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氢气是具有开发潜力的清洁能源

2021-02-01 16:48:02

  氢气是世界上已知密度小的气体,在0和一个标准大气压下密度为0.0899 g/L。正是因为它的密度低,所以氢可以用作气球的填充气体。卡文迪什(H .卡文迪什,1731-1810)是一个收集氢并仔细研究其性质的人。1766年,卡文迪什向英国皇家学会(Royal Society)提交了一份研究报告,《人造空气实验》,报告告诉他,他用铁、锌等酸与稀硫酸、稀盐酸等酸反应,制成“可燃空气”(即氢气)。他还发现,氢气与空气混合后,点燃后会爆炸;还发现氢与氧结合形成水。拉瓦锡(1743-1794)根据这一特性将其命名为“氢”(意思是“产生水的物质”)。B .霍布森(1816-1873)在20世纪50年代写《博物新编》时,把“氢”翻译成“轻气体”,意思是轻的气体。


  但是由于氢气的易燃性,其安全性不高。那么有哪些安全隐患呢?实验表明,当空气中氢气的体积浓度为4.0%-75.6%时,暴露在明火、阳光或火花中会爆炸。近年来,网络上频繁出现氢气球爆炸造成人员伤亡的新闻。更安全的“氢气球”通常使用氮气或氦气作为填充气体。

氢气是具有开发潜力的清洁能源

  然而,你不应该害怕氢气。纯氢燃烧时非常“温顺”。在管口尖锐的管口点燃纯氢气时,可以观察到氢气安静燃烧,产生浅蓝色火焰(氢气在玻璃管口燃烧时,火焰往往略呈黄色)。当烧杯放在火焰上时,小液滴出现在烧杯壁上,氢气与氧气反应生成水,并释放出大量热量。点燃氢气前,必须检查氢气的纯度:用引流法收集一管氢气样品,用拇指挡住,靠近火焰,移开拇指点燃。如果听到剧烈的爆炸声,说明氢气不纯;如果只有一个“拍打”的声音表明氢是纯的。


  氢燃烧的产物是水,不会对环境造成任何污染。而且热值高,是各种常用燃料中高的。每千克氢气燃烧后释放的热量约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍,因此氢气是理想的清洁能源。然而,由于氢气容易汽化、着火和爆炸,如何妥善解决氢能的储存和运输问题成为发展氢能的关键。氢气被认为是21世纪有潜力的清洁能源。如今,世界各国都非常重视氢作为一种新型能源的研究。


  此外,氢气也是重要的工业气体和特种气体,广泛应用于石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等领域。


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