Страница полузащищенная
Послушайте эту статью
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с водородного газа )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о химии водорода. Для использования в других целях, см Водород (значения) .
«Элемент 1» перенаправляется сюда. Для гоночной команды см. Элемент Один .

Водород,  1 H
Водородная газоразрядная трубка.jpg
Пурпурное свечение в плазменном состоянии
Водород
Появлениебесцветный газ
Стандартный атомный вес A r, std (H) [1.007 84 , 1.008 11 ] условный: 1,008
Водород в периодической таблице
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийВестиВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумНихонийФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
-
↑
H
↓
Ли
- ← водород → гелий
Атомный номер ( Z )1
Группа1 : H и щелочные металлы
Периодпериод 1
Блокировать  s-блок
Электронная конфигурация1с 1
Электронов на оболочку1
Физические свойства
Фаза на  СТПгаз
Температура плавления(H 2 ) 13,99  К (-259,16 ° С, -434,49 ° F)
Точка кипения(H 2 ) 20,271 К (-252,879 ° С, -423,182 ° F)
Плотность (при СТП)0,08988 г / л
в жидком состоянии (при  т. пл. )0,07 г / см 3 (твердое вещество: 0,0763 г / см 3 ) [1]
в жидком состоянии (при  bp )0,07099 г / см 3
Тройная точка13,8033 К, 7,041 кПа
Критическая точка32,938 К, 1,2858 МПа
Теплота плавления(H 2 ) 0,117  кДж / моль
Теплота испарения(H 2 ) 0,904 кДж / моль
Молярная теплоемкость(H 2 ) 28,836 Дж / (моль · K)
Давление газа
P  (Па)1101001 к10 тыс.100 тыс.
при  T  (K)1520
Атомные свойства
Состояния окисления−1 , +1 (  амфотерный оксид)
ЭлектроотрицательностьШкала Полинга: 2,20
Энергии ионизации
  • 1-я: 1312,0 кДж / моль
Ковалентный радиус31 ±  17:00
Радиус Ван-дер-Ваальса120 часов
Спектральные линии водорода
Прочие свойства
Естественное явлениеизначальный
Кристальная структурашестиугольный
Скорость звука1310 м / с (газ, 27 ° C)
Теплопроводность0,1805 Вт / (м · К)
Магнитный заказдиамагнитный [2]
Магнитная восприимчивость-3,98 · 10 -6  см 3 / моль (298 K) [3]
Количество CAS12385-13-6
1333-74-0 (H 2 )
История
ОткрытиеГенри Кавендиш [4] [5] (1766 г.)
НазванныйАнтуан Лавуазье [6] (1783 г.)
Основные изотопы водорода
ИзотопИзбытокПериод полураспада ( t 1/2 )Режим распадаПродукт
1 ч99,98%стабильный
2 ч0,02%стабильный
3 чслед12.32 годаβ -3 Он
Категория Категория: Водород
  • Посмотреть
  • говорить
  • редактировать
| Рекомендации

Водород является химическим элементом с символом H и атомным номером  1. В стандартном атомном весе от1.008 , водород - самый легкий элемент в периодической таблице . Водород - самое распространенное химическое вещество во Вселенной , составляющее примерно 75% всей барионной массы. [7] [примечание 1] Non- остаточные звезды в основном состоит из водорода в состояние плазмы . Самый распространенный изотоп водорода, называемый протием (название редко используется, символ 1 H), имеет один протон и не имеет нейтронов .

Повсеместное появление атомарного водорода впервые произошло в эпоху рекомбинации ( Большой взрыв ). При стандартной температуре и давлении водород представляет собой бесцветный , без запаха , вкуса , нетоксичный, неметаллический , легковоспламеняющийся двухатомный газ с молекулярной формулой H 2 . Поскольку водород легко образует ковалентные соединения с большинством неметаллических элементов, большая часть водорода на Земле существует в молекулярных формах, таких как вода или органические соединения.. Водород играет особенно важную роль в кислотно-основных реакциях, потому что большинство кислотно-основных реакций включают обмен протонами между растворимыми молекулами. В ионных соединениях водород может принимать форму отрицательного заряда (т. Е. Аниона ), когда он известен как гидрид , или как положительно заряженные (т. Е. Катионные ) частицы, обозначаемые символом H + . Катион водорода записывается так, как если бы он состоял из чистого протона, но на самом деле катионы водорода в ионных соединениях всегда более сложные. Как единственный нейтральный атом, для которого уравнение Шредингера может быть решено аналитически, [8]изучение энергетики и связи атома водорода сыграло ключевую роль в развитии квантовой механики .

Впервые газообразный водород был искусственно получен в начале 16 века в результате реакции кислот на металлы. В 1766–1781 годах Генри Кавендиш был первым, кто осознал, что газообразный водород представляет собой дискретное вещество [9] и что он производит воду при сгорании. Это свойство было позже названо: по-гречески водород означает «образующий воду». .

Промышленное производство осуществляется в основном за счет парового риформинга природного газа и реже за счет более энергоемких методов, таких как электролиз воды . [10] Большая часть водорода используется вблизи места его производства, причем двумя наиболее крупными видами использования являются переработка ископаемого топлива (например, гидрокрекинг ) и производство аммиака , в основном для рынка удобрений. Водород проблематичен в металлургии, поскольку он может охрупчивать многие металлы [11], что усложняет конструкцию трубопроводов и резервуаров для хранения . [12]

Характеристики

Горение

Воспроизвести медиа
Горение водорода с кислородом воздуха. Когда нижняя крышка снимается, позволяя воздуху проникать снизу, водород в контейнере поднимается вверх и горит, смешиваясь с воздухом.
Шаттл Главный двигатель сжигается водород с кислородом, производя почти невидимое пламя при полной тяге.

Газообразный водород ( дигидроген или молекулярный водород) [13] легко воспламеняется:

2 H 2 (г) + O 2 (г) → 2 H 2 O (л) + 572 кДж (286 кДж / моль) [примечание 2]

Энтальпия сгорания составляет -286 кДж / моль. [14]

Газообразный водород образует взрывоопасные смеси с воздухом в концентрациях от 4 до 74% [15] и с хлором от 5 до 95 %. Взрывные реакции могут быть вызваны искрой, теплом или солнечным светом. Температура самовоспламенения водорода , температура самовоспламенения на воздухе, составляет 500 ° C (932 ° F). [16]

Пламя

Чистый водород-кислород пламя излучают ультрафиолетовый свет и с высокой смесью кислорода практически не видны невооруженным глазом, как показано на слабый шлейф из Space Shuttle Main Engine , по сравнению с высокой видимой струей Space Shuttle Solid ракеты - носителя , который использует перхлорат аммония композит . Для обнаружения утечки горящего водорода может потребоваться датчик пламени ; такие утечки могут быть очень опасными. Пламя водорода в других условиях имеет синий цвет, напоминающий голубое пламя природного газа. [17] разрушение дирижабль Гинденбургбыл печально известным примером горения водорода, и причина этого до сих пор обсуждается. Видимое пламя на фотографиях было результатом горения углеродных соединений в обшивке дирижабля. [18]

Реагенты

H 2 относительно инертен. Термодинамической основой этой низкой реакционной способности является очень прочная связь HH с энергией диссоциации связи 435,7 кДж / моль. [19] Кинетической основой низкой реакционной способности является неполярная природа H 2 и его слабая поляризуемость. Он спонтанно реагирует с хлором и фтором с образованием хлористого водорода и фтористого водорода , соответственно. [20] На реакционную способность H 2 сильно влияет присутствие металлических катализаторов. Таким образом, в то время как H 2 легко горит, смеси H 2 и O 2 не вступают в реакцию без катализатора.

