Физико-химические свойства водорода

Водород - самый распространенный химический элемент [1, 2]. Перед проведением экспериментов с водородом его обязательно следует проверять на чистоту и учитывать его физико - химические свойства во избежание несчастных случаев.

В данной статье проведен анализ физико - химических свойств водорода, выделены их преимущества и недостатки.

В качестве многообещающей замены ископаемому топливу водород превратился в экологически чистую и возобновляемую энергию. Ключевой проблемой является эффективное производство водорода для удовлетворения спроса на водород в промышленных масштабах. Электролиз с расщеплением воды является многообещающим способом достижения эффективного производства водорода с точки зрения преобразования и хранения энергии, в которых катализ или электрокатализ играет решающую роль [1].

Физические свойства водорода включают в себя[3]:

• -    Легкость. Это означает, что водопровод является самым богатым и легким из всех газовых веществ, что делает его чрезвычайно разнообразным и важным компонентом.

• -    Теплопроводность. Водород обладает высочайшей теплопроводностью среди всех газовых материалов, что означает, что он эффективно передает тепловую энергию по сравнению с другими аналогичными веществами. Это сказывается на быстрым движением молекул.

• -    Состав молекулы. В молекуле содержится два атомных ядра водорода и два электрона.

• -    Растворимость. Водород имеет хорошую растворимость в металлах, таких, как палладий. Это выражается способностью к диффузии.

Химические свойства водорода[3] :

• -    При воздействии активных металлов некоторые вещества демонстрируют появление окислительных свойств при условиях высокого давления и повышенной температуры.

• -    Влияние способствует переменчивости при контакте с другими материалами. Для этого должны меняться температура, давление, освещение и иные условия.

• -    Способен формировать гидриды при соединении с щелочными и щелочноземельными металлами.

• -    Взаимодействие с оксидом металла может привести к преобразованию.

Водород в химических реакциях выступает как восстановитель, реже как окислитель. Он реагирует с оксидами малоактивных металлов и способен восстанавливать только металлы, находящиеся в ряду активности справа от цинка[5].

Существует три отдельных изотопа водорода, каждая с собственным названием. Эти изотопы идентифицируются как:

• -    1H ‒ протий;

• -    2H ‒ дейтерий;

• -    3H ‒ тритий (радиоактивен).

В химических соединениях водород обычно имеет положительную валентность и ведет себя подобно щелочному металлу. В гидридах ион водорода отрицательно одновалентен. Это означает, что атомы водорода потеряли электроны, что приводит к чистой отрицательной нагрузке. [4].

Таким образом, анализ физико-химических свойств водорода позволяет понять его свойства и поведение в различных условиях, что важно для применения водорода в различных отраслях, таких как энергетика, промышленность, транспорт, а также помогает разрабатывать новые технологии и материалы на его основе и улучшать существующие методы получения, хранения и использования.