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2022-04-16 來自: 白銀凱華氣體有限公司 瀏覽次數(shù):146
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1766年由卡文迪許(H.Cavendish)在英國發(fā)現(xiàn)。
在化學(xué)史上人們把氫元素的發(fā)現(xiàn)與“發(fā)現(xiàn)和證明了水是氫和氧的化合物而非元素”這兩項重大成就主要歸功于英國化學(xué)家和物理學(xué)家卡文迪許(CavendishH.1731-1810)。
在化學(xué)史上有一個與這些論文稿有關(guān)的有趣的故事??ㄎ牡显S1785年做過一個實驗他將電火花通過尋常空氣和氧氣的混合體想把其中的氮全部氧化掉產(chǎn)生的二氧化氮用苛性鉀吸收。實驗做了三個星期后殘留下一小氣泡不能被氧化。他的實驗記錄保存在留下的文稿中后面寫道“空氣中的濁氣不是單一的物質(zhì)氮氣還有一種不與脫燃素空氣氧化合的濁氣總量不超過全部空氣的1/12.一百多年后1892年英國劍橋大學(xué)的物理學(xué)家瑞利(RagleighL.1842-1919)測定氮的密度時發(fā)現(xiàn)從空氣得來的氮比從氨氧化分解產(chǎn)生的氮每升重0.0064克百思不得其解。化學(xué)家萊姆塞(RamsayW.1852-1916)認(rèn)為來自空氣的氮氣里面能含有一種較重的未知氣體。這時化學(xué)教授杜瓦DuvelJ.1842-1923向他們提到劍橋大學(xué)的老前輩卡文迪許的上述實驗和小氣泡之謎。他們立即把卡文迪許的科學(xué)資料借來閱讀瑞利重復(fù)了卡文迪許當(dāng)年的實驗很快得到了小氣泡。萊姆塞設(shè)計了一個新的實驗除去空氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧氣和氮氣后也得到了這種氣體密度比氮氣大用分光鏡檢查后肯定這是一種新的元素取名氬。這樣卡文迪許當(dāng)年的工作在1894年元素氬的發(fā)現(xiàn)中起了重要作用。從這個故事可看出卡文迪許嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)和他對化學(xué)的重大貢獻。1871年劍橋大學(xué)建立了一座物理實驗室以卡文迪許的名字命名這就是有名的卡文迪許實驗室它在幾十年內(nèi)一直是世界現(xiàn)代物理學(xué)的一個重要研究中心。
水的合成否定了水是元素的錯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物。從那時起直到18世紀(jì)70年代人們一直認(rèn)為水是一種元素。1781年普利斯特里將氫氣和空氣放在閉口玻璃瓶中用電火花引爆發(fā)現(xiàn)瓶的內(nèi)壁有露珠出現(xiàn)。同年卡文迪許也用不同比例的氫氣與空氣的混合物反復(fù)進行這項實驗確認(rèn)這種露滴是純凈的水表明氫是水的一種成分。這時氧氣也已發(fā)現(xiàn)卡文迪許又用純氧代替空氣進行試驗不僅證明氫和氧化合成水而且確認(rèn)大約2份體積的氫與1份體積的氧恰好化合成水發(fā)表于1784年。這些實驗結(jié)果本已毫無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一樣仍堅持認(rèn)為水是一種元素,氧是失去燃素的水,氫則是含有過多燃素的水。他用下式表示“易燃空氣”氫的燃燒:
水+燃素+ 水燃素→水
易燃空氣氫 失燃素空氣氧
1782年拉瓦錫重復(fù)了他們的實驗并用紅熱的槍筒分解了水蒸氣明確提出正確的結(jié)論水不是元素而是氫和氧的化合物糾正了兩千多年來把水當(dāng)做元素的錯誤概念。1787年他把過去稱作“易燃空氣”的這種氣體命名為“Hydrogen”氫意思是“產(chǎn)生水的”并確認(rèn)它是一種元素。
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含有氫元素的二元化合物稱為氫化物?!皻浠铩币辉~暗含氫顯負(fù)價且其氧化態(tài)為-1的意思。氫負(fù)離子記做H-其存在是1916年由吉爾伯特·路易斯預(yù)言的。1920年Moers用電解氫化鋰在陽極產(chǎn)生氫氣從而證明了氫化物的存在。對于非IA或IIA族的元素形成的氫化物“氫化物”一詞并不準(zhǔn)確因為氫的電負(fù)性并不高。IA族堿金屬的氫化物中有一個例外即高聚物氫化鋰。氫化鋁鋰中4個氫原子緊靠鋁原子。雖然氫可與幾乎所有的主族元素形成氫化物但這些氫化物的原子配比卻并不單一例如二元的PW已發(fā)現(xiàn)100多種但氫化鋁只有一種。二元氫化銦還未被發(fā)現(xiàn)但它存在于更大的配合物中。
1.用氧化亞銅作催化劑并用紫外線照射從水中制取氫氣。
2.用新型的鉬的化合物做催化劑從水中制取氫氣。
3.用光催化劑反應(yīng)和超聲波照射把水完全分解的方法。
4.陶瓷跟水反應(yīng)制取氫氣。
5.生物質(zhì)快速裂解油制取氫氣。
6.從微生物中提取的酶制氫氣。
7.用細(xì)菌制取氫氣。
8.用綠藻生產(chǎn)氫氣。
9.有機廢水發(fā)酵法生物制氫氣。
10.利用太陽能從生物質(zhì)和水中制取氫氣。
利用太陽能從生物質(zhì)和水中制取氫氣是較佳的制取氫氣的方法。理由是太陽能能量巨大、取之不盡、用之不竭、而且清潔、不需要開采、運輸。怎樣制取氫氣的成本就大大降低。
11.用二氧化鈦作催化劑,在激光的照射下,讓水分解成氫氣和氧氣.
12.硼和水在高溫下反應(yīng)制取氫氣,化學(xué)方程式為2B+6H?O=高溫=2B(OH)?+3H?↑
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