Уровни энергии электронов

Основная статья: атом водорода
Изображение атома водорода с размером центрального протона показано, и диаметр атома показан примерно в два раза больше радиуса модели Бора (изображение не в масштабе)

Основное состояние уровень энергии электрона в атоме водорода составляет -13,6  эВ , [21] , что эквивалентно ультрафиолетовый фотона из примерно 91  нм длины волны. [22]

Уровни энергии водорода можно довольно точно рассчитать, используя модель атома Бора , которая рассматривает электрон как «вращающийся вокруг» протона по аналогии с орбитой Земли вокруг Солнца. Однако атомный электрон и протон удерживаются вместе электромагнитной силой , в то время как планеты и небесные объекты удерживаются гравитацией . Из-за дискретизации углового момента, постулированной Бором в ранней квантовой механике , электрон в модели Бора может занимать только определенные разрешенные расстояния от протона и, следовательно, только определенные разрешенные энергии. [23]

Более точное описание атома водорода происходит от чисто квантово - механической обработки , которое использует уравнение Шредингера , уравнение Дирака или фейнмановского путь интегральной формулировку для расчета плотности вероятности электрона вокруг протона. [24] Наиболее сложные методы лечения учитывают небольшие эффекты специальной теории относительности и поляризации вакуума . С точки зрения квантовой механики, электрон в атоме водорода в основном состоянии вообще не имеет углового момента, что показывает, чем «планетарная орбита» отличается от движения электрона.

Элементарные молекулярные формы

Смотрите также: Спиновые изомеры водорода
Первые треки, обнаруженные в пузырьковой камере с жидким водородом на Беватроне

Молекулярный H 2 существует в виде двух спиновых изомеров , то есть соединений с двумя состояниями ядерного спина . [25] В ортоводороде форме спины двух ядер параллельны и образуют триплетное состояние с молекулярной спинового квантового числа 1 ( 1 / 2 + 1 / 2 ); в параводороде образуют спины антипараллельны и образует синглет с молекулярным спиновыми квантовым числом 0 ( 1 / 2 - 1 / 2). При стандартной температуре и давлении газообразный водород содержит около 25% пара-формы и 75% орто-формы, также известной как «нормальная форма». [26] Равновесное отношение ортоводорода к параводороду зависит от температуры, но поскольку орто-форма является возбужденным состоянием и имеет более высокую энергию, чем пара-форма, она нестабильна и не может быть очищена. При очень низких температурах состояние равновесия состоит почти исключительно из пара-формы. Тепловые свойства жидкой и газовой фаз чистого параводорода значительно отличаются от свойств нормальной формы из-за различий во вращательной теплоемкости, что более подробно обсуждается в спиновых изомерах водорода . [27]Различие орто / пара также встречается в других водородсодержащих молекулах или функциональных группах, таких как вода и метилен , но не имеет большого значения для их термических свойств. [28]

Орто-форма медленно превращается в пара-форму при низких температурах. [29] Соотношение орто / пара в конденсированном H 2 является важным фактором при приготовлении и хранении жидкого водорода : преобразование орто в пара является экзотермическим и дает достаточно тепла для испарения части жидкого водорода, что приводит к потере сжиженного водорода. материал. Катализаторы взаимопревращения орто-пара, такие как оксид железа , активированный уголь , платинированный асбест, редкоземельные металлы, соединения урана, оксид хрома или некоторые соединения никеля [30] , используются во время охлаждения водородом. [31]

Фазы

  • Газообразный водород
  • Жидкий водород
  • Слякоть водород
  • Твердый водород
  • Металлический водород

Соединения

Дополнительная информация: Категория: Водородные соединения

Ковалентные и органические соединения

Хотя H 2 не очень реакционноспособен в стандартных условиях, он действительно образует соединения с большинством элементов. Водород может образовывать соединения с элементами, которые являются более электроотрицательными , такими как галогены (F, Cl, Br, I) или кислород ; в этих соединениях водород принимает частичный положительный заряд. [32] При связывании с более электроотрицательным элементом, в частности фтором , кислородом или азотом , водород может участвовать в форме нековалентной связи средней силы с другим электроотрицательным элементом с неподеленной парой, явление, называемое водородной связью, которое имеет решающее значение для стабильность многих биологических молекул.[33] [34] Водород также образует соединения с менее электроотрицательными элементами, такими как металлы и металлоиды , где он принимает частичный отрицательный заряд. Эти соединения часто называют гидридами . [35]

Водород образует огромное количество соединений с углеродом, называемых углеводородами , и еще более обширное множество соединений с гетероатомами, которые из-за их общей связи с живыми существами называются органическими соединениями . [36] Изучение их свойств известно как органическая химия [37], а их изучение в контексте живых организмов известно как биохимия . [38]Согласно некоторым определениям, «органические» соединения должны содержать только углерод. Однако большинство из них также содержат водород, и поскольку именно углерод-водородная связь придает этому классу соединений большинство его конкретных химических характеристик, углерод-водородные связи требуются в некоторых определениях слова «органический» в химии. [36] Известны миллионы углеводородов , и они обычно образуются сложными путями, которые редко включают элементарный водород.

Водород хорошо растворим во многих редкоземельных и переходных металлах [39] и растворим как в нанокристаллических, так и в аморфных металлах . [40] На растворимость водорода в металлах влияют локальные искажения или примеси в кристаллической решетке . [41] Эти свойства могут быть полезны, когда водород очищается путем прохождения через горячие палладиевые диски, но высокая растворимость газа является металлургической проблемой, способствуя охрупчиванию многих металлов, [11] усложняя конструкцию трубопроводов и резервуаров для хранения. [12]

Гидриды

Основная статья: Гидрид

Соединения водорода часто называют гидридами , этот термин используется довольно свободно. Термин «гидрид» предполагает, что атом H приобрел отрицательный или анионный характер, обозначенный H - , и используется, когда водород образует соединение с более электроположительным элементом. Существование гидрид-аниона , предложенное Гилбертом Н. Льюисом в 1916 году для солеподобных гидридов 1 и 2 групп, было продемонстрировано Моерсом в 1920 году путем электролиза расплавленного гидрида лития (LiH), производящего стехиометрическое количество водорода в анод. [42]Для гидридов, отличных от металлов групп 1 и 2, этот термин вводит в заблуждение, учитывая низкую электроотрицательность водорода. Исключением в группе 2 гидридов является BeH.
2, который является полимерным. В литийалюминийгидриде , то AlH-
4 анион несет гидридные центры, прочно прикрепленные к Al (III).

Хотя гидриды могут быть образованы почти со всеми элементами основной группы, количество и комбинация возможных соединений широко варьируется; например, известно более 100 бинарных гидридов борана, но только один бинарный гидрид алюминия. [43] Бинарный гидрид индия еще не идентифицирован, хотя существуют более крупные комплексы. [44]

В неорганической химии гидриды также могут служить мостиковыми лигандами, которые связывают два металлических центра в координационный комплекс . Эта функция особенно характерна для элементов группы 13 , особенно для боранов ( гидридов бора ) и комплексов алюминия , а также для кластерных карборанов . [45]

Протоны и кислоты

Дополнительная информация: Кислотно-основная реакция

Окисление водорода удаляет его электрон и дает H + , который не содержит электронов и ядро, которое обычно состоит из одного протона. Вот почему H+
часто называют протоном. Этот вид занимает центральное место в обсуждении кислот . Согласно кислотно-основной теории Бренстеда – Лоури , кислоты являются донорами протонов, а основания - акцепторами протонов.

Голый протон, H+
, не может существовать в растворе или в ионных кристаллах из-за его неудержимого притяжения к другим атомам или молекулам с электронами. За исключением высоких температур, связанных с плазмой, такие протоны не могут быть удалены из электронных облаков атомов и молекул и останутся прикрепленными к ним. Однако термин «протон» иногда используется свободно и метафорически для обозначения положительно заряженного или катионного водорода, присоединенного таким образом к другим частицам, и как таковой обозначается « H+
"без всякого указания на то, что отдельные протоны существуют свободно как вид.

