waterstof

eerste element in het periodiek systeem. Onder normale omstandigheden is het een kleurloos, reukloos en smakeloos gas, gevormd door diatomaire moleculen, H2. Het waterstofatoom, symbool H, wordt gevormd door een kern met een eenheid van positieve lading en een elektron. Het atoomnummer is 1 en het atoomgewicht 1,00797 g / mol. Het is een van de belangrijkste verbindingen van water en van alle organische stoffen, en het is wijd verspreid, niet alleen in de aarde, maar ook in het hele universum. Er zijn drie waterstofisotopen: protium, massa 1, gevonden in meer dan 99,985% van het natuurlijke element; deuterium, massa 2, gevonden in de natuur in 0,015% ongeveer, en tritium, massa 3, die verschijnt in kleine hoeveelheden in de natuur, maar kan kunstmatig worden geproduceerd door verschillende kernreacties.

toepassingen: het belangrijkste gebruik van waterstof is de ammoniaksynthese. Het gebruik van waterstof breidt zich snel uit bij de raffinage van brandstoffen, zoals de afbraak door waterstof (hydrokraken), en bij de verwijdering van zwavel. Enorme hoeveelheden waterstof worden verbruikt in de katalytische hydrogenering van onverzadigde plantaardige oliën om vast vet te verkrijgen. Hydrogenering wordt gebruikt bij de vervaardiging van organische chemische producten. Enorme hoeveelheden waterstof worden gebruikt als raketbrandstof, in combinatie met zuurstof of fluor, en als raketaandrijving aangedreven door kernenergie. waterstof kan worden verbrand in verbrandingsmotoren. Waterstof brandstofcellen worden onderzocht als een manier om energie te leveren en er wordt onderzoek gedaan naar waterstof als een mogelijke belangrijke toekomstige brandstof. Het kan bijvoorbeeld worden omgezet van en naar elektriciteit uit biobrandstoffen, van en naar aardgas en diesel, theoretisch zonder uitstoot van CO2 of giftige chemicaliën.

eigenschappen: gewone waterstof heeft een molecuulgewicht van 2,01594 g. als gas heeft het een dichtheid van 0,071 g / l bij 0ºC en 1 atm. De relatieve dichtheid, vergeleken met die van de lucht, is 0,0695. Waterstof is de meest ontvlambare van alle bekende stoffen. Waterstof is iets beter oplosbaar in organische oplosmiddelen dan in water. Veel metalen absorberen waterstof. Waterstofabsorptie door staal kan leiden tot Bros staal, wat leidt tot storingen in de chemische procesapparatuur.

bij normale temperatuur is waterstof een niet erg reactieve stof, tenzij het op een of andere manier is geactiveerd, bijvoorbeeld door een geschikte katalysator. Bij hoge temperaturen is het zeer reactief.

hoewel het in het algemeen diatomair is, dissocieert moleculaire waterstof in vrije atomen bij hoge temperaturen. Atomaire waterstof is een krachtig reductiemiddel, zelfs bij omgevingstemperatuur. Het reageert met oxiden en chloriden van vele metalen, zoals zilver, koper, lood, bismut en kwik, om vrije metalen te produceren. Het reduceert sommige zouten tot hun metallische toestand, zoals nitraten, nitrieten en natrium-en kaliumcyanide. Het reageert met een aantal elementen, metalen en niet-metalen, om hydriden te produceren, zoals NAH, KH, H2S en PH3. Atomaire waterstof produceert waterstofperoxide, H2O2, met zuurstof.

atomaire waterstof reageert met organische verbindingen tot een complex mengsel van producten; met etileen, C2H4, bijvoorbeeld, zijn de producten ethaan, C2H6, en butaan, C4H10. De warmte die vrijkomt wanneer de waterstofatomen recombineren om de waterstofmoleculen te vormen wordt gebruikt om hoge temperaturen in atomair waterstoflassen te verkrijgen.

waterstof reageert met zuurstof om water te vormen en deze reactie is buitengewoon traag bij omgevingstemperatuur; maar als het wordt versneld door een katalysator, zoals platina, of een elektrische vonk, is het gemaakt met explosief geweld.

gezondheidseffecten van waterstof

effecten van blootstelling aan waterstof: Brand: zeer licht ontvlambaar. Veel reacties kunnen brand of explosie veroorzaken. Explosie: gas / luchtmengsels zijn explosief. Blootstellingsroutes:: De stof kan door inademing in het lichaam worden opgenomen. Inhalatie: hoge concentraties van dit gas kunnen een zuurstofarme omgeving veroorzaken. Personen die een dergelijke atmosfeer inademen kunnen symptomen ervaren zoals hoofdpijn, oorsuizen, duizeligheid, slaperigheid, bewusteloosheid, misselijkheid, braken en depressie van alle zintuigen. De huid van een slachtoffer kan een blauwe kleur hebben. Onder sommige omstandigheden kan de dood plaatsvinden. Waterstof veroorzaakt naar verwachting geen Mutageniteit, embryotoxiciteit, teratogeniteit of Reproductietoxiciteit. Reeds bestaande ademhalingsaandoeningen kunnen worden verergerd door overmatige blootstelling aan waterstof. Inademing risico: bij verlies van insluiting, een schadelijke concentratie van dit gas in de lucht zal zeer snel worden bereikt.

Fysische gevaren: het gas mengt goed met lucht, explosieve mengsels worden gemakkelijk gevormd. Het gas is lichter dan lucht.chemische gevaren: verhitting kan hevige verbranding of explosie veroorzaken. Reageert heftig met lucht, zuurstof, halogenen en sterke oxidanten die brand-en explosiegevaar veroorzaken. Metaalkatalysatoren, zoals platina en nikkel, versterken deze reacties sterk.

hoge concentraties in de lucht veroorzaken een zuurstofgebrek met het risico van bewusteloosheid of overlijden. Controleer het zuurstofgehalte voordat u het gebied betreedt. Geen geurwaarschuwing als toxische concentraties aanwezig zijn. Meet waterstofconcentraties met een geschikte gasdetector (een normale brandbare gasdetector is daarvoor niet geschikt).

eerste hulp: brand: toevoer afsluiten; indien niet mogelijk en geen gevaar voor de omgeving, laat het vuur zichzelf uitbranden; in andere gevallen blussen met waterspray, poeder, kooldioxide. Explosie: in geval van brand: de cilinder koel houden door met water te besproeien. Vuur bestrijden vanuit een beschutte positie. Inhalatie: frisse lucht, rust. Kunstmatige ademhaling kan nodig zijn. Raadpleeg medische behandeling. Huid: Raadpleeg medische behandeling.

milieueffecten van waterstof

waterstof in het milieu: waterstof vormt 0,15% van de aardkorst, het is het belangrijkste bestanddeel van water. 0,5 ppm waterstof H2 en variabele verhoudingen als waterdamp zijn aanwezig in de atmosfeer. Waterstof is ook een belangrijke component van biomassa, bestaande uit de 14 gewichtsprocent.

Omgevingsstabiliteit: waterstof komt van nature voor in de atmosfeer. Het gas wordt snel afgevoerd in goed geventileerde ruimtes.

Effect op planten of dieren: elk effect op dieren zou gerelateerd zijn aan een zuurstofarm milieu. Er wordt geen nadelige invloed op het leven van planten verwacht, behalve bij vorst die wordt geproduceerd in de aanwezigheid van snel uitdijende gassen.

Effect op aquatisch leven: er zijn momenteel geen gegevens beschikbaar over het effect van waterstof op aquatisch leven.

Terug naar het periodiek systeem van elementen.