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氢气hydrogen

时间：2020-03-01 来源：网络 浏览：
H2　一种重要的工业气体。无色、无味、无臭、易燃。常压下沸点-252.8℃，临界温度-239.9℃，临界压力1.32MPa，临界密度30.1g/l。在空气中含量为4％～74％（体积）时，即形成爆炸性混合气体。氢在各种液体中溶解甚微，难于液化。液态氢是无色透明液体，有超导性质。氢是最轻的物质，与氧、碳、氮分别结合成水、碳氢化合物、氨等。天然气田、煤田以及有机物发酵时也含有少量的氢。
　　氢气和一氧化碳的混合气体是重要的化工原料──合成气。氢气在催化剂存在下与有机物的反应称为加氢，是工业上一种重要的反应过程。
　　生产方法 　工业上生产纯氢及将含氢气体提纯的主要方法有以下几种：
　　①电解法　将水电解得氢气和氧气。氯碱工业电解食盐溶液制取氯气、烧碱时也副产氢气。电解法能得到纯氢，但耗电量很高，每生产氢气1m3，耗电量达21.6～25.2MJ。
　　②烃类裂解法　此法得到的裂解气含大量氢气，其含量视原料性质及裂解条件的不同而异。裂解气深冷分离得到纯度90％的氢气，可作为工业用氢，如作为石油化工中催化加氢的原料。
　　③烃类蒸汽转化法　烃类在高温和催化剂存在下，可与水蒸气作用制成含氢的合成气。为了从合成气中得到纯氢，可采用分子筛通过变压吸附除去其他气体；也可采用膜分离得到纯氢；用金属钯吸附氢气，可分离出氢气体积达金属的1000倍。
　　④炼厂气　石油炼厂生产过程中产生的各种含氢气体，如催化裂化、催化重整、石油焦化等过程产生的含氢气体，以及焦炉煤气(含氢45％～60％)经过深冷分离，可得纯度较高的工业氢气。
　　用途 　氢气的最初用途是制氢气球、氢气飞艇。目前，全世界生产的氢气有三分之二用于制合成氨。其次，是用于石油炼制和石油化工的各种工艺过程，如加氢裂化、催化加氢、加氢精制、加氢脱硫、苯加氢制环己烷、萘加氢制十氢萘等。第三是生产甲醇。此外，氢气还用于动植物油脂的硬化，如制造人造奶油、脆化奶油、润滑脂等。
　　许多化学品的生产都要消耗氢，例如氢气与氯气合成氯化氢（其水溶液为盐酸），氢与某些有机物作用生成醇、醛、醋酸、胺等。
　　氢有很强的还原性，在冶金中能将钨和钼的氧化物还原成金属钨和钼。在热处理和金属氢化物生产中，可以利用氢气提供还原气氛。氢与氧燃烧时产生2600℃的高温，用于熔融和切割金属。
　　氢对于新技术的应用日益重要。例如用液氢形成超低温以制得超导体，或进行发电机的低温冷却。氢的等离子流能产生高温。氢与氧燃烧放出大量的热，唯一生成物是水，所以氢是最理想的无污染燃料。在空间技术方面，液氢与液氧或氟可作为一级火箭的燃料，将来有希望作为核动力火箭的推进剂。可以利用氢燃料电池产生电力。在原子物理研究中，液氢的气泡室可供拍摄核微粒轨迹和鉴定微粒物质之用。氢的同位素用于热核反应、制造氢弹等。
　　贮运 　氢气易燃易爆，在制造、贮存、运输、使用时都应注意安全。氢气一般就地生产使用，也可压缩至12～15MPa，用钢瓶运输。液氢则要用隔热良好的贮器贮存和运送。  
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