Чтобы избежать воздействия голого «сольватированного протона» в растворе, иногда считается, что кислые водные растворы содержат менее маловероятные фиктивные частицы, называемые « ион гидроксония » ( H
3О+
). Однако даже в этом случае такие сольватированные катионы водорода более реалистично рассматриваются как организованные в кластеры, которые образуют частицы, более близкие к H
9О+
4. [46] Другие ионы оксония обнаруживаются, когда вода находится в кислом растворе с другими растворителями. [47]

Хотя это и экзотично для Земли, одним из самых распространенных ионов во Вселенной является H+
3ион, известный как протонированный молекулярный водород или трехводородный катион. [48]

Атомарный водород

НАСА исследовало использование атомарного водорода в качестве ракетного топлива . Его можно хранить в жидком гелии, чтобы предотвратить его рекомбинацию в молекулярный водород. Когда гелий испаряется, атомарный водород высвобождается и снова соединяется с молекулярным водородом. В результате получился бы очень горячий поток водорода и газообразного гелия. Таким способом можно было снизить взлетную массу ракет на 50%. [49]

Большая часть межзвездного водорода находится в форме атомарного водорода, потому что атомы редко сталкиваются и объединяются. Они являются источником важной 21-сантиметровой водородной линии в астрономии на частоте 1420 МГц. [50]

Изотопы

Основная статья: Изотопы водорода
Водородная разрядная (спектральная) трубка
Разрядная (спектральная) трубка дейтерия
Протий, самый распространенный изотоп водорода, имеет один протон и один электрон. Уникальный среди всех стабильных изотопов, он не имеет нейтронов (см. Дипротон для обсуждения того, почему другие не существуют).

Водород имеет три встречающихся в природе изотопа, обозначенных 1
H ,2
H и3
H . Другие, крайне нестабильные ядра (4
H к7
H ) были синтезированы в лаборатории, но не наблюдались в природе. [51] [52]

  • 1
    H     - наиболее распространенный изотоп водорода с содержанием более 99,98%. Поскольку ядро этого изотопа состоит только из одного протона, ему дается описательное, но редко используемое формальное название протий . [53]
  • 2
    H     , другой стабильный изотоп водорода, известен как дейтерий и содержитв ядреодин протон и один нейтрон . Считается, что весь дейтерий во Вселенной был произведен во время Большого взрыва и сохранился с тех пор. Дейтерий не радиоактивен и не представляет значительной опасности токсичности. Вода, обогащенная молекулами, в состав которых входит дейтерий вместо обычного водорода, называется тяжелой водой . Дейтерий и его соединения используются в качестве нерадиоактивной метки в химических экспериментах и ​​в растворителях для1
    H     - ЯМР-спектроскопия . [54] Тяжелая вода используется в качестве замедлителя нейтронов и теплоносителя для ядерных реакторов. Дейтерий также является потенциальным топливом для коммерческого ядерного синтеза . [55]
  • 3
    H     известен как тритий и содержит в своем ядре один протон и два нейтрона. Он радиоактивен, распадается на гелий-3 посредством бета-распада с периодом полураспада 12,32 года. [45] Он настолько радиоактивен, что его можно использовать в светящейся краске , что делает его полезным в таких вещах, как часы. Стекло предотвращает выход небольшого количества излучения. [56] Небольшие количества трития производятся естественным путем при взаимодействии космических лучей с атмосферными газами; тритий также выделялся во время испытаний ядерного оружия . [57] Он используется в реакциях ядерного синтеза, [58]в качестве примеси в изотопной геохимии , [59] и в специализированных с автономным питанием осветительных устройств. [60] Тритий также использовался в экспериментах по химической и биологической маркировке в качестве радиоактивной метки . [61]

Уникальный среди элементов, его изотопам, широко используемым сегодня, присвоены различные имена. Во время ранних исследований радиоактивности различным тяжелым радиоактивным изотопам давали собственные названия, но такие названия больше не используются, за исключением дейтерия и трития. Символы D и T (вместо2
H и3
H ) иногда используются для дейтерия и трития, но соответствующий символ для протия, P, уже используется для фосфора и, таким образом, недоступен для протия. [62] В своих номенклатурных рекомендациях Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) разрешает любые из D, T,2
H и3
H будет использоваться, хотя2
H и3
H являются предпочтительными. [63]

Экзотический атом мюония (символ Му), состоит из антимюона и электрона , также иногда рассматривают как легкий радиоизотоп водорода, из - за разности масс между антимюоном и электроном. [64] Мюоний был открыт в 1960 году. [65] Во время существования мюонаВремя жизни 2,2  мкс , мюоний может входить в состав таких соединений, как хлорид мюония (MuCl) или мюонид натрия (NaMu), аналогично хлористому водороду и гидриду натрия соответственно. [66]

История

Открытие и использование

Основная статья: Хронология водородных технологий

В 1671 году Роберт Бойль открыл и описал реакцию между железными опилками и разбавленными кислотами , которая приводит к образованию газообразного водорода. [67] [68] В 1766 году Генри Кавендиш был первым, кто распознал водород в качестве дискретного вещества, назвав газ, образующийся в результате реакции металл-кислота, «горючим воздухом». Он предположил, что «легковоспламеняющийся воздух» на самом деле идентичен гипотетическому веществу, называемому « флогистон » [69] [70], и далее обнаружил в 1781 году, что газ выделяет воду при сгорании. Ему обычно приписывают открытие водорода как элемента. [4] [5]В 1783 году Антуан Лавуазье дал элементу название водород (от греческого ὑδρο- hydro означает «вода» и -γενής гены, что означает «создатель») [71], когда он и Лаплас воспроизвели открытие Кавендиша о том, что вода образуется при сгорании водорода. [5]

Антуан-Лоран де Лавуазье

Лавуазье производил водород для своих экспериментов по сохранению массы, реагируя потоком пара с металлическим железом через раскаленную железную трубку, нагретую в огне. Анаэробное окисление железа протонами воды при высокой температуре схематично можно представить совокупностью следующих реакций:

   Fe + H 2 O → FeO + H 2
2 Fe + 3 H 2 O → Fe 2 O 3 + 3 H 2
3 Fe + 4 H 2 O → Fe 3 O 4 + 4 H 2

Многие металлы, такие как цирконий, подвергаются аналогичной реакции с водой, приводящей к образованию водорода.

Впервые водород был сжижен Джеймсом Дьюаром в 1898 году с помощью регенеративного охлаждения и его изобретения - вакуумной колбы . [5] В следующем году он произвел твердый водород . [5] Дейтерий был открыт в декабре 1931 года Гарольдом Юри , а тритий был получен в 1934 году Эрнестом Резерфордом , Марком Олифантом и Полом Хартеком . [4] Тяжелая вода , состоящая из дейтерия вместо обычного водорода, была открыта группой Юри в 1932 году. [5] Франсуа Исаак де Рива построен первый де двигатель Rivaz , двигатель внутреннего сгорания работает на смеси водорода и кислорода в 1806. Эдвард Дэниел Кларк изобрел Blowpipe газообразного водорода в 1819. огниво дёберейнера и центр внимания были изобретены в 1823. [5]

Первый воздушный шар, наполненный водородом, был изобретен Жаком Шарлем в 1783 году. [5] Водород обеспечил подъемную силу для первой надежной формы полета по воздуху после изобретения Анри Жиффара первого водородного дирижабля в 1852 году . [5] Немецкий граф Фердинанд фон Цеппелин продвигал идею жестких дирижаблей, поднимаемых водородом, которые позже были названы цеппелинами ; первый из которых совершил первый полет в 1900 году [5].Регулярные рейсы начались в 1910 году, и к началу Первой мировой войны в августе 1914 года они перевезли 35 000 пассажиров без серьезных происшествий. Водородные дирижабли использовались в качестве смотровых площадок и бомбардировщиков во время войны.

