Ciekły wodór: właściwości i zastosowanie

Ciekły wodór – jeden z lacznie stanów wodoru. Wyróżniają jeszcze gazowe i stałe stan tego elementu. I jeśli газообразная forma dobrze znany wielu, pozostałe dwa skrajne stany wywołują pytania.

Historia

Ciekły wodór został uzyskany dopiero w latach trzydziestych ubiegłego wieku, ale do tego chemia przeszła długą drogę rozwoju takiego sposobu przechowywania gazów i zastosowania.

Sztuczne chłodzenie eksperymentalnie zaczęto stosować w połowie xviii wieku w Anglii. W 1984 roku otrzymał skroplony dwutlenek siarki i amoniak. Na podstawie tych badań przez dwadzieścia lat, został opracowany pierwszy lodówka, a jeszcze przez trzydzieści lat Perkins zaliczył oficjalny patent na swój wynalazek. W 1851 roku, po drugiej stronie Atlantyku John Gori powiedział o prawach na tworzenie klimatyzacji.

Do wodoru doszło dopiero w 1885 roku, kiedy polak Вроблевский ogłosił w swoim artykule fakt, że punkt wrzenia tego elementu jest równa 23 Кельвинам, szczyt temperatury ó 33 Кельвинам, a krytyczne ciśnienie wynosi 13 атмосферам. Po tym oświadczeniu utworzyć ciekły wodór próbował James Dewar pod koniec 19 wieku, ale stabilny substancji mu się nie udało.

Właściwości Fizyczne

Niniejsza stanu skupienia charakteryzuje się bardzo niską gęstością materii ó setnych gramów na centymetr sześcienny. Umożliwia to stosunkowo małe pojemności, aby przechowywać ciekły wodór. Temperatura wrzenia wynosi zaledwie 20 Кельвинам (-252 Celsjusza), a zamarza substancja ta już przy 14 stopniach kelvina.

Bardziej:

Główne etapy rozwoju psychiki w филогенезе

Rozwój psychiki w филогенезе charakteryzuje się kilkoma etapami. Rozważmy dwie główne historie związane z tym procesem.Филогенез - to historyczny rozwój, obejmującego miliony lat ewolucji, historię rozwoju różnych gatunków organizmów żywych.Ontogenez...

Co to jest gronkowiec i metody jego leczenia

Wielu w swoim życiu miał do czynienia z zakażeniem gronkowca. Dlatego konieczne jest posiadanie pełnej informacji o tej chorobie, aby w pełni zrozumieć, co dzieje się w organizmie. Więc co to jest gronkowiec? To bakterie, lub jedną z ich odmian, z kt...

Co studiuje morfologia

 Przed podjęciem się, że studiuje morfologia, należy zauważyć, że sam studiuje ten dział gramatyki. Tak, morfologia studiuje słowo jako część mowy, a także sposoby jego edukacji, jego formy, struktury i gramatyki wartości, a także poszczególne j...

Płyn nie ma zapachu, koloru i smaku. Mieszanie jej z tlenem, może spowodować wybuch w połowie przypadków. Po osiągnięciu temperatury wrzenia wodór przechodzi w stan gazowy, a jego objętość wzrasta do 850 razy.

Po skraplania wodoru mieści się w białym pojemniki, w których utrzymywana jest niska temperatura i ciśnienie w przedziale od 15 do 19 Kelvina.

Występowanie wodoru

Ciekły wodór jest wytwarzany sztucznie i w środowisku naturalnym nie występuje. Jeśli nie brać pod uwagę łączne stanu, to wodór – najbardziej popularny element nie tylko na Ziemi, ale i we Wszechświecie. Z niego składają się gwiazdy (w tym i nasze Słońce), im wypełnia przestrzeń między nimi. Wodór bierze udział w reakcjach termojądrowy, a także może tworzyć chmury.

W skorupie ziemskiej ten element zajmuje tylko około procent całej ilości substancji. Jego rolę w naszym ekosystemie można ocenić na fakt, że liczba atomów wodoru w ilości ustępuje tylko tlen. Na naszej planecie praktycznie wszystkie zapasy N₂ znajdują się w stanie związanym. Wodór - składnik wszystkich żywych istot.

Ciekły wodór (temperatura Celsjusza -252 stopni) stosowany jest w postaci formularza do przechowywania benzyny i innych pochodnych rafinacji ropy naftowej. Ponadto, w tej chwili są tworzone koncepcji transportu, który mógłby korzystać z skroplony wodór jako paliwo zamiast gazu ziemnego. Pozwoliłoby to obniżyć koszty wydobycia minerałów i zmniejszyć emisję spalin do atmosfery. Ale na razie optymalnej konstrukcji silnika, ponieważ nie znaleziono.

Ciekły wodór jest aktywnie używane przez fizyków jak chłodnica w ich eksperymentach z neutronami. Tak jak masa cząstek elementarnych i jąder wodoru praktycznie równe, wymiana energii między nimi jest bardzo skuteczne.

Korzyści i przeszkody

Ciekły wodór daje możliwość spowolnić grzanie atmosfery i zmniejszyć ilość gazów cieplarnianych, jeśli stosuje się go jako paliwo do samochodów. Przy jego współpracy z powietrzem (po przejściu przez silnik spalinowy) będzie powstawać woda i nieznacznie ilość tlenku azotu.

Jednak ten pomysł ma swoje trudności, na przykład, sposób przechowywania i transportu gazu, a także zwiększone zagrożenie zapłonu lub nawet wybuchu. Nawet pod warunkiem zachowania wszystkich środków ostrożności zapobiec parowaniu wodoru nie można.

Paliwo Rakietowe

Ciekły wodór (temperatura przechowywania do 20 Kelvina) jest jednym ze składników paliwa rakietowego. Ma kilka funkcji:

1. Chłodzenie elementów silnika i osłona dyszy przed przegrzaniem.
2. Zapewnienie poprzecznego po zmieszaniu z tlenem i ciepła.

Nowoczesne silniki rakietowe działają na połączeniu wodór-tlen. To pomaga osiągnąć odpowiedniej prędkości do pokonania przyciągania ziemi i przy tym zachować wszystkie części samolotów, nie narażając ich na działanie nadmiernej temperatury.

W tej chwili jest tylko jedna rakieta, która w pełni wykorzystuje wodór jako paliwo. W większości przypadków ciekły wodór potrzebny do oddziału górnych stopni rakiet lub w tych urządzeniach, które większość pracy odbędzie się w próżni. Od badaczów postępowali oferty użyć do połowy mrożoną kształt tego elementu, aby zwiększyć jego intensywność.