استان البرز، هشتگرد، بلوار شهید رجایی،جنب بیمه آسیا خط ویژه 02644238688

VARIGON He70

VARIGON He30

گاز هیدروژن

گاز هیدروژن

گاز هیدروژن

گاز هیدروژن یا آب‌زا به انگلیسی (Hydrogen) با نماد شیمیایی H نام یک عنصر شیمیایی در جدول تناوبی است. وزن اتمی این عنصر ۱٫۰۰۷۹۴ است. هیدروژن (کلمه فرانسوی به معنی سازنده آب از دو واژه یونانی hudôr یعنی آب و gennenیعنی تولیدکننده به وجود آمده) برای اولین بار در سال 1776 به‌وسیله«هنری کاوندیش»به‌عنوان یک ماده مستقل شناخته‌شده، «آنتونی لاوازیه»نام هیدروژن را برای این عنصر انتخاب کرد. هیدروژن سبک‌ترین عنصر در جهان است و بیش از دیگر عنصرها می‌توان آن را به‌صورت آزاد در طبیعت پیدا کرد. می‌توان گفت نزدیک به ۷۵٪ از جرم جهان از هیدروژن ساخته‌شده‌است. برخی جرم‌های آسمانی مانند کوتولهٔ سفید و یا ستاره‌های نوترونی از حالت پلاسمای هیدروژن ساخته‌شده‌اند؛ ولی در طبیعت روی زمین به‌ سختی می‌توان تک اتم هیدروژن را پیدا کرد.

ایزوتوپی از هیدروژن که بیشتر دیده می‌شود، پروتیوم نام دارد (بیشتر از نماد آن Hیاد می‌شود تا نام آن) این ایزوتوپ، یک پروتون دارد و نوترون ندارد و در ترکیب‌های یونی می‌تواند بار منفیآنیون هیدرید با نمادH^-به خود بگیرد. همچنین بار مثبت آن نیز به‌صورتH^+یافت می‌شود که در این صورت تنها از یک پروتون ساده ساخته‌شده‌است. البته در حقیقت به دست آوردن کاتیون هیدروژن در ترکیب‌های پیچیده‌تری ممکن می‌شود.

گاز هیدروژن بیرنگ، بی‌بو و بسیار آتش‌گیر است. هیدروژن با خلوص 99.999%و 99.9999%به‌عنوان گریدهای آزمایشگاهی در سیلندرهای ۱۰، ۲۰، ۴۰ و ۵۰ لیتری شارژ می‌شود.

گاز هیدروژن با کمپرسورهای روغنی درون سیلندر پر می‌شود. یکی از ویژگی‌های مهم گاز هیدروژن گستره وسیع آتش‌گیری آن در هوا است (از ۴ تا ۷۴ درصد در هوا) و افزون بر این، مقدار بسیار اندک انرژی لازم برای احتراق، شرایط عملی بسیار ویژه‌ای را با این گاز ایجادمی‌کند تا از مخلوط شدن ناخواسته آن با هوا جلوگیری شود. جرقه ناشی از وسایل الکتریکی و الکتریسیته ساکن، شعله و وسایل داغ از منابع احتراق هستند که می‌بایست از محل کار با سیلندرهای هیدروژن دور نگه‌داشته شوند.

مخلوط هیدروژن با هوا قابل‌انفجار است و شعله‌ی آن اغلب قابل‌مشاهده نیست.

تولید گاز هیدروژن:

معمول‌ترین روش صنعتی تولید گاز هیدروژن روش تبدیل بخار آب (Steam Reforming) است. در این روش در دمای بالا (۷۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سلسیوس) و در حضور کاتالیزور با پایه‌ی فلزی، بخار آب با گاز متان وارد واکنش می‌شود.
گاز هیدروژن در صنعت با روش‌های آبکافت آب و تجزیه‌ی آمونیاک نیز تهیه می‌شود. همچنین گاز هیدروژن یکی از فرآورده‌های فرعی تقطیر نفت خام و صنعت تولید گاز کلر است.

