Рідкий водень: властивості та застосування

Дата:

2019-04-16 03:30:13

Перегляди:

413

Рейтинг:

1Дизлайк 0Любити

Поділитися:

Table of contents:

Рідкий водень – одне з агрегатних станів водню. Виділяють ще газоподібний і твердий стан цього елемента. І якщо газоподібна форма добре знайома багатьом, то інші два крайніх стану викликають питання.

рідкий водень

Історія

Рідкий водень був отриманий тільки в тридцятих роках минулого століття, але до цього хімія пройшла довгий шлях з освоєння такого способу зберігання газів і застосування.

Штучне охолодження експериментально почали застосовувати в середині вісімнадцятого століття в Англії. У 1984 році отримали зріджений діоксид сірки і аміак. На основі цих досліджень через двадцять років був розроблений перший холодильник, а ще через тридцять років Перкінс оформив офіційний патент на свій винахід. У 1851 році по іншу сторону Атлантичного океану Джон Горі заявив про права на створення кондиціонера.

До водню справа дійшла лише в 1885 році, коли поляк Вроблевский анонсував у своїй статті той факт, що точка кипіння цього елемента дорівнює 23 Кельвинам, пік температури – 33 Кельвинам, а критичне тиск дорівнює 13 атмосферам. Після цієї заяви створити рідкий водень спробував Джеймс Дьюар в кінці 19-го століття, але стабільною субстанції у нього не вийшло.

Фізичні властивості

Цей агрегатний стан характеризується дуже низькою щільністю речовини – соті частки грамів на кубічний сантиметр. Це дає можливість використовувати відносно маленькі ємності, щоб зберігати рідкий водень. Температура кипіння дорівнює всього 20 Кельвинам (-252 за Цельсієм), а замерзає ця субстанція вже при 14 Кельвінах.

Більше:

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...

рідкий водень температура

Рідина не має запаху, кольору і смаку. Змішування її з киснем може призвести до вибуху в половині випадків. При досягненні температури кипіння водень переходить в газоподібний стан, і його об'єм збільшується у 850 разів.

Після зрідження водень міститься в ізольовані контейнери, в яких підтримується низький тиск і температура в проміжку від 15 до 19 Кельвінів.

Поширеність водню

Рідкий водень виробляється штучно і в природному середовищі не зустрічається. Якщо не брати в розрахунок агрегатні стани, то водень – найпоширеніший елемент не тільки на планеті Земля, але й у Всесвіті. З нього складаються зірки (в тому числі і наше Сонце), їм заповнено простір між ними. Водень бере участь в реакції термоядерного синтезу, а також може утворювати хмари.

В земній корі елемент займає всього лише близько одного відсотка від усієї кількості речовини. Його роль у нашій екосистемі можна оцінити по тому факту, що число атомів водню за кількістю поступається лише кисню. На нашій планеті практично всі запаси Н2 знаходяться у зв'язаному стані. Водень - складова частина всіх живих істот.

Використання

Рідкий водень (температура за Цельсієм -252 градуси) використовується у вигляді форми для зберігання бензину та інших похідних нафтопереробки. Крім того, в даний момент створюються концепції транспорту, який зміг би використовувати зріджений водень як паливо замість природного газу. Це дозволило б скоротити витрати на видобуток цінних копалин і знизити викиди в атмосферу. Але поки оптимальної конструкції двигуна так і не було знайдено.

Рідкий водень активно використовується фізиками як охолоджувач в їх експериментах з нейтронами. Так як маса елементарної частинки і ядра водню практично рівні, обмін енергією між ними є досить ефективним.

Переваги і перешкоди

Рідкий водень дає можливість уповільнити нагрівання атмосфери і зменшити кількість парникових газів, якщо застосовувати його в якості палива для автомобілів. При його взаємодії з повітрям (після проходження через двигун внутрішнього згоряння) буде утворюватися вода і незначна кількість оксиду азоту.

рідкий водень температура кипіння

Однак у цієї ідеї є і свої труднощі, наприклад, спосіб зберігання і транспортування газу, а також підвищена небезпека займання або навіть вибуху. Навіть за умови дотримання всіх заходів безпеки запобігти випаровування водню не вдається.

