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1766年由卡文迪許(H.Cavendish)在英國(guó)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(xiàng)重大成就主要?dú)w功于英國(guó)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(gè)與這些論文稿有關(guān)的有趣的故事??ㄎ牡显S1785年做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)他將電火花通過(guò)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(shí)驗(yàn)做了三個(gè)星期后殘留下一小氣泡不能被氧化。他的實(shí)驗(yàn)記錄保存在留下的文稿中后面寫(xiě)道“空氣中的濁氣不是單一的物質(zhì)氮?dú)膺€有一種不與脫燃素空氣氧化合的濁氣總量不超過(guò)全部空氣的1/12.一百多年后1892年英國(guó)劍橋大學(xué)的物理學(xué)家瑞利(RagleighL.1842-1919)測(cè)定氮的密度時(shí)發(fā)現(xiàn)從空氣得來(lái)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?;瘜W(xué)家萊姆塞(RamsayW.1852-1916)認(rèn)為來(lái)自空氣的氮?dú)饫锩婺芎幸环N較重的未知?dú)怏w。這時(shí)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(shí)驗(yàn)和小氣泡之謎。他們立即把卡文迪許的科學(xué)資料借來(lái)閱讀瑞利重復(fù)了卡文迪許當(dāng)年的實(shí)驗(yàn)很快得到了小氣泡。萊姆塞設(shè)計(jì)了一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)除去空氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧氣和氮?dú)夂笠驳玫搅诉@種氣體密度比氮?dú)獯笥梅止忡R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(gè)故事可看出卡文迪許嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)和他對(duì)化學(xué)的重大貢獻(xiàn)。1871年劍橋大學(xué)建立了一座物理實(shí)驗(yàn)室以卡文迪許的名字命名這就是有名的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室它在幾十年內(nèi)一直是世界現(xiàn)代物理學(xué)的一個(gè)重要研究中心。
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水的合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(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)確認(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)卡文迪許又用純氧代替空氣進(jìn)行試驗(yàn)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(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一樣仍堅(jiān)持認(rèn)為水是一種元素,氧是失去燃素的水,氫則是含有過(guò)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(shí)驗(yàn)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(lái)把水當(dāng)做元素的錯(cuò)誤概念。1787年他把過(guò)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。
氫氣是一種極易燃的氣體在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為4%至75%時(shí)都能燃燒。氫氣燃燒的焓變?yōu)?286 kJ/mol
2 H?(g) + O?(g) → 2 H?O(l); ΔH = -572 kJ/mol
氫氣占4%至74%的濃度時(shí)與空氣混合或占5%至95%的濃度時(shí)與lv氣混合時(shí)是極易爆炸的氣體在熱、日光或火花的刺激下易引爆。氫氣的著火點(diǎn)為500 °C。純凈的氫氣與氧氣的混合物燃燒時(shí)放出紫外線。
因?yàn)闅錃獗瓤諝廨p所以氫氣的火焰傾向于快速上升故其造成的危害小于碳?xì)浠衔锶紵奈:?。氫氣與所有的氧化性元素單質(zhì)反應(yīng)。氫氣在常溫下可自發(fā)的和lv氣需要光照反應(yīng) 氫氣和氟氣在冷暗處混合就可爆炸生成具有潛在危險(xiǎn)性的酸氯化氫或氟化氫。
氫氣起火應(yīng)急處理
迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處并進(jìn)行隔離嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器穿消防防護(hù)服。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng)加速擴(kuò)散。如有可能將漏出氣用排風(fēng)機(jī)送至空曠地方或裝設(shè)適當(dāng)噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。滅火方法切斷氣源。若不能立即切斷氣源則不允許熄滅正在燃燒的氣體。噴水冷卻容器可能的話將容器從火場(chǎng)移至空曠處。滅火劑霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉。
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(jī)廢水發(fā)酵法生物制氫氣。
10.利用太陽(yáng)能從生物質(zhì)和水中制取氫氣。
利用太陽(yáng)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(yáng)能能量巨大、取之不盡、用之不竭、而且清潔、不需要開(kāi)采、運(yùn)輸。怎樣制取氫氣的成本就大大降低。
11.用二氧化鈦?zhàn)鞔呋瘎?,在激光的照射下,讓水分解成氫氣和氧?
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?↑
凱華堅(jiān)持誠(chéng)信為本、薄利多銷、互惠互利的原則,在化工行業(yè)贏得了較好的信譽(yù)和評(píng)價(jià),公司生產(chǎn)銷售的靖遠(yuǎn)氫氣可用于制備金屬材料,具有美觀、環(huán)保等特點(diǎn)。目前處于良好的發(fā)展過(guò)程中,經(jīng)營(yíng)范圍不斷擴(kuò)大,數(shù)量也在增長(zhǎng) ,服務(wù)不斷,規(guī)模也在逐步的擴(kuò)大。歡迎需求群體來(lái)電咨詢,聯(lián)系人:史總。
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