کاربردهای گاز هیدروژن

سنتز صنعتی آمونیاک، هیدروژن دار کردن روغن‌ها و چربی‌های خوراکی، جوشکاری و برش‌کاری فلزها، صنعت متالورژی، جلوگیری از اکسایش فلزها و...
هیدروژن ساده‌ترین عنصر شناخته‌شده برای انسان است. هر اتم هیدروژن تنها یک پروتون و یکنوتروندارد. هیدروژن فراوان‌ترین گاز هستی است. ستاره‌ها در ابتدا از هیدروژن ساخته‌شده بودند.
انرژی خورشید، از هیدروژن به دست می‌آید. خورشید توپ عظیمی از گازهای هیدروژن و هلیم است. درون خورشید اتم‌های هیدروژن ترکیب شده و اتم‌های هلیم را پدید می‌آورد. این پدیده گدازه (Fusion) انرژی پرتوی خورشید را تولید می‌کند.

انرژی پرتوی خورشید باعث برقراری حیات بر روی زمین است. این انرژی به ما نور می‌دهد، باعث رشد گیاهان می‌شود، بادها را به جریان می‌اندازد و باعث بارش باران می‌شود. این انرژی در سوخت‌های فسیلی ذخیره شده است. بیشتر انرژی مصرفی ما در حال حاضر از خورشید منشأمی‌گیرد.

هیدروژن گازی (H2) در روی زمین وجود ندارد. این عنصر همیشه به‌صورت ترکیبی است. به‌طور مثال ترکیب با اکسیژن به‌صورت آب (H2O)،ترکیب هیدروژن با کربن ترکیبات شیمیایی متفاوتی مانند متان (CH4)، زغال و نفت را به دستمی‌دهد.

ترکیبات

هیدروژن با اکثر عناصر ترکیب شده و ترکیبات مختلف را به وجود می‌آورد. هیدروژن دارای عدد الکترون گاتیویته 2.2 است، پس هیدروژن هنگامی ترکیبات را می‌سازد که عناصر غیرفلزی‌تر و عناصر فلزی‌تری وجود داشته باشند. در این حالت (غیرفلزی) تشکیل‌دهنده‌ها هیدریدها نامیده می‌شوند که هیدروژن یا به‌صورتیون‌های H-یا به‌صورتحل‌شده در عنصر دیگر وجود خواهد داشت (مانند هیدرید پالادیم). در حالت دوم (ترکیب با فلز) هیدروژن تمایل برای تشکیل پیوند کووالانسی دارد، چون یون‌های H+به‌صورت یک اتم عریان فاقد الکترون در می‌آیند، بنابراین تمایل شدیدی به جذب الکترون‌هابه سمت خود دارند. هردویاین‌ها تولید اسید می‌کنند، لذا حتی در یک محلول اسیدی می‌توان یون‌هایی مثل +H3O را دید که گویی پروتون‌هابه‌جایی محکم چسبیده‌اند.

هیدروژن با اکسیژن ترکیب شده، تولید آب می‌کند، H2O که در این واکنش مقدار زیادی انرژی را به صورتی آزاد می‌کند که باعث انفجار در هوا می‌شود و یا به اکسید دوتریوم (D2O) که معمولاً آب‌ سنگین گفته می‌شود، تبدیل می‌شود. همچنین هیدروژن با کربن ترکیبات گسترده‌ای را به وجودمی‌آورد. به خاطر ارتباط این ترکیبات با چیزهای زنده، این ترکیبات را ترکیبات آلی می‌نامند و به مطالعه خصوصیات این ترکیبات، شیمی آلی گفته می‌شود.
 

 

نام اختصاری گاز: هیدروژن، Hydrogen, H
 UN1049
CAS Number: 1333-74-0