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〈Hydrogen 氫 H〉-【化工字典-討論區-www.coi.tw 】

作者 : Tw17
性別 : 男
文章主題 : Hydrogen 氫 H 人氣指數 : 902
發表時間 :2014/11/9 下午 04:58:21   


氫 Hydrogen

氫 Hydrogen H

氫是原子序數為1,化學符號為H,在元素週期表中編號為1。其原子質量為1.00794u,是最輕的元素,也是宇宙中含量最多的元素,大約佔宇宙非暗物質質量的75%。

氫在離子化合物中,氫原子可以得一個電子成為氫陰離子(H−)構成氫化物,也可以失去一個電子成為氫陽離子(H+)。

氫與所有元素都可形成化合物(除稀有氣體外),存在於水和所有的有機物中。在酸鹼化學反應中常存在氫離子的交換。氫作為最簡單的原子,在原子物理中有特別的理論價值。對氫原子的能級、成鍵等的研究對量子力學的發展起了關鍵作用。

氫氣H2最早於16世紀初被人工合成,當時使用的方法是將金屬置於強酸中。

常溫常壓下,氫氣是一種極易燃燒,無色透明、無臭無味的氣體。工業上一般從天然氣或水煤氣製造氫氣,而不採用高耗能的電解水的方法。製得的氫氣大量用於石化行業的裂化反應和生產氨氣。氫氣分子可以進入許多金屬的晶格中,造成「氫脆」現象,存儲氫氣的需要使用特殊材料。

氫是重要工業原料,如生產合成氨和甲醇,也用來提煉石油,氫化有機物質作為收縮氣體,用在氫氧焰熔接器和火箭燃料中。在冶金工業中,高溫下用氫將金屬氧化物還原以製取金屬的方法較之其他方法,產品的性質更易控制,同時金屬的純度也高,因而廣泛用於鎢、鉬、鈷、鐵等金屬粉末和鍺、矽的生產。

由於氫氣很輕,人們利用它來製作氫氣球。氫氣與氧氣化合時,放出大量的熱,被用來進行切割金屬。

利用氫的同位素氘和氚的原子核聚變時產生的能量能生產殺傷和破壞性極強的氫彈,其威力比原子彈大得多。

現在,氫氣還作為一種可再生的未來清潔能源,用於汽車等的燃料。為此,美國於2002年還提出了「國家氫動力計劃」。但由於技術還不成熟,還沒有進行大規模工業化應用。2003年科學家發現,使用氫燃料會使大氣層中的氫增加約4∼8倍。認為可能會讓同溫層的上端更冷、雲層更多,還會加劇臭氧空洞的擴大。但是一些因素也可抵消這種影響,如氟氯烴使用的減少、土壤的吸收、以及燃料電池新技術的開發等。



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