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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(jìn)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(jìn)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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M51內(nèi)的氫氣

氫氣是無色并且密度比空氣小的氣體在各種氣體中氫氣的密度較小。標(biāo)準(zhǔn)狀況下1升氫氣的質(zhì)量是0.0899克相同體積比空氣輕得多。因為氫氣難溶于水所以可以用排水集氣法收集氫氣。另外在101千帕壓強(qiáng)下溫度-252.87 ℃時氫氣可轉(zhuǎn)變成無色的液體-259.1 ℃時變成雪狀固體。常溫下氫氣的性質(zhì)很穩(wěn)定不容易跟其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但當(dāng)條件改變時如點燃、加熱、使用催化劑等情況就不同了。如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附后具有較強(qiáng)的活性特別是被鈀吸附。金屬鈀對氫氣的吸附作用較強(qiáng)。當(dāng)空氣中的體積分?jǐn)?shù)為4%-75%時遇到火源可引起爆炸。

氫氣是無色的氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度是0.09克/升(較輕的氣體)難溶于水。在-252 ℃,變成無色液體,-259 ℃時變?yōu)檠┗罟腆w。

氫氣常溫下性質(zhì)穩(wěn)定在點燃或加熱的條件下能多跟許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

①可燃性可在氧氣中燃燒2H?+O?=點燃=2H?O化合反應(yīng)

(點燃不純的氫氣要發(fā)生爆炸,點燃?xì)錃馇膀灱?

H?+Cl?=點燃或光照=2HCl化合反應(yīng)

②還原性(使某些金屬氧化物還原)

H?+CuO=△=Cu+H?O置換反應(yīng)

3H?+Fe?O?=高溫=2Fe+3H?O置換反應(yīng)

3H?+WO?=△=W+3H?O置換反應(yīng)

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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