Первый беспосадочный трансатлантический перелет совершил британский дирижабль R34 в 1919 году. Регулярные пассажирские перевозки возобновились в 1920-х годах, и открытие запасов гелия в Соединенных Штатах обещало повышенную безопасность, но правительство США отказалось продавать газ для этой цели. . Поэтому H 2 использовался в дирижабле « Гинденбург» , который был уничтожен в результате пожара в воздухе над Нью-Джерси 6 мая 1937 года. [5] Инцидент транслировался в прямом эфире по радио и снимался на видео. Широко предполагается, что причиной является воспламенение протекающего водорода, но более поздние исследования указали на воспламенение алюминизированного тканевого покрытия статическим электричеством.. Но репутации водорода как подъемного газа был нанесен ущерб, и коммерческие полеты на водородных дирижаблях прекратились . В качестве подъемного газа для метеозондов по- прежнему используется водород, а не негорючий, но более дорогой гелий .

В том же году первый турбогенератор с водородным охлаждением был введен в эксплуатацию с газообразным водородом в качестве хладагента в роторе и статоре в 1937 году в Дейтоне , штат Огайо, компанией Dayton Power & Light Co .; [72] из-за теплопроводности и очень низкой вязкости газообразного водорода, следовательно, более низкого сопротивления, чем у воздуха, это наиболее распространенный тип в своей области сегодня для больших генераторов (обычно 60 МВт и больше; меньшие генераторы обычно с воздушным охлаждением ) .

Батареи никель водорода был использован впервые в 1977 году на борту американского военно - морского флота технологии навигации спутник-2 (НЦ-2). [73] Например, МКС , [74] Mars Odyssey [75] и Mars Global Surveyor [76] оснащены никель-водородными батареями. В темной части своей орбиты космический телескоп Хаббл также питается от никель-водородных батарей, которые были окончательно заменены в мае 2009 года [77], спустя более 19 лет после запуска и на 13 лет после истечения срока их службы. [78]

Роль в квантовой теории

Линии спектра излучения водорода в видимом диапазоне. Это четыре видимые линии серии Бальмера.

Из-за своей простой атомной структуры, состоящей только из протона и электрона, атом водорода вместе со спектром света, производимого им или поглощаемого им, занимал центральное место в развитии теории атомной структуры. [79] Кроме того, изучение соответствующей простоты молекулы водорода и соответствующего катиона H+ 2принесло понимание природы химической связи , которое последовало вскоре после того, как в середине 1920-х годов была разработана квантово-механическая обработка атома водорода.

Одним из первых квантовых эффектов, которые были явно замечены (но не поняты в то время), было наблюдение Максвелла с участием водорода, за полвека до появления полной квантово-механической теории . Максвелл заметил, что удельная теплоемкость H 2 необъяснимо отличается от удельной теплоемкости двухатомного газа при температуре ниже комнатной и начинает все больше напоминать теплоемкость одноатомного газа при криогенных температурах. Согласно квантовой теории, такое поведение возникает из-за расстояния между (квантованными) вращательными энергетическими уровнями, которые особенно широко разнесены в H 2из-за малой массы. Эти широко расположенные уровни препятствуют равному разделению тепловой энергии на вращательное движение в водороде при низких температурах. Двухатомные газы, состоящие из более тяжелых атомов, не имеют таких широко разнесенных уровней и не обладают таким же эффектом. [80]

Антиводород (
ЧАС
) - аналог водорода из антивещества . Он состоит из антипротона с позитроном . Антиводород - единственный тип атома антивещества, который был произведен по состоянию на 2015 год . [81] [82]

Космическое преобладание и распространение

NGC 604 , гигантская область ионизированного водорода в галактике Треугольник

Водород, как атомарный H, является самым распространенным химическим элементом во Вселенной, составляя 75 процентов нормального вещества по массе и более 90 процентов по количеству атомов. (Большая часть массы Вселенной, однако, не находится в форме материи типа химического элемента, а скорее постулируется как еще не обнаруженные формы массы, такие как темная материя и темная энергия . [83] ) Этот элемент в изобилии встречается в звездах и на газовых планетах-гигантах. Молекулярные облака H 2 связаны со звездообразованием . Водород играет жизненно важную роль в питании звездчерез протон-протонной реакции в случае звезд с очень низкой до приблизительно 1 масс Солнца и цикла CNO из ядерного синтеза в случае звезд более массивных , чем наше Солнце . [84]

состояния

Во Вселенной водород в основном находится в атомарном и плазменном состояниях, и его свойства совершенно отличны от свойств молекулярного водорода. В плазме электрон и протон водорода не связаны друг с другом, что приводит к очень высокой электропроводности и высокой излучательной способности (производя свет от Солнца и других звезд). На заряженные частицы сильно влияют магнитные и электрические поля. Например, в солнечном ветре они взаимодействуют с магнитосферой Земли, вызывая токи Биркеланда и полярное сияние . Водород находится в нейтральном атомарном состоянии в межзвездной среде.. Считается, что большое количество нейтрального водорода в затухающих системах Лайман-альфа доминирует над космологической барионной плотностью Вселенной вплоть до красного смещения z = 4. [85]

В обычных условиях на Земле элементарный водород существует в виде двухатомного газа H 2 . Однако газообразный водород очень редко встречается в атмосфере Земли (1 ppm по объему) из-за его небольшого веса, что позволяет ему легче покидать земную гравитацию, чем более тяжелые газы. Однако водород является третьим по распространенности элементом на поверхности Земли [86], в основном в форме химических соединений, таких как углеводороды и вода. [45] Газообразный водород вырабатывается некоторыми бактериями и водорослями и является естественным компонентом газов , как и метан., сам по себе источник водорода, значение которого возрастает. [87]

Молекулярная форма, называемая протонированным молекулярным водородом ( H+
3) находится в межзвездной среде, где он образуется в результате ионизации молекулярного водорода космическими лучами . Этот ион также наблюдался в верхних слоях атмосферы планеты Юпитер . Ион относительно стабилен в окружающей среде космического пространства из-за низкой температуры и плотности. ЧАС+
3является одним из самых распространенных ионов во Вселенной, и он играет заметную роль в химии межзвездной среды. [88] Нейтральный трехатомный водород H 3 может существовать только в возбужденной форме и нестабилен. [89] Напротив, положительный молекулярный ион водорода ( H+
2) - редкая молекула во Вселенной.

Производство

Основная статья: Производство водорода

ЧАС
2производится в химических и биологических лабораториях, часто как побочный продукт других реакций; в промышленности для гидрирования из ненасыщенных субстратов; и в природе как средство удаления восстанавливающих эквивалентов в биохимических реакциях.

Электролиз воды

Иллюстрируя входы и выходы простого электролиза воды с получением водорода.

Электролиз воды представляет собой простой способ получения водорода. Через воду проходит ток низкого напряжения, и газообразный кислород образуется на аноде, а газообразный водород образуется на катоде . Обычно катод изготавливают из платины или другого инертного металла при производстве водорода для хранения. Однако, если газ должен сжигаться на месте, желателен кислород для содействия горению, и поэтому оба электрода будут сделаны из инертных металлов. (Железо, например, окислится и, таким образом, уменьшит количество выделяемого кислорода.) Теоретический максимальный КПД (затраченное электричество по сравнению с энергетической ценностью производимого водорода) находится в диапазоне 88–94%. [90] [91]

2 ч
2О (л) → 2 Н
2(г) + O
2(грамм)

Пиролиз метана (промышленный метод)

Иллюстрирует входы и выходы пиролиза метана , процесса производства водорода.

