hidrogén

a periódusos rendszer első eleme. Normál körülmények között színtelen, szagtalan és insipid gáz, melyet diatómiás molekulák, H2 alakítanak ki. A H jelű hidrogénatomot egy pozitív töltésű és egy elektron egységű mag alkotja. Atomszáma 1, atomtömege 1,00797 g / mol. Ez a víz és az összes szerves anyag egyik fő vegyülete, és széles körben elterjedt nemcsak a Földön, hanem az egész világegyetemben. Három hidrogénizotóp létezik: a protium, az 1.tömeg, a természetes elem több mint 99,985% – ában található; deutérium, 2. tömeg, a természetben körülbelül 0,015% – ban található, és trícium, 3. tömeg, amely kis mennyiségben jelenik meg a természetben, de mesterségesen előállítható különböző nukleáris reakciókkal.

felhasználás: a hidrogén legfontosabb használata az ammónia szintézis. A hidrogén használata gyorsan terjed az üzemanyag-finomításban, mint például a hidrogén lebontása (hidrokrakkolás), valamint a kén eltávolítása. Hatalmas mennyiségű hidrogént fogyasztanak a telítetlen növényi olajok katalitikus hidrogénezésében, hogy szilárd zsírt kapjanak. A hidrogénezést szerves vegyi termékek gyártásához használják. Hatalmas mennyiségű hidrogént használnak rakétaüzemanyagként, oxigénnel vagy fluorral kombinálva, valamint nukleáris energia által hajtott rakétahajtóként.
a hidrogén belső égésű motorokban éghető. A hidrogénüzemanyag-cellákat a hatalom biztosításának módjaként vizsgálják, és kutatásokat végeznek a hidrogénről, mint lehetséges jelentős jövőbeli üzemanyagról. Például bioüzemanyagokból, földgázból és dízelüzemanyagból származó villamos energiává, illetve villamos energiává alakítható át, elméletileg CO2 vagy mérgező vegyi anyagok kibocsátása nélkül.

tulajdonságok: a közönséges hidrogén molekulatömege 2,01594 g. gázként 0,071 g/l sűrűségű 0ºC-on és 1 atm-en. Relatív sűrűsége a levegőhöz képest 0,0695. A hidrogén az összes ismert anyag közül a leginkább gyúlékony. A hidrogén kissé jobban oldódik szerves oldószerekben, mint vízben. Sok fém elnyeli a hidrogént. Az acél hidrogénfelszívódása törékeny acélt eredményezhet, ami a kémiai folyamat berendezéseinek meghibásodásához vezet.

normál hőmérsékleten a hidrogén nem túl reaktív anyag, kivéve, ha valamilyen módon aktiválták; például egy megfelelő katalizátor. Magas hőmérsékleten nagyon reakcióképes.

bár általában diatomikus, a molekuláris hidrogén magas hőmérsékleten szabad atomokká disszociál. Az atomi hidrogén erős reduktív szer, még környezeti hőmérsékleten is. Számos fém-például ezüst, réz, ólom, bizmut és higany-oxidjaival és kloridjaival reagál szabad fémek előállítására. Egyes sókat fémes állapotba redukál, mint a nitrátok, nitritek, nátrium-és kálium-cianid. Számos elemmel, fémekkel és nemfémekkel reagál, hogy hidrideket állítson elő, például NAH, KH, H2S és PH3. Az atomi hidrogén oxigénnel hidrogén-peroxidot, H2O2-t termel.

Az atomi hidrogén szerves vegyületekkel reakcióba lépve összetett termékkeveréket képez; etilénnel, C2H4-gyel például a termékek etán, C2H6 és bután, C4H10. A felszabaduló hőt, amikor a hidrogénatomok rekombinálódnak a hidrogénmolekulák kialakításához, magas hőmérséklet elérésére használják az atomi hidrogénhegesztésben.

a hidrogén oxigénnel reagál, hogy vizet képezzen, és ez a reakció környezeti hőmérsékleten rendkívül lassú; de ha katalizátor, például platina vagy elektromos szikra gyorsítja, akkor robbanásveszélyes.

A hidrogén egészségügyi hatásai

a hidrogénnek való kitettség hatásai: tűz: rendkívül gyúlékony. Sok reakció tüzet vagy robbanást okozhat. Robbanás: a gáz/levegő keverékek robbanásveszélyesek. Expozíciós útvonalak: Az anyag belélegezve felszívódhat a szervezetbe. Belégzés: ennek a gáznak a magas koncentrációja oxigénhiányos környezetet okozhat. Az ilyen légkört lélegző egyének olyan tüneteket tapasztalhatnak, mint a fejfájás, a fülcsengés, a szédülés, az álmosság, az eszméletvesztés, az émelygés, a hányás és az összes érzék depressziója. Az áldozat bőrének kék színe lehet. Bizonyos körülmények között halál léphet fel. A hidrogén várhatóan nem okoz mutagenitást, embriotoxicitást, teratogenitást vagy reprodukciós toxicitást. A már meglévő légzőszervi állapotokat súlyosbíthatja a hidrogén túlzott expozíciója. Inhalációs kockázat: az elszigetelés elvesztése esetén a gáz káros koncentrációja a levegőben nagyon gyorsan elérhető.

Fizikai veszélyek: a gáz jól keveredik a levegővel, robbanásveszélyes keverékek könnyen kialakíthatók. A gáz könnyebb, mint a levegő.
kémiai veszélyek: a fűtés heves égést vagy robbanást okozhat. Hevesen reagál levegővel, oxigénnel, halogénekkel és erős oxidálószerekkel, amelyek tüzet és robbanásveszélyt okoznak. A fém katalizátorok, mint például a platina és a nikkel, nagymértékben fokozzák ezeket a reakciókat.

a magas koncentráció a levegőben oxigénhiányt okoz az eszméletvesztés vagy halál kockázatával. Ellenőrizze az oxigéntartalmat, mielőtt belépne a területre. Nincs szag figyelmeztetés, ha mérgező koncentrációk vannak jelen. Mérje meg a hidrogén koncentrációját megfelelő gázérzékelővel (normál gyúlékony gázérzékelő nem alkalmas erre a célra).

Elsősegély: tűz: állítsa le az ellátást; ha nem lehetséges, és nem veszélyezteti a környezetet, hagyja, hogy a tűz kiégjen; más esetekben vízpermettel, porral, szén-dioxiddal oltsa el. Robbanás: tűz esetén: a hengert vízzel történő permetezéssel tartsa hidegen. Harci tűz védett helyzetből. Belégzés: friss levegő, pihenés. Mesterséges lélegeztetésre lehet szükség. Forduljon orvoshoz. Bőr: forduljon orvoshoz.

A hidrogén környezeti hatásai

hidrogén a környezetben: a hidrogén a földkéreg 0,15% – át képezi, ez a víz fő alkotóeleme. 0,5 ppm hidrogén H2 és változó arányban, mivel vízgőz van jelen a légkörben. A hidrogén szintén a biomassza majosr összetevője,amely a 14 tömegszázalékot adja.

környezeti stabilitás: a hidrogén természetesen előfordul a légkörben. A gáz gyorsan eloszlik jól szellőző helyeken.

növényekre vagy állatokra gyakorolt hatás: az állatokra gyakorolt bármilyen hatás az oxigénhiányos környezethez kapcsolódik. Nem várható káros hatás a növényi életre, kivéve a gyorsan bővülő gázok jelenlétében keletkező fagyot.

hatás a vízi élővilágra: jelenleg nincs bizonyíték a hidrogén vízi élővilágra gyakorolt hatásáról.

vissza az elemek periódusos rendszeréhez.