هیدروژن مایع: خواص و کاربرد

هیدروژن مایع - یکی از کشورهای مجموع هیدروژن است. اختصاص حالت گازی و جامد بیشتر از این عنصر است. و اگر شکل گازی به بسیاری از آشنا است، دو کشور شدید باقی مانده طرح پرسش.

داستان

هیدروژن مایع است تنها در سی سالگی از قرن گذشته به دست آمده است، اما این مواد شیمیایی یک راه طولانی در توسعه این روش ذخیره سازی گاز و نرم افزار آمده است.

تبرید تجربی شروع به استفاده از در وسط قرن هجدهم در انگلستان است. در سال 1984 او دی اکسید گوگرد مایع و آمونیاک دریافت کرده است. بر اساس این مطالعات، بیست سال بعد آن را توسعه یخچال و فریزر برای اولین بار، و در سی سال دیگر پرکینز حق ثبت اختراع رسمی برای اختراع خود را صادر کرده است. در سال 1851، در سمت دیگر اقیانوس اطلس Dzhon گوری حقوق ایجاد تهویه هوا است.

به هیدروژن آن را تنها در 1885، هنگامی که یک لهستانی Wroblewski در مقاله خود که اعلام نقطه جوش این عنصر 23 کلوین، دمای پیک است - 33 کلوین و فشار بحرانی 13 اتمسفر است. پس از این اظهارات برای ایجاد یک هیدروژن مایع سعی جیمز عروق ضور در اواخر قرن 19، اما ثبات از این ماده اتفاق افتاده بود.

خواص فیزیکی

این دولت کل است که توسط یک ماده با چگالی بسیار کم مشخص - صدم گرم در هر سانتیمتر مکعب است. این باعث می شود امکان استفاده از ظروف نسبتا کوچک برای ذخیره هیدروژن مایع. جوش نقطه است که تنها 20 کلوین (-252 درجه سلسیوس) و این ماده انجماد در حال حاضر در 14 درجه کلوین.

مایع بدون بو، رنگ و طعم. مخلوط کردن آن با اکسیژن ممکن است باعث انفجار نیمی از موارد. پس از رسیدن به نقطه جوش هیدروژن می رود به حالت گازی و حجم آن افزایش می یابد توسط 850 بار.

پس از روانگرایی هیدروژن در ظروف عایق، است که توسط یک فشار کم و درجه حرارت در محدوده 15-19 کلوین حمایت قرار داده است.

هیدروژن شیوع

هیدروژن مایع مصنوعی تولید می شود و در یک محیط طبیعی رخ نمی دهد. فراوانترین عنصر نه تنها در زمین بلکه در سراسر جهان - اگر شما را به حساب هیدروژن را کشورهای دانه ها، است. این از ستاره شامل (از جمله خورشید ما)، آنها فضای بین آنها پر شده است. هیدروژن درگیر در واکنش های همجوشی است و ممکن است یک ابر تشکیل می دهد.

زمین پوسته آن عنصر را اشغال تنها یک درصد از کل مقدار این ماده است. نقش او در اکوسیستم ما را می توان از این واقعیت تخمین زده است که تعداد اتم های هیدروژن در دوم تعداد تنها به اکسیژن است. در سیاره ما، تقریبا تمام سهام از H ₂ بداند. هیدروژن - یک جزء از تمام موجودات زنده است.

استفاده از

هیدروژن مایع (دمای -252 درجه سانتیگراد) به عنوان یک قالب برای ذخیره سازی بنزین و دیگر مشتقات نفتی تصفیه شده استفاده می شود. علاوه بر این، در حال حاضر مستقر حمل و نقل مفهوم است که می تواند استفاده از مایع هیدروژن به عنوان سوخت به جای گاز طبیعی. در این صورت، هزینه های تولید از منابع با ارزش را کاهش می دهد و کاهش انتشار. اما تا زمانی که طراحی بهینه موتور و یافت نشد.

مایع هیدروژن به طور گسترده استفاده به عنوان یک مبرد فیزیکدانان در خود آزمایش با نوترون است. از آنجا که جرم ذرات بنیادی و هسته هیدروژن عملا برابر هستند، تبادل انرژی therebetween بسیار موثر است.

منافع و موانع

هیدروژن مایع را قادر می سازد حرارت آهسته از جو و کاهش میزان گازهای گلخانه ای، اگر به عنوان یک سوخت برای وسایل نقلیه استفاده می شود. در تعامل آن با هوا (پس از عبور از موتور احتراق داخلی) به آب و مقادیر جزئی از اکسید نیتریک تولید کند.

با این حال، این ایده مشکلات خاص خود را، برای مثال، از روش ذخیره سازی گاز و حمل و نقل، و همچنین به عنوان یک افزایش خطر آتش سوزی و یا حتی انفجار. حتی با این فرض که همه اقدامات پیشگیرانه برای جلوگیری از تبخیر هیدروژن امکان پذیر نیست.

محرک

هیدروژن مایع (درجه حرارت ذخیره سازی تا 20 کلوین) یک جزء از است سوخت. این چندین توابع:

1. خنک کننده قطعات موتور و حفاظت از نازل از بیش از حد.
2. ایمن میله پس از مخلوط کردن با اکسیژن و گرمایش.

مدرن موشک موتورهای عمل در ترکیبی از هیدروژن و اکسیژن. این کمک می کند تا برای رسیدن به مطلوب سرعت برای غلبه بر جاذبه زمین، و برای حفظ همه از هواپیما، بدون در معرض آنها را به عمل شدید درجه حرارت.

در حال حاضر تنها یک موشک انداز، که به طور کامل با استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت وجود دارد. در اغلب موارد، هیدروژن مایع مورد نیاز است برای جدا کردن مراحل بالا، و یا کسانی که دستگاه های که بیشتر از کار را در خلاء. از محققان پیشنهادات خود را به استفاده از فرم نیمی از گوشت گاو از این عنصر به منظور افزایش چگالی آن بودند.