Производство водорода с использованием пиролиза метана из природного газа - это недавний одностадийный процесс, в котором отсутствуют парниковые газы. [92] [93] Развитие массового производства с использованием этого метода является ключом к более быстрому сокращению выбросов углерода за счет использования водорода в промышленных процессах, [94] транспортировке тяжелых электрических грузовиков на топливных элементах , [95] [96] [97] [98] и в газотурбинной выработке электроэнергии. [99] [100] При пиролизе метана используется метан CH
4пузырился через расплавленный металлический катализатор при высоких температурах (1340 K, 1065 ° C или 1950 ° F) с образованием экологически чистого водорода H
2газ в больших объемах, по низкой цене и производит экологически чистый твердый углерод C [101] [102] без выбросов парниковых газов. [103] [104]

CH
4(г) → C (s) + 2 H
2(г) ΔH ° = 74 кДж / моль

Углерод промышленного качества может быть продан как сырье для производства или навсегда захоронен. Пиролиз метана находится в стадии разработки и считается подходящим для промышленного производства водорода в больших объемах. Объемы производства оцениваются на экспериментальной установке BASF «Пиролиз метана в масштабе». [105] Дальнейшие исследования продолжаются в нескольких лабораториях, в том числе в лаборатории жидких металлов Карлсруэ (KALLA) [106] и лаборатории химической инженерии Калифорнийского университета в Санта-Барбаре [107]

Паровой риформинг (промышленный метод)

Иллюстрируя входы и выходы парового риформинга природного газа, процесса производства водорода.

Водород часто получают с использованием природного газа, который включает удаление водорода из углеводородов при очень высоких температурах, при этом 48% производства водорода приходится на паровой риформинг. [108] [109] Коммерческий насыпной водород обычно получают с помощью парового риформинга из природного газа [110] с выделением парниковых газов в атмосфере , или с использованием захвата CCS и смягчения последствий изменения климата . Паровой риформинг также известен как процесс Bosch и широко используется для промышленного получения водорода.

При высоких температурах (1000–1400 K, 700–1100 ° C или 1300–2000 ° F) пар (водяной пар) реагирует с метаном с образованием окиси углерода и H
2.

CH
4+ H
2О → СО + 3 Н
2

Эта реакция предпочтительна при низких давлениях, но, тем не менее, проводится при высоких давлениях (2,0 МПа, 20 атм или 600  дюймов ртутного столба ). Это потому, что высокое давление H
2является наиболее востребованным на рынке продуктом, и системы очистки с адсорбцией при переменном давлении (PSA) лучше работают при более высоких давлениях. Смесь продуктов известна как « синтез-газ », потому что она часто используется непосредственно для производства метанола и родственных соединений. Углеводороды, отличные от метана, могут использоваться для производства синтез-газа с различным соотношением продуктов. Одной из многих сложностей этой оптимизированной технологии является образование кокса или углерода:

CH
4→ C + 2 H
2

Следовательно, при паровом риформинге обычно используется избыток H
2O . Дополнительный водород может быть извлечен из пара с помощью моноксида углерода в реакции конверсии водяного газа , особенно с катализатором на основе оксида железа . Эта реакция также является обычным промышленным источником углекислого газа : [110]

CO + H
2O → CO
2+ H
2

Другие важные методы для CO и H
2производство включает частичное окисление углеводородов: [111]

2 канала
4+ O
2→ 2 СО + 4 Н
2

и угольная реакция, которая может служить прелюдией к указанной выше реакции сдвига: [110]

C + H
2О → СО + Н
2

Иногда водород производится и потребляется в одном промышленном процессе без разделения. В процессе Габера для производства аммиака водород генерируется из природного газа. [112] Электролиз из солевого раствора с получением хлора также производит водород в качестве побочного продукта. [113]

Металлическая кислота

Многие металлы реагируют с водой с образованием H.
2, но скорость выделения водорода зависит от металла, pH и присутствия легирующих агентов. Чаще всего выделение водорода вызывается кислотами. Щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, цинк, марганец и железо легко реагируют с водными кислотами. Эта реакция лежит в основе аппарата Киппа , который когда-то использовался как лабораторный источник газа:

Zn + 2 H+
→ Zn2+
+ H
2

В отсутствие кислоты выделение H
2медленнее. Поскольку железо является широко используемым конструкционным материалом, его анаэробная коррозия имеет технологическое значение:

Fe + 2 H
2О → Fe (ОН)
2+ H
2

Многие металлы, такие как алюминий , медленно реагируют с водой, поскольку образуют пассивированные покрытия из оксидов. Однако сплав алюминия и галлия реагирует с водой. [114] При высоком pH алюминий может выделять H
2:

2 Al + 6 H
2О + 2 ОН-
→ 2 Al (OH)-
4+ 3 часа
2

Некоторые металлсодержащие соединения реагируют с кислотами с выделением H
2. В анаэробных условиях гидроксид железа ( Fe (OH)
2) может окисляться протонами воды с образованием магнетита и H
2. Этот процесс описывается реакцией Шикорра :

3 Fe (OH)
2→ Fe
3О
4+ 2 часа
2O + H
2

Этот процесс происходит во время анаэробной коррозии железа и стали в бескислородных грунтовых водах и при восстановлении почв ниже уровня грунтовых вод .

Термохимический

Для разделения воды можно использовать более 200 термохимических циклов . Многие из этих циклов , таких как оксид железа цикла , церий (IV) оксид церия (III) , оксид цикла , цинка цикла оксида цинка , серы , йода цикла , цикл медно-хлор и гибридные цикла серы , были оценены на их коммерческий потенциал производить водород и кислород из воды и тепла без использования электричества. [115] Ряд лабораторий (в том числе во Франции, Германии, Греции, Японии и США) разрабатывают термохимические методы производства водорода из солнечной энергии и воды. [116]

Реакция серпентинизации

В глубоких геологических условиях, преобладающих вдали от атмосферы Земли, водород ( H
2) образуется в процессе серпентинизации . В этом процессе протоны воды (H + ) восстанавливаются ионами двухвалентного железа (Fe 2+ ), обеспечиваемыми фаялитом ( Fe
2SiO
4). В реакции образуется магнетит ( Fe
3О
4), кварц (Si O
2) и водород ( H
2): [117] [118]

3 Fe
2SiO
4+ 2 часа
2O → 2 Fe
3О
4+ 3 Si O
2+ 3 часа
2
фаялит + вода → магнетит + кварц + водород

Эта реакция очень похожа на реакцию Шикорра, наблюдаемую при анаэробном окислении гидроксида железа в контакте с водой.

Приложения

Нефтехимическая промышленность

Большое количество H
2используются для «повышения качества» ископаемого топлива. Основные потребители H
2включают гидродеалкилирование , гидродесульфуризацию и гидрокрекинг . Многие из этих реакций можно классифицировать как гидрогенолиз , то есть разрыв связей с углеродом. Показательным является отделение серы от жидкого ископаемого топлива:

RSR + 2 H 2 → H 2 S + 2 RH

Гидрирование

Гидрирование , добавление H
2к различным субстратам ведется в больших масштабах. Гидрирование N2 для производства аммиака по процессу Габера-Боша потребляет несколько процентов энергетического бюджета всей отрасли. Полученный аммиак используется для обеспечения большей части белка, потребляемого людьми. [119] Гидрирование используется для преобразования ненасыщенных жиров и масел в насыщенные жиры и масла. Основное применение - производство маргарина . Метанол получают путем гидрирования диоксида углерода. Он также является источником водорода при производстве соляной кислоты . ЧАС
2также используется в качестве восстановителя при превращении некоторых руд в металлы. [120]

Охлаждающая жидкость

Основная статья: турбогенератор с водородным охлаждением

Водород обычно используется на электростанциях в качестве хладагента в генераторах из-за ряда благоприятных свойств, которые являются прямым результатом его легких двухатомных молекул. К ним относятся низкая плотность , низкая вязкость и самые высокие удельная теплоемкость и теплопроводность среди всех газов.

Энергоноситель

См. Также: водородная экономика , водородная инфраструктура и водородное топливо.

