高純氫氣的簡(jiǎn)介
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高純氫氣的簡(jiǎn)介
高純氫氣(H2)較早于16世紀(jì)初被人工制備,當(dāng)時(shí)運(yùn)用的辦法是將金屬置于強(qiáng)酸中。1766–1781年,亨利·卡文迪許發(fā)現(xiàn)氫元素,氫氣焚燒生成水(2H2+O2點(diǎn)燃=2H2O),拉瓦錫依據(jù)這一性質(zhì)將該元素命名為“hydrogenium”(“生成水的物質(zhì)”之意,"hydro"是“水”,"gen"是“生成”,"ium"是元素通用后綴)。19世紀(jì)50時(shí)代英國(guó)醫(yī)師合信(B.Hobson)編寫《博物新編》(1855年)時(shí),把"hydrogen"翻譯為“輕氣”,意為非常輕的氣體。
工業(yè)上一般從天然氣或水煤氣制氫氣,而不選用高耗能的電解水的辦法。制得的高純氫氣很多用于石化行業(yè)的裂化反響和生產(chǎn)氨氣。氫氣分子能夠進(jìn)入許多金屬的晶格中,形成“氫脆”現(xiàn)象,使得氫氣的存儲(chǔ)罐和管道需要運(yùn)用特殊材料(如蒙耐爾合金),設(shè)計(jì)也愈加復(fù)雜。
水的組成否定了水是元素的錯(cuò)誤觀念,在古希臘:恩培多克勒提出,宇宙間只存在火、氣、水、土四種元素,它們組成萬(wàn)物。從那時(shí)起直到18世紀(jì)70時(shí)代,人們一向認(rèn)為水是一種元素。1781年,普利斯特里將氫氣和空氣放在沉默玻璃瓶中,用電火花引爆,發(fā)現(xiàn)瓶的內(nèi)壁有露水出現(xiàn)。同年卡文迪許也用不同比例的氫氣與空氣的混合物重復(fù)進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn),承認(rèn)這種露滴是純凈的水,表明氫是水的一種成分。這時(shí)氧氣也已發(fā)現(xiàn),卡文迪許又用純氧替代空氣進(jìn)行試驗(yàn),不僅證明氫和氧化組成水,而且承認(rèn)大約2份體積的氫與1份體積的氧剛好化組成水(發(fā)表于1784年)。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果本已毫無(wú)異議地證明了水是氫和氧的化合物,而不是一種元素,但卡文迪許卻和普利斯特里相同,仍堅(jiān)持認(rèn)為水是一種元素,氧是失掉燃素的水,氫則是含有過(guò)多燃素的水。他用下式表明“易燃空氣”(氫)的焚燒:
(水+燃素)+(水-燃素)→水
易燃空氣(氫)失燃素空氣(氧)
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