گاز هیدروژن

گشاده رو 
  بازدید : 11
يکشنبه 1 مهر 1403 زمان : 13:37 


1
2
3
4
5

گاز هیدروژن
هیدروژن در لهجه فرانسه در معنای تولید کننده آب ( آبزا ) میباشد خرید اسکرابر صنعتی و از واژه و کلمه یونانی hudôr یعنی "آب" و gennen یعنی "خالق" گرفته شد‌ه‌است.
هنری کاوندیش "فیزیکدان انگلیسی" در سال 1776 برای نخسین بار این عنصر را تحت عنوان یک ماده غیروابسته آشنایی و اسم هیدروژن به وسیله آنتونی لاوازیه "دانشمند فرانسوی" برای این عنصر تعیین شد.
گاز هیدروژن سبکترین عنصر شیمیایی در جدول تناوبی میباشد که با کلام H و عدد اتمی 1 نشانه داده شد‌ه‌است.
وزن اتمی این عنصر 1.00794 gr/mol میباشد.
در موقعیت فشار و دمای استاندارد ، گاز هیدروژن یک گاز دو اتمی ،سوای رنگ و رایحه ،غیر فلز و دارنده خواص شعله وری فوق العاده بالاست.
در حالتی‌که که گاز هیدروژن ذیل فشارهای فوق العاده بالایی قرار گیرد ، مولکولها ماهیت خویش را از دست داده و هیدروژن بصورت فلزی مایع در میاید.

اسم گاز : هیدروژن

نشان شیمیائی : H2

عدد اتمی : 1

جرم اتمی استاندارد : 1.00794gr/mol

چگالی در فشار یک اتمسفر : 0.08988/L

چگالی مایع در نقطه ذوب : 0.07gr/cm3

چگالی مایع در نقطه جوش : 0.07099gr/cm3

گنجایش گرمائی : 28.836j/mol . k

نقطه ذوب : -259.14ċ

نقطه چوش : -252.87ċ

نقطه سه گانه : 7.042kpa , -259 ċ

نقطه بحرانی : 1.293mpa , 32.97k

گرمای همجوشی : 0.117kj/mol

گرمای تبخیر : 0.904kj/mol

ایجاد گازهیدروژن
گاز هیدروژن فراوانترین عنصر در عالم میباشد، بطوریکه 75 % جرم مواد طبیعی از این عنصر تشکیل‌شده و بیشتراز 90 % اتمهای تشکیل دهنده آن‌ها اتمهای هیدروژن میباشد.
گاز هیدروژن و ایزوتوپ های آن به مقدار زیاد و به وفور در ستارگان ، سیارات و غولهای گازی یافت میشود ولی در اتمسفر زمین بسیار نادر میباشد.
گاز هیدروژن در زمین بصورت ترکیبی با ارکان دیگر جانور میباشد بعنوان مثال فیض ادغام هیدروژن با اکسیژن آب میباشد که یکی متعارفترین منابع گاز هیدروژن در سطح زمین میباشد ، همینطور گاز هیدروژن با کربن ترکیبات شیمیایی متفاوتی مانند گاز متان ، زغال و نفت را ساخت و ساز می نماید.
شایان بیان میباشد هیدروژن در بیشترین گونه های مواد آلی که در اندام جان داران شناخته شد‌ه‌است ،نیز وجود داراست.
شیوه های ساخت گاز هیدروژن
1. ساخت گاز هیدروژن در تاثیر عکس العمل اسیدهای توانمند با فلزاتی مثل روی
2. ساخت‌و‌ساز گاز هیدروژن در سود ی عبور بخار آب از روی کربن داغ
3. ایجاد گاز هیدروژن بر تاثیر تجزیه هیدروکربن ها توسط ی حرارت
4. ساخت گاز هیدروژن در سود ی برخورد سدیم هیدرواکسید یا این که پتاسیم هیدرواکسید بر آلومینیوم
5. ساخت و ساز گاز هیدروژن در تاثیر الکترولیز آب

یک کدام از شایسته ترین طرز ها جهت ساخت و ساز گاز هیدروژن در صنعت جداسازی هیدروژن از هیدروکربن ها میباشد.
برای این فعالیت بخار آب در دمای 700 تا 1100 مرتبه سانتی گراد با سوخت های سنگواره ای مثل گاز متان که در گاز طبیعی وجود داراست برخورد داده و ترکیب گاز کربن مونوکسید و گاز هیدروژن بوجود داردکه به هیدروژنی که به‌این نحوه تنظیم میگردد گاز آب یا این که گاز سنتز میگویند.
بدلیل اینکه جداسازی و خالص سازی گاز هیدروژن در فشار فراتر خوب شکل می‌گیرد ،سنتز گاز هیدروژن در فشار 20 اتمسفر ایفا می‌گردد.