Ракетне паливо

Рідкий водень (температура зберігання до 20 Кельвінів) є одним з компонентів ракетного палива. У нього є кілька функцій:

  1. Охолодження елементів двигуна і захист сопла від перегріву.
  2. Забезпечення тяги після змішування з киснем і нагрівання.

Сучасні ракетні двигуни працюють на комбінації водень-кисень. Це допомагає досягти потрібної швидкості для подолання тяжіння землі і при цьому зберегти всі частини літальних апаратів, не піддаючи їх дії надмірних температур.

рідкий водень температура за Цельсієм

На даний момент існує тільки одна ракета, яка використовує водень як паливо. У більшості випадків рідкий водень, необхідний для відділення верхніх ступенів ракет або у тих апаратах, які більшу частину роботи проведуть у вакуумі. Від дослідників надходили пропозиції використовувати наполовину заморожену форму цього елемента, щоб підвищити його щільність.


Article in other languages:

BE: https://tostpost.com/be/adukacyya/33372-vadk-vadarod-lasc-vasc-prymyanenne.html

DE: https://tostpost.com/de/bildung/33835-fl-ssiger-wasserstoff-eigenschaften-und-anwendung.html

ES: https://tostpost.com/es/la-educaci-n/34069-el-hidr-geno-l-quido-propiedades-y-aplicaci-n.html

HI: https://tostpost.com/hi/education/18375-liquid-hydrogen-properties-and-applications.html

KK: https://tostpost.com/kk/b-l-m/32718-s-yy-suteg-asietter-zh-ne-oldanyluy.html

PL: https://tostpost.com/pl/edukacja/31751-ciek-y-wod-r-w-a-ciwo-ci-i-zastosowanie.html

PT: https://tostpost.com/pt/educa-o/31770-l-quido-de-hidrog-nio-propriedades-e-aplica-o.html

ZH: https://tostpost.com/zh/education/17290-liquid-hydrogen-properties-and-applications.html






Alin Trodden - автор статті, редактор
"Привіт, Я Алін Тродден. Я пишу тексти, читаю книги і шукаю враження. І я непогано вмію розповідати вам про це. Я завжди радий брати участь у цікавих проектах."

Примітка (0)

Ця стаття не має коментарів, будьте першим!

Додати коментар

Новини

Новочеркаський політехнічний університет: вступ, факультети

Новочеркаський політехнічний університет: вступ, факультети

Новочеркаськ – одне з міст Ростовської області. У ньому працює такий вуз, як Південно-Російський політехнічний університет (ЮРГПУ) імені М. І. Платова. Функціонує він вже більше століття. За такий період існування вуз накопи...

Історія Кесем-Султан - блискуча життя блискучої жінки

Історія Кесем-Султан - блискуча життя блискучої жінки

Історія Кесем-Султан дивно поєднує в собі щільну історичну канву з тонким нальотом художнього вимислу. Історики, що вивчають звичаї і хроніки Османської імперії, дотримуються різних думок про її вплив на султана. Але разом з тим н...

Значення слова

Значення слова "благоговію", синоніми і тлумачення

Сьогодні розберемо значення слова «благоговію». Хоча воно і здається злегка застарілим, це зовсім не так. Кумирів у сучасному світі чи не більше, ніж прихильників. Тому пояснювати сенс буде легко і просто.Звичайно, пер...

Лабораторія

Лабораторія "Амальгама" - що це таке?

Багато любителі зарубіжних виконавців часто поняття не мають, про що йде мова в тексті пісні. Багато виправдовують своє незнання тим, що в інтернеті не завжди просто знайти переклад творчості того чи іншого співака чи групи. Це ле...

Різноманітні загадки про вчителя

Різноманітні загадки про вчителя

Дітям подобається, коли навчання проходить в ігровій формі. Логічні запитання, на які потрібно знайти відповіді, допоможуть організувати розвиваюче заняття, яке викличе у хлопчиків і дівчаток виключно позитивні емоції. Загадки про...

Які предмети потрібно здавати на програміста, як успішно підготуватися до іспитів

Які предмети потрібно здавати на програміста, як успішно підготуватися до іспитів

Бажаючі навчатися у вузі за фахом, пов'язаної з комп'ютерними технологіями та інформатикою, нерідко задаються питанням: «Які предмети потрібно здавати на програміста?» У цій статті читач знайде відповіді на такі питанн...