Водород не является энергетическим ресурсом в качестве топлива для сжигания, потому что в природе не существует источника водорода в полезных количествах. [121] Солнце получает энергию от ядерного синтеза водорода, но этого процесса трудно контролировать на Земле. [122] Для получения элементарного водорода из солнечных, биологических или электрических источников требуется больше энергии, чем при его сжигании, поэтому в этих случаях водород действует как носитель энергии, как батарея. Водород можно получить из ископаемых источников (таких как метан), но эти источники неустойчивы. [121]

Плотность энергии на единицу объема как жидкого водорода, так и сжатого газообразного водорода при любом практически достижимом давлении значительно меньше, чем у традиционных источников топлива, хотя плотность энергии на единицу массы топлива выше. [121] Тем не менее, элементарный водород широко обсуждался в контексте энергетики как возможный будущий носитель энергии в масштабах экономики. [123] Например, CO
2 секвестрация с последующим улавливанием и хранением углерода может проводиться в точке H
2производство из ископаемого топлива. [124] Водород, используемый на транспорте, будет гореть относительно чисто, с некоторыми выбросами NO x , [125], но без выбросов углерода. [124] Однако затраты на инфраструктуру, связанные с полным переходом на водородную экономику, будут значительными. [126] Топливные элементы могут преобразовывать водород и кислород непосредственно в электричество более эффективно, чем двигатели внутреннего сгорания. [127]

Полупроводниковая промышленность

Водород используется для насыщения разорванных («оборванных») связей аморфного кремния и аморфного углерода, что помогает стабилизировать свойства материала. [128] Он также является потенциальным донором электронов в различных оксидных материалах, включая ZnO , [129] [130] SnO 2 , CdO , MgO , [131] ZrO 2 , HfO 2 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 , TiO 2 , SrTiO 3 ,LaAlO 3 , SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrSiO 4 , HfSiO 4 и SrZrO 3 . [132]

Ниша и развивающиеся виды использования

Помимо использования в качестве реагента, H
2имеет множество небольших приложений. Он используется в качестве защитного газа в таких методах сварки , как сварка с атомарным водородом . [133] [134] H 2 используется в качестве охлаждающей жидкости ротора в электрических генераторах на электростанциях , поскольку он имеет самую высокую теплопроводность среди всех газов. Жидкий H 2 используется в криогенных исследованиях, в том числе в исследованиях сверхпроводимости . [135] Потому что H
2легче воздуха, имеющий немного больше , чем 1 / 14 от плотности воздуха, он был когда - то широко используется в качестве подъемного газа в баллонах и дирижаблей . [136]

Чистый или смешанный с азотом (иногда называемый формовочным газом ) водород представляет собой индикаторный газ для обнаружения мелких утечек. Применения можно найти в автомобильной, химической, энергетической, аэрокосмической и телекоммуникационной отраслях. [137] Водород - это разрешенная пищевая добавка (E 949), которая, помимо других антиоксидантных свойств, позволяет проводить испытания пищевых продуктов на герметичность. [138]

Каждый из более редких изотопов водорода также имеет свое применение. Дейтерий (водород-2) используется в приложениях ядерного деления в качестве замедлителя для замедления нейтронов и в реакциях ядерного синтеза . [5] Соединения дейтерия находят применение в химии и биологии при изучении изотопных эффектов реакций . [139] тритий (водород-3), произведенный в ядерных реакторах , используется в производстве водородных бомб , [140] в качестве изотопной метки в Biosciences, [61] и в качестве излучения источника в светящихся красках.[141]

Температура тройной точки равновесного водорода является определяющей фиксированной точкой по температурной шкале ITS-90 и составляет 13,8033  Кельвина . [142]

Биологические реакции

Дополнительная информация: Биоводород и производство биологического водорода (водоросли)

Н 2 является продуктом некоторых видов анаэробного метаболизма и производится несколько микроорганизмов , как правило , с помощью реакций , катализируемых с помощью железа - или никелевых отработанных ферментов , называемых Гидрогеназой . Эти ферменты катализируют обратимую окислительно-восстановительную реакцию между H 2 и его составляющими двумя протонами и двумя электронами. Образование газообразного водорода происходит при переносе восстановительных эквивалентов, образующихся во время ферментации пирувата, в воду. [143] Естественный цикл производства и потребления водорода организмами называетсяводородный цикл . [144] Водород является самым распространенным элементом в организме человека по количеству атомов элемента, но он является 3-м наиболее распространенным элементом по массе, потому что водород очень легкий. H 2 содержится в дыхании человека из-за метаболической активности содержащих гидрогеназу микроорганизмов в толстом кишечнике . Концентрация у голодных людей в состоянии покоя обычно составляет менее 5 частей на миллион (ppm), но может достигать 50 ppm, когда люди с кишечными расстройствами потребляют молекулы, которые они не могут усвоить во время диагностических тестов на водород . [145]

Расщепление воды , при котором вода разлагается на составляющие ее протоны, электроны и кислород, происходит в световых реакциях всех фотосинтезирующих организмов. Некоторые из таких организмов, в том числе водоросль Chlamydomonas reinhardtii и цианобактерии , развили вторую стадию темновых реакций, в которых протоны и электроны восстанавливаются с образованием газа H 2 с помощью специализированных гидрогеназ в хлоропласте . [146] Были предприняты попытки генетической модификации цианобактериальных гидрогеназ для эффективного синтеза газообразного H 2 даже в присутствии кислорода. [147]Также были предприняты усилия с генетически модифицированными водорослями в биореакторе . [148]

Безопасность и меры предосторожности

Основная статья: Водородная безопасность
Водород
Опасности
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHSОпасность
Положения об опасности GHS
H220
Меры предосторожности GHS
P202 , P210 , P271 , P403 , P377 , P381 [149]
NFPA 704 (огненный алмаз)
0
4
0

Водород представляет ряд опасностей для безопасности человека: от возможных взрывов и возгораний при смешивании с воздухом до удушающего действия в чистом, бескислородном виде. [150] Кроме того, жидкий водород является криогеном и представляет опасность (например, обморожение ), связанную с очень холодными жидкостями. [151] Водород растворяется во многих металлах и в дополнение к утечки, может оказать неблагоприятное воздействие на них, такие как водородному охрупчиванию , [152] , ведущей к образованию трещин и взрывов. [153]Утечка газообразного водорода в наружный воздух может спонтанно воспламениться. Более того, водородный огонь, хотя он очень горячий, почти невидим и, следовательно, может привести к случайным ожогам. [154]

Даже интерпретация данных по водороду (включая данные о безопасности) затруднена рядом явлений. Многие физические и химические свойства водорода зависят от соотношения параводород / ортоводород (для достижения равновесного отношения, для которого обычно приводятся данные, часто требуются дни или недели при данной температуре). Параметры водородной детонации, такие как критическое давление детонации и температура, сильно зависят от геометрии контейнера. [150]

Заметки

  1. ^ Однако большая часть массы Вселенной не находится в форме барионов или химических элементов. Увидьте темную материю и темную энергию .
  2. ^ 286 кДж / моль: энергия на моль горючего материала (молекулярного водорода).