کاربرد ها ی گاز هیدروژن
1. به کار گیری از گاز هیدروژن در ایجاد گاز آمونیاک طی فرایند هابر
2. به کار گیری از گاز هیدروژن در هیدروژنه کردن چربی ها و روغن ها
3. به کار گیری از گاز هیدروژن در ساخت و ساز الکل برای مثال متانول
4. استعمال از گاز هیدروژن در آلکیل زدایی آبی رنگ ( هیدرودیلکیلاسیون hydrodealkylation ))
5. استعمال از گاز هیدروژن در گوگردزدایی آبی رنگ ( هیدرودیسولفوریزاسیون )
6. به کارگیری از گاز هیدروژن در هیدروکرکینک ( hydrocracking در فرایند پالایش نفت ناپخته از این طریق برای تبدیل نفت ناپخته به مواد پر ارزش خیس مانند: بنزین، سوخت جت، نفت سپید و سوخت دیزل استعمال می‌شود )
7. به کار گیری از گاز هیدروژن در ساخت اسید هیدروکلریدریک
8. به کارگیری از گاز هیدروژن در جوشکاری
9. استعمال از گاز هیدروژن در سوخت موشک
10. به کارگیری از گاز هیدروژن در احیاء سنگ معدن فلزی
11. به کار گیری از هیدروژن مایع در پژوهش ها سرماشناسی مانند مطالعات ابررسانایی
12. به کارگیری از گاز هیدروژن بعنوان خنک کننده ژنراتورها در نیروگاه های برق ( بدلیل گنجایش گرمائی بسیار بالا )
13. استعمال از گاز هیدروژن خالص یا این که ترکیب هیدروژن و گاز نیتروژن برای شناسایی نشتیهای ریز و سوراخهای بسیار خرد در نیروگاهها، صنعت های شیمیایی، هوافضا، خودروسازی و مخابرات
14. به کارگیری از گاز هیدروژن در بسته بندی مواد غذائی ( بکمک این گاز می قدرت بسته بندی مواد غذائی را از دید نشتی و شکاف آزمود و همینطور از اکسید شدن مواد خوراکی هم پیشگیری کرد )
15. به کار گیری از گاز هیدروژن در دستگا های تحلیل بویژه در دتکتور FID دستگاه کروماتوگرافی گازی GC

شایان بیان میباشد ، هیدروژن چهارده و نیم توشه از هوا سبکتر میباشد و در طی های پیشین بعنوان ادله بالا پیروز در بالونها وکشتیهای هوایی گزینه به کار گیری قرار میگرفت، ولی اتفاقات ناراحت کننده پیش مهیا در‌این خصوص بویژه فاجعه هیندنبرگ به کار گیری از این گاز را برای این اساسی منسوخ نموده است.

ترکیبات گاز هیدروژن
گاز هیدروژن دارنده الکترونگاتیوی 2.2 میباشد و با اکثر عناصری که دارنده عدد الکترونگاتیو فراتر می‌باشند مثل هالوژن ها عکس العمل میدهد و ترکیبات گاز هیدروژن با لینک و پیوند هیدروزنی بوجود میاورد.
یکی‌از دیگر از ترکیبات گاز هیدروژن هیدریدها می‌باشند که نتایج برخورد هیدروژن و فلزات و هیدروژن و شبه فلزات میباشند.
یکی‌از دیگر از معروفترین ترکیبات گاز هیدروژن هیدروکربن ها میباشند.
هیدروژن دارنده سه ایزوتوپ میباشد و خلاف دیگر موادتشکیل دهنده هر یک از ایزوتوپ هایش دارنده اسمی منحصربه‌فرد میباشد.
پروتیوم بی آلایش ترین ایزوتوپ هیدروژن فاقد نوترون است در حالی که دو ایزوتوپ دیگر آن دوتریم و تریتیوم به ترتیب دارنده یک و دو نوترون میباشند.
در صنعت از گاز هیدروژن هم بصورت خالص و هم به طور ادغام با گازهای دیگر به کارگیری میشود .
یکی‌از معروفترین و پرکاربردترین ترکیبات گاز هیدروژن ترکیب گاز هیدروژن و گاز هلیوم میباشد که بعنوان گاز سوختی و با اسم تجاری فیول fuel gas شناخته گردیده و به فروش میرسد .
گاز فیول از ادغام 40% گاز هیدروژن و 60% گاز هلیوم تشکیل‌شده میباشد.
یک کدام از دیگر از ترکیبات گاز هیدروژن ، ادغام گاز هیدروژن و گاز نیتروژن میباشد که در دستگاه های نظارت و شناسائی به کار گیری میشود.
یکی‌از ترکیبات گاز هیدروژن که بسیار پر استفاده میباشد ادغام گاز هیدوژن تخت گاز هوای کم آب میباشد که در نشت یابی ها آیتم استعمال قرار می‌گیرد.
این ترکیب گازی از 50%LEL گاز هیدروژن در گاز Z-Air درست شده میباشد.