў. Пры яго ўзаемадзеянні з паветрам (пасля праходжання праз рухавік ўнутранага згарання) будзе ўтварацца вада і нязначна колькасць аксіду азоту.

Аднак у гэтай ідэі ёсць і свае цяжкасці, напрыклад, спосаб захоўвання і транспарціроўкі газу, а таксама падвышаная небяспека запальвання ці нават выбуху. Нават пры ўмове выканання ўсіх мер засцярогі прадухіліць выпарэнне вадароду не атрымоўваецца.

Ракетнае паліва

Вадкі вадарод (тэмпература захоўвання да 20 Кельвинов) з'яўляецца адным з кампанентаў ракетнага паліва. У яго ёсць некалькі функцый:

1. Астуджэнне элементаў рухавіка і абарона сопла ад перагрэву.
2. Забеспячэнне цягі пасля змешвання з кіслародам і награвання.

Сучасныя ракетныя рухавікі працуюць на камбінацыі вадарод-кісларод. Гэта дапамагае дасягнуць патрэбнай хуткасці для пераадолення прыцягнення зямлі і пры гэтым захаваць усе часткі лятальных апаратаў, не падвяргаючы іх дзеяння празмерных тэмператур.

На дадзены момант існуе толькі адна ракета, якая цалкам выкарыстоўвае вадарод ў якасці паліва. У большасці выпадкаў вадкі вадарод, неабходны для аддзялення верхніх прыступак ракет або ў тых апаратах, якія вялікую частку працы правядуць у вакууме. Ад даследчыкаў паступалі прапановы выкарыстоўваць напалову замарожаную форму гэтага элемента, каб павысіць яго шчыльнасць.