Смотрите также

  • Водородная экономика
  • Производство водорода
  • Водородная безопасность
  • Водородные технологии
  • Жидкий водород
  • Пиролиз

Рекомендации

  1. ^ Виберг, Эгон; Виберг, Нильс; Холлеман, Арнольд Фредерик (2001). Неорганическая химия . Академическая пресса. п. 240. ISBN 978-0123526519.
  2. ^ Лида, DR, изд. (2005). «Магнитная восприимчивость элементов и неорганических соединений». Справочник по химии и физике CRC (PDF) (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. ISBN  978-0-8493-0486-6.
  3. ^ Weast, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: Издательство компании Chemical Rubber Company. стр. E110. ISBN 978-0-8493-0464-4.
  4. ^ a b c «Водород». Энциклопедия химии Ван Ностранда . Wylie-Interscience. 2005. С. 797–799. ISBN 978-0-471-61525-5.
  5. ^ Б с д е е г ч я J K L Эмсли, Джон (2001). Строительные блоки природы . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. С. 183–191. ISBN 978-0-19-850341-5.
  6. ^ Stwertka, Альберт (1996). Путеводитель по элементам . Издательство Оксфордского университета. С. 16–21. ISBN 978-0-19-508083-4.
  7. ↑ Бойд, Пади (19 июля 2014 г.). "Каков химический состав звезд?" . НАСА . Архивировано 15 января 2015 года . Проверено 5 февраля 2008 года .
  8. ^ Laursen, S .; Chang, J .; Medlin, W .; Gürmen, N .; Фоглер, HS (27 июля 2004 г.). «Чрезвычайно краткое введение в вычислительную квантовую химию» . Молекулярное моделирование в химической инженерии . Университет Мичигана. Архивировано 20 мая 2015 года . Дата обращения 4 мая 2015 .
  9. ↑ Ведущий: профессор Джим Аль-Халили (21 января 2010 г.). «Открытие элементов» . Химия: изменчивая история . 25:40 мин. BBC . BBC Four . Архивировано 25 января 2010 года . Проверено 9 февраля 2010 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)
  10. ^ «Основы водорода - Производство» . Флоридский центр солнечной энергии . 2007. Архивировано из оригинального 18 февраля 2008 года . Проверено 5 февраля 2008 года .
  11. ^ a b Роджерс, ХК (1999). «Водородная хрупкость металлов». Наука . 159 (3819): 1057–1064. Bibcode : 1968Sci ... 159.1057R . DOI : 10.1126 / science.159.3819.1057 . PMID 17775040 . S2CID 19429952 .  
  12. ^ а б Кристенсен, Швейцария; Nørskov, JK; Йоханнесен, Т. (9 июля 2005 г.). «Сделать общество независимым от ископаемого топлива - датские исследователи открывают новые технологии» . Технический университет Дании . Архивировано 21 мая 2015 года . Дата обращения 19 мая 2015 .
  13. ^ «Дигидроген» . O = Справочник CHem . Университет Южного Мэна . Архивировано из оригинального 13 февраля 2009 года . Проверено 6 апреля 2009 года .
  14. ^ Комитет по альтернативам и стратегии для будущего производства водорода и использования, Национального научно - исследовательского совета США , американской Национальной инженерной академии (2004). Водородная экономика: возможности, затраты, препятствия и потребности в исследованиях и разработках . Национальная академия прессы . п. 240. ISBN 978-0-309-09163-3. Архивировано 29 января 2021 года . Дата обращения 3 сентября 2020 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  15. ^ Каркасси, Миннесота; Финески, Ф. (2005). «Дефлаграция смесей H 2 - воздух и CH 4 - воздух в вентилируемой многокамерной среде». Энергия . 30 (8): 1439–1451. DOI : 10.1016 / j.energy.2004.02.012 .
  16. ^ Patnaik, P. (2007). Всеобъемлющее руководство по опасным свойствам химических веществ . Wiley-Interscience. п. 402. ISBN. 978-0-471-71458-3. Архивировано 26 января 2021 года . Дата обращения 3 сентября 2020 .
  17. ^ Шефер, EW; Кулатилака, WD; Паттерсон, Б.Д .; Сеттерстен, ТБ (июнь 2009 г.). «Видимое излучение водородного пламени» . Горение и пламя . 156 (6): 1234–1241. DOI : 10.1016 / j.combustflame.2009.01.011 . Архивировано 29 января 2021 года . Проверено 30 июня 2019 .
  18. ^ «Мифы о Гинденбургской аварии» . Airships.net . Проверено 29 марта 2021 года .
  19. ^ Лиде, Дэвид Р., изд. (2006). CRC Справочник по химии и физике (87-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3.
  20. Перейти ↑ Clayton, DD (2003). Справочник изотопов в космосе: от водорода до галлия . Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-82381-4.
  21. ^ NAAP Labs (2009). «Уровни энергии» . Университет Небраски Линкольн. Архивировано 11 мая 2015 года . Дата обращения 20 мая 2015 .
  22. ^ "длина волны фотона 13,6 эВ" . Вольфрам Альфа . 20 мая 2015. Архивировано 12 мая 2016 года . Дата обращения 20 мая 2015 .
  23. Перейти ↑ Stern, DP (16 мая 2005 г.). «Атомное ядро ​​и ранняя модель атома Бора» . Центр космических полетов имени Годдарда НАСА (зеркало). Архивировано из оригинального 17 октября 2008 года . Проверено 20 декабря 2007 года .
  24. Перейти ↑ Stern, DP (13 февраля 2005 г.). «Волновая механика» . Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. Архивировано 13 мая 2008 года . Проверено 16 апреля 2008 года .
  25. ^ Персонал (2003). « Свойства, применение, применение водорода (H 2 ): газообразный водород и жидкий водород» . Universal Industrial Gases, Inc. Архивировано 19 февраля 2008 года . Проверено 5 февраля 2008 года .
  26. ↑ Тихонов В.И.; Волков, А.А. (2002). «Разделение воды на орто- и пара-изомеры» . Наука . 296 (5577): 2363. DOI : 10.1126 / science.1069513 . PMID 12089435 . S2CID 26190863 . Архивировано 29 января 2021 года . Проверено 16 декабря 2019 .  
  27. ^ Hritz, J. (март 2006). «СН. 6 - Водород» (PDF) . НАСА Исследовательский центр Гленна Руководство по безопасности Гленна, документ GRC-MQSA.001 . НАСА. Архивировано (PDF) из оригинала 16 февраля 2008 года . Проверено 5 февраля 2008 года .
  28. ^ Шиницкий, М .; Элицур, AC (2006). «Орто-пара-спиновые изомеры протонов метиленовой группы». Хиральность . 18 (9): 754–756. DOI : 10.1002 / chir.20319 . PMID 16856167 . 
  29. ^ Миленко, Ю. Я .; Сибилева, РМ; Стржемечный, М.А. (1997). «Скорость естественной орто-пара-конверсии в жидком и газообразном водороде». Журнал физики низких температур . 107 (1–2): 77–92. Bibcode : 1997JLTP..107 ... 77M . DOI : 10.1007 / BF02396837 . S2CID 120832814 . 
  30. ↑ Амос, Уэйд А. (1 ноября 1998 г.). «Затраты на хранение и транспортировку водорода» (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. С. 6–9. Архивировано 26 декабря 2014 года (PDF) . Дата обращения 19 мая 2015 .
  31. ^ Свадленак, RE; Скотт, AB (1957). «Превращение орто- в параводород на катализаторах оксид железа-оксид цинка». Журнал Американского химического общества . 79 (20): 5385–5388. DOI : 10.1021 / ja01577a013 .
  32. ^ Кларк, Дж. (2002). «Кислотность галогенидов водорода» . Chemguide . Архивировано из оригинального 20 февраля 2008 года . Проверено 9 марта 2008 года .
  33. ↑ Kimball, JW (7 августа 2003 г.). «Водород» . Страницы биологии Кимбалла . Архивировано 4 марта 2008 года . Проверено 4 марта 2008 года .
  34. ^ IUPAC Compendium химической терминологии, Электронная версия, водородная связь архивации 19 марта 2008 года в Wayback Machine
