氫氣的性質(zhì) 氫氣的用途

氫氣是氫元素形成的一種單質(zhì)，化學(xué)式H2，分子量為2.01588。常溫常壓下氫氣是一種無色無味極易燃燒且難溶于水的氣體。氫氣的密度為0.089g/L（101.325kpa,0°C），只有空氣的1/14，是世界上已知的密度最小的氣體。

氫氣介紹

氫氣是氫元素形成的一種單質(zhì)，化學(xué)式H2，分子量為2.01588。氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體（由于氫氣具有可燃性，安全性不高，飛艇現(xiàn)多用氦氣填充）。氫氣與電負性大的非金屬反應(yīng)顯示還原性，與活潑金屬反應(yīng)顯示氧化性。

氫氣的性質(zhì)

物理性質(zhì)

密度：氫氣的密度非常小，是所有氣體中密度最小的，約為0.0899 kg/m3（在101.325 kPa和0°C的條件下）。

熔點和沸點：氫氣的熔點為-259.2°C，沸點為-252.87°C。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氫氣可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊o色液體或雪狀固體。

溶解度：氫氣難溶于水，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1L水中僅能溶解約0.0214體積的氫氣。?

化學(xué)性質(zhì)

可燃性：氫氣可以在空氣中燃燒，生成水，火焰呈淡藍色，是一種高能燃料。

還原性：氫氣具有還原性，可以與許多金屬氧化物反應(yīng)，生成金屬單質(zhì)和水。?

反應(yīng)活性：氫氣是一種非?；顫姷臍怏w，可以與許多元素和化合物發(fā)生反應(yīng)，如氧化劑、還原劑等。

氫氣的用途

1、氫氣是一種良好的化工原料，耗用氫氣量最大的是合成氨，世界上約百分之六十的氫氣用于合成氨，中國的比例更高。其次是經(jīng)合成氣（H2/CO2）制甲醇。氫與氯可合成氯化氫而制得鹽酸。除能制氨和合成鹽酸外，氫氣還能還原有機物的硝基為氨基，如硝基苯氫化還原可制苯胺。用酮或醛和氫氣還原烷化能制各種有機產(chǎn)品，例N-烷基-N苯基對苯二胺、防老劑4010，防老劑4020等。

2、由于氫氣具有良好的還原性，且無污染，因此氫可代替碳作還原劑用于金屬冶煉；此外，氫氣還可用于光導(dǎo)纖維生產(chǎn)，金屬的切割焊接，氫燃料電池汽車，分布式發(fā)電等。

3、在一般情況下，氫極易與氧結(jié)合。這種特性使其成為天然的還原劑使用于防止出現(xiàn)氧化的生產(chǎn)中。在玻璃制造的高溫加工過程及電子微芯片的制造中，在氮氣保護氣中加入氫以去除殘余的氧。在石化工業(yè)中，需加氫通過去硫和氫化裂解來提煉原油。氫的另一個重要的用途是對人造黃油、食用油、洗發(fā)精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產(chǎn)品中的脂肪氫化。

4、氫氣還可用作工業(yè)燃料，氫氣作燃料用的優(yōu)點之一就是分子量最低，而氫和氧的燃燒熱值高，可達28670千卡／千克，比液氧和煤油的熱值（10000千卡／千克左右）高得多，液氫是優(yōu)良的火箭發(fā)動燃料，也可用于航天飛機的推進劑。據(jù)報導(dǎo)，中國從六十年代以來，已能生產(chǎn)液氫用于國防工業(yè)，先后建造了150、200、1500L／h的液氫生產(chǎn)設(shè)備，日總生產(chǎn)能力達數(shù)噸。除此以外，還擁有容積為60m3、70m3的液氫槽車和多種規(guī)格的液氫公路槽車，以及貯運中的相關(guān)技術(shù)裝備。中國1984年4月8日發(fā)射的第一顆試驗通信衛(wèi)星，使用的就是液氫和液氧推進劑。