氢气

时间:2024-10-24 09:35:43编辑:奇闻君

氢气是什么气体?

氢气,化学式为H₂,分子量为2.01588,常温常压下,是一种极易燃烧的气体。无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的密度只有空气的1/14,即在1标准大气压和0℃,氢气的密度为0.089g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。氢气是相对分子质量最小的物质,还原性较强,常作为还原剂参与化学反应。氢气 (H2) 最早于16世纪初被人工制备,当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–1781年,亨利·卡文迪许发现氢元素,氢气燃烧生成水,拉瓦锡根据这一性质将该元素命名为 “hydrogenium”(“生成水的物质”之意,“hydro”是“水”,“gen”是“生成”,”ium"是元素通用后缀)。19 世纪50年代英国医生合信(B.Hobson)编写《博物新编》(1855 年)时,把“hydrogen”翻译为“轻气”,意为最轻气体。物理性质氢气是无色并且密度比空气小的气体(在各种气体中,氢气的密度最小。标准状况下,1升氢气的质量是0.089克,相同体积比空气轻得多)。因为氢气难溶于水,所以可以用排水集气法收集氢气。另外,在一个标准大气压下,温度-252.87 ℃时,氢气可转变成无色的液体;-259.1 ℃时,变成雪状固体。常温下,氢气的性质很稳定,不容易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时(如点燃、加热、使用催化剂等),情况就不同了。如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性(特别是被钯吸附)。金属钯对氢气的吸附作用最强。当空气中的体积分数为4%-75%时,遇到火源,可引起爆炸。氢气是无色无味的气体,标准状况下密度是0.089克/升(最轻的气体),难溶于水。在-252 ℃,变成无色液体,-259 ℃时变为雪花状固体。

氢气是什么?

氢气(H2)是无色无味双原子气体。相对空气密度为0.069,为最轻的元素。在常温常压下,气态氢不与大多数物质发生反应。但在较高压力和适中温度条件下,氢与许多烃类材料发生催化反应。在正常压力和高温时,氢与氧及其它气体、许多金属和金属氧化物反应,是一种高效还原剂。液态氢的正常沸点为-252.8 C,是除了氦以外的温度最低的低温气体。但由于这种气体高度易燃,很少用到这一属性。氢是一种气体燃料,燃烧时呈透明火焰,难以看见,水是唯一的燃烧产物。

多年以来氢气在许多工业过程中扮演了重要的角色。全球几乎半数的氢气产量都被用于化工行业生产氨气和甲醇。大量的氢气也用在金属加工、玻璃制造、电子及食品行业,以降低内燃机、炼油厂脱硫汽油和柴油的大量排放。这个过程需要使用氢气--在一个反应器里氢气与硫原料结合产生硫化氢。 硫再次分离后使用于橡胶的硫化作用或加工成肥料。

氢气是自然界最为普通的元素,与原油和天然气等化石燃料不同的是,氢气永远不会耗尽。和电力一样,氢气是一种能量载体,而非能源,所以它必须通过生产获得。即便如此,氢气还是具有多项优点,拥有替代化石燃料的巨大潜力。例如,经储存的氢气能够被直接用来作为燃料或生产电力。即使是使用现在传统的天然气蒸汽重整方法来生产氢气,这已经帮助从矿井到车轮的整个价值链降低了碳排放。氢燃料车相比现代柴油车能减少高达30%的碳排放。

氢气是一种有益于环保的能量载体。它是一种理想的介质,用来储存如风力和太阳能一类的再生能源,这类能源的供应从本质上来说是波动的。风力不可能一直存在,即使存在也不会有持续的风速。同样的,太阳能只在白天存在,在温和的气候条件下,它只有在夏季才有足够的能量。需要实现从上述可再生能源中按需所取,这取决于有效的能源存储方案。氢气在其中可以扮演关键的角色,因为来自于风力和太阳能电厂的能源能为水的电解提供电力。氢气可以被压缩或液化,同时以所需要的时间长度来存储。当需要使用能源时,氢气可以被燃烧来生产零排放的电力,或者通过燃料电池被直接转换为电能。

氢气的应用:

l 氢化起酥油 Edible Oil Hydrogenation ( Shortenings)

l 电子行业 (Electronics), 如光伏(PV), LED

l 金属热处理 (heat treatment)

l 玻璃 (Glass)

l 石油及炼化 (Petroleum and Refinery)

l 氢燃料电池 (Hydrogen fuel cell)

l 加氢站(氢能 汽车 ) (H2 filling station for H2 bus)

l 玻璃表面抛光Hydropox

l 热处理淬火Carboflex

l 热处理退火、钎焊Hydroflex

l 热处理粉末冶金Sinterflex

广东醇氢新能源研究院有限公司是甲醇制氢设备与技术的专业供应商,产品氢气主要应用于:粉末冶金、金属冶炼、新能源、燃料电池、化工、多晶硅、工业气体、电子、制药、浮法玻璃、食品加氢、军工、航天、环保等领域。


氢气作为燃料的优点和缺点

优点:第一,资源丰富、以水为原料。第二,燃烧释放出的热量多;第三,燃烧产物是水,无毒、无污染,且可以循环使用。所以,氢气被称作绿色能源。氢气作为能源的优点是:热值高,产物不污染环境,原料丰富。故填:热值高,产物不污染环境,原料丰富。缺点:尽管氢能已在一些国家进行了探索性地使用,但这种绿色能源并没有被普通使用。这是由于氢能属于二次能源,需要借助别的能源来制取,加之生产成本高,经济上也划不来,所以尚不能普及。氢气作为能源的缺点是:制取成本高,不容易贮存.故填:制取成本高,不容易贮存。

氢燃料的优缺点有哪些?

氢是一种高效能燃料。1千克氢燃烧可放出14万焦耳的热量,是汽油发热量的3倍,而且它燃烧后即成水,不污染环境,可以说是一种取之不尽的清洁能源。另外,氢还是合成氨、炼油、半导体和食品加工工业所不可缺少的原料。然而,氢容易爆炸,这就给使用、运输和储存带来困难。氢在常温下是气体,大都用钢制的氢气瓶来储存。但氢气瓶存储的氢气有限,所装氢气重量不到氢气瓶重的1%,既笨重,又有爆炸的危险。

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