hidrogen
primul element din tabelul periodic. În condiții normale este un gaz incolor, inodor și insipid, format din molecule diatomice, H2. Atomul de hidrogen, simbolul H, este format dintr-un nucleu cu o unitate de sarcină pozitivă și un electron. Numărul său atomic este 1 și greutatea sa atomică 1,00797 g / mol. Este unul dintre principalii compuși ai apei și ai materiei organice și este răspândit pe scară largă nu numai pe Pământ, ci și în întregul univers. Există trei izotopi de hidrogen: protiu, masa 1, găsit în mai mult de 99.985% din elementul natural; deuteriu, masa 2, găsit în natură în aproximativ 0,015% și tritiu, masa 3, care apare în cantități mici în natură, dar poate fi produs artificial prin diverse reacții nucleare.
utilizări: cea mai importantă utilizare a hidrogenului este sinteza amoniacului. Utilizarea hidrogenului se extinde rapid în rafinarea combustibilului, cum ar fi descompunerea prin hidrogen (hidrocracare) și în eliminarea sulfului. Cantități uriașe de hidrogen sunt consumate în hidrogenarea catalitică a uleiurilor vegetale nesaturate pentru a obține grăsimi solide. Hidrogenarea este utilizată la fabricarea produselor chimice organice. Cantități uriașe de hidrogen sunt utilizate ca combustibili pentru rachete, în combinație cu oxigen sau fluor și ca propulsor pentru rachete propulsat de energia nucleară.
hidrogenul poate fi ars în motoarele cu ardere internă. Celulele de combustie cu hidrogen sunt analizate ca o modalitate de a furniza energie și se desfășoară cercetări privind hidrogenul ca posibil combustibil major viitor. De exemplu, acesta poate fi transformat în și din energie electrică din biocombustibili, din și în gaze naturale și motorină, teoretic fără emisii de CO2 sau substanțe chimice toxice.
proprietăți: hidrogenul comun are o greutate moleculară de 2,01594 g. ca gaz, are o densitate de 0,071 g/l la 0 UNKTICC și 1 atm. Densitatea sa relativă, comparativ cu cea a aerului, este de 0,0695. Hidrogenul este cel mai inflamabil dintre toate substanțele cunoscute. Hidrogenul este puțin mai solubil în solvenți organici decât în apă. Multe metale absorb hidrogenul. Absorbția hidrogenului prin oțel poate duce la oțel fragil, ceea ce duce la defecțiuni în echipamentul de proces chimic.
la temperatura normală hidrogenul nu este o substanță foarte reactivă, cu excepția cazului în care a fost activat cumva; de exemplu, de un catalizator adecvat. La temperaturi ridicate este foarte reactiv.
deși în general este diatomic, hidrogenul molecular se disociază în atomi liberi la temperaturi ridicate. Hidrogenul Atomic este un agent reductiv puternic, chiar și la temperatura ambiantă. Reacționează cu oxizii și clorurile multor metale, cum ar fi argintul, cuprul, plumbul, bismutul și mercurul, pentru a produce metale libere. Reduce unele săruri la starea lor metalică, cum ar fi nitrații, nitriții și cianura de sodiu și potasiu. Reacționează cu o serie de elemente, metale și nemetale, pentru a produce hidruri, cum ar fi NAH, KH, H2S și PH3. Hidrogenul Atomic produce peroxid de hidrogen, H2O2, cu oxigen.
hidrogenul Atomic reacționează cu compușii organici pentru a forma un amestec complex de produse; cu etilena, C2H4, de exemplu, produsele sunt etan, C2H6 și butan, C4H10. Căldura eliberată atunci când atomii de hidrogen se recombină pentru a forma moleculele de hidrogen este utilizată pentru a obține temperaturi ridicate în sudarea hidrogenului atomic.
hidrogenul reacționează cu oxigenul pentru a forma apă și această reacție este extraordinar de lentă la temperatura ambiantă; dar dacă este accelerată de un catalizator, cum ar fi platina sau o scânteie electrică, este făcută cu violență explozivă.
efectele hidrogenului asupra sănătății
efectele expunerii la hidrogen: foc: extrem de inflamabil. Multe reacții pot provoca incendiu sau explozie. Explozie: amestecurile de gaz / aer sunt explozive. Căi de expunere: Substanța poate fi absorbită în organism prin inhalare. Inhalare: concentrațiile mari ale acestui gaz pot provoca un mediu cu deficit de oxigen. Persoanele care respiră o astfel de atmosferă pot prezenta simptome care includ dureri de cap, zgomote în urechi, amețeli, somnolență, inconștiență, greață, vărsături și depresie a tuturor simțurilor. Pielea unei victime poate avea o culoare albastră. În anumite circumstanțe, poate apărea moartea. Nu este de așteptat ca hidrogenul să provoace mutagenitate, embriotoxicitate, teratogenitate sau toxicitate asupra funcției de reproducere. Afecțiunile respiratorii preexistente pot fi agravate de supraexpunerea la hidrogen. Risc de inhalare: la pierderea de izolare, o concentrație dăunătoare a acestui gaz în aer va fi atinsă foarte repede.
pericole fizice: gazul se amestecă bine cu aerul, amestecurile explozive se formează cu ușurință. Gazul este mai ușor decât aerul.
pericole chimice: încălzirea poate provoca combustie violentă sau explozie. Reacționează violent cu aerul, oxigenul, halogenii și oxidanții puternici care provoacă pericol de incendiu și explozie. Catalizatorii metalici, cum ar fi platina și nichelul, sporesc foarte mult aceste reacții.
concentrațiile mari din aer provoacă o deficiență de oxigen cu risc de inconștiență sau deces. Verificați conținutul de oxigen înainte de a intra în zonă. Fără avertizare de miros dacă sunt prezente concentrații toxice. Măsurați concentrațiile de hidrogen cu un detector de gaz adecvat (un detector normal de gaz inflamabil nu este potrivit pentru acest scop).
primul ajutor: incendiu: opriți alimentarea; dacă nu este posibil și nu există niciun risc pentru împrejurimi, lăsați focul să se ardă; în alte cazuri stingeți cu spray de apă, pulbere, dioxid de carbon. Explozie: în caz de incendiu: păstrați cilindrul rece prin pulverizare cu apă. Combateți focul dintr-o poziție protejată. Inhalare: aer curat, odihnă. Poate fi necesară respirația artificială. Consultați pentru asistență medicală. Piele: consultați asistența medicală.
efectele hidrogenului asupra mediului
hidrogenul în mediu: hidrogenul formează 0,15% din scoarța terestră, este constituentul major al apei. 0,5 ppm de hidrogen H2 și proporții variate ca vapori de apă sunt prezenți în atmosferă. Hidrogenul este, de asemenea, o componentă majosr a biomasei, constituind 14% în greutate.
stabilitatea mediului: hidrogenul apare în mod natural în atmosferă. Gazul va fi disipat rapid în zone bine ventilate.
efect asupra plantelor sau animalelor: orice efect asupra animalelor ar fi legat de mediile cu deficit de oxigen. Nu se anticipează niciun efect advers asupra vieții plantelor, cu excepția înghețului produs în prezența gazelor care se extind rapid.
efect asupra vieții acvatice: în prezent nu există dovezi privind efectul hidrogenului asupra vieții acvatice.
Înapoi la tabelul periodic al elementelor.