  35. ^ Сэндрок, G. (2 мая 2002). «Системы металл-водород» . Сандийские национальные лаборатории. Архивировано из оригинального 24 февраля 2008 года . Проверено 23 марта 2008 года .
  36. ^ a b «Структура и номенклатура углеводородов» . Университет Пердью. Архивировано из оригинального 31 -го июля 2012 года . Проверено 23 марта 2008 года .
  37. ^ «Органическая химия» . Dictionary.com . Издательская группа «Лексико». 2008. Архивировано 18 апреля 2008 года . Проверено 23 марта 2008 года .
  38. ^ «Биохимия» . Dictionary.com . Издательская группа «Лексико». 2008. Архивировано 29 марта 2008 года . Проверено 23 марта 2008 года .
  39. ^ Takeshita, T .; Уоллес, США; Крейг, RS (1974). «Растворимость водорода в соединениях 1: 5 между иттрием или торием и никелем или кобальтом». Неорганическая химия . 13 (9): 2282–2283. DOI : 10.1021 / ic50139a050 .
  40. ^ Kirchheim, R .; Mutschele, T .; Кенингер, В .; Gleiter, H .; Birringer, R .; Кобле, Т. (1988). «Водород в аморфных и нанокристаллических металлах». Материаловедение и инженерия . 99 (1–2): 457–462. DOI : 10.1016 / 0025-5416 (88) 90377-1 .
  41. Перейти ↑ Kirchheim, R. (1988). «Растворимость и коэффициент диффузии водорода в дефектных и аморфных металлах». Прогресс в материаловедении . 32 (4): 262–325. DOI : 10.1016 / 0079-6425 (88) 90010-2 .
  42. Перейти ↑ Moers, K. (1920). «Исследования солевого характера гидрида лития» . Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 113 (191): 179–228. DOI : 10.1002 / zaac.19201130116 . Архивировано (PDF) из оригинала 24 августа 2019 года . Проверено 24 августа 2019 .
  43. ^ Даунс, AJ; Pulham, CR (1994). «Гидриды алюминия, галлия, индия и таллия: переоценка». Обзоры химического общества . 23 (3): 175–184. DOI : 10.1039 / CS9942300175 .
  44. ^ Hibbs, DE; Jones, C .; Smithies, NA (1999). «Замечательно стабильный комплекс тригидрида индия: синтез и характеристика [InH 3 P (C 6 H 11 ) 3 ]». Химические коммуникации (2): 185–186. DOI : 10.1039 / a809279f .
  45. ^ а б в Мисслер, GL; Тарр, Д.А. (2003). Неорганическая химия (3-е изд.). Прентис Холл. ISBN 978-0-13-035471-6.
  46. ^ Окумура, AM; Да, LI; Майерс, JD; Ли, Ю.Т. (1990). «Инфракрасные спектры сольватированного иона гидроксония: колебательная предиссоциация спектроскопии масс-селективной H 3 O + • (H 2 O ) n • (H 2 ) m ». Журнал физической химии . 94 (9): 3416–3427. DOI : 10.1021 / j100372a014 .
  47. ^ Perdoncin, G .; Скоррано, Г. (1977). «Равновесия протонирования в воде при нескольких температурах спиртов, эфиров, ацетона, диметилсульфида и диметилсульфоксида». Журнал Американского химического общества . 99 (21): 6983–6986. DOI : 10.1021 / ja00463a035 .
  48. ^ Carrington, A .; Макнаб, И.Р. (1989). «Инфракрасный спектр предиссоциации трехатомного катиона водорода (H 3 + )». Счета химических исследований . 22 (6): 218–222. DOI : 10.1021 / ar00162a004 .
  49. ^ "NASA / TM — 2002-211915: эксперименты с твердым водородом для атомного топлива" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 27 сентября 2011 года . Проверено 27 сентября 2011 года .
  50. ^ «Водород» . mysite.du.edu . Архивировано 18 апреля 2009 года . Проверено 20 апреля 2008 года .
  51. ^ Гуров, ЮБ; Алешкин, ДВ; Бер, Миннесота; Лапушкин С.В.; Морохов, П.В.; Печкуров В.А.; Порошин НЕТ; Сандуковский, В.Г .; Телькушев М.В. Чернышев Б.А.; Чуренкова, Т.Д. (2004). «Спектроскопия сверхтяжелых изотопов водорода при поглощении остановившихся пионов ядрами». Физика атомных ядер . 68 (3): 491–97. Bibcode : 2005PAN .... 68..491G . DOI : 10.1134 / 1.1891200 . S2CID 122902571 . 
  52. ^ Коршенинников, А .; Никольский, Э .; Кузьмин, Е .; Ozawa, A .; Моримото, К .; Tokanai, F .; Kanungo, R .; Tanihata, I .; и другие. (2003). «Экспериментальные доказательства существования 7 H и конкретной структуры 8 He». Письма с физическим обзором . 90 (8): 082501. Bibcode : 2003PhRvL..90h2501K . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.90.082501 . PMID 12633420 . 
  53. ^ Юри, HC; Брикведде, ФГ; Мерфи, GM (1933). «Названия изотопов водорода». Наука . 78 (2035): 602–603. Bibcode : 1933Sci .... 78..602U . DOI : 10.1126 / science.78.2035.602 . PMID 17797765 . 
  54. ^ Oda, Y .; Nakamura, H .; Yamazaki, T .; Nagayama, K .; Yoshida, M .; Kanaya, S .; Икехара, М. (1992). «Исследования ЯМР 1H дейтерированной рибонуклеазы HI, селективно меченной протонированными аминокислотами». Журнал биомолекулярного ЯМР . 2 (2): 137–47. DOI : 10.1007 / BF01875525 . PMID 1330130 . S2CID 28027551 .  
  55. ↑ Broad, WJ (11 ноября 1991 г.). «Прорыв в ядерном синтезе вселяет надежду на мощь будущего» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано 29 января 2021 года . Проверено 12 февраля 2008 года .
  56. ^ Трауб, RJ; Дженсен, Дж. А. (июнь 1995 г.). «Тритиевые радиолюминесцентные устройства. Руководство по охране труда» (PDF) . Международное агентство по атомной энергии. п. 2.4. Архивировано 6 сентября 2015 года (PDF) . Дата обращения 20 мая 2015 .
  57. ^ Персонал (15 ноября 2007 г.). «Тритий» . Агентство по охране окружающей среды США. Архивировано 2 января 2008 года . Проверено 12 февраля 2008 года .
  58. Перейти ↑ Nave, CR (2006). «Синтез дейтерия и трития» . Гиперфизика . Государственный университет Джорджии. Архивировано 16 марта 2008 года . Проверено 8 марта 2008 года .
  59. ^ Кендалл, C .; Колдуэлл, Э. (1998). К. Кендалл; Дж. Дж. Макдоннелл (ред.). «Глава 2: Основы геохимии изотопов» . Изотопные индикаторы в гидрологии водосбора . Геологическая служба США. DOI : 10.1016 / B978-0-444-81546-0.50009-4 . Архивировано из оригинального 14 марта 2008 года . Проверено 8 марта 2008 года .
  60. ^ "Тритиевая лаборатория" . Университет Майами. 2008. Архивировано из оригинального 28 февраля 2008 года . Проверено 8 марта 2008 года .
  61. ^ a b Holte, AE; Хаук, Массачусетс; Колли, Нидерланды (2004). «Возможная роль паразитизма в эволюции мутуализма у астигматидных клещей». Экспериментальная и прикладная акарология . 25 (2): 97–107. DOI : 10,1023 / A: 1010655610575 . PMID 11513367 . S2CID 13159020 .  
  62. ↑ van der Krogt, P. (5 мая 2005 г.). «Водород» . Элементимология и элементы Multidict. Архивировано из оригинала 23 января 2010 года . Проверено 20 декабря 2010 года .
  63. ^ § IR-3.3.2, Предварительные рекомендации, Архивировано 9 февраля 2016 г. в Wayback Machine , Отдел номенклатуры неорганической химии, химической номенклатуры и представления структуры, ИЮПАК. Проверено в строке 3 октября 2007 г.
  64. Перейти ↑ IUPAC (1997). «Мюоний» . В AD McNaught, A. Wilkinson (ed.). Сборник химической терминологии (2-е изд.). Научные публикации Блэквелла . DOI : 10.1351 / goldbook.M04069 . ISBN 978-0-86542-684-9. Архивировано 13 марта 2008 года . Проверено 15 ноября +2016 .
  65. ^ VW Hughes; и другие. (1960). «Образование мюония и наблюдение его ларморовой прецессии». Письма с физическим обзором . 5 (2): 63–65. Bibcode : 1960PhRvL ... 5 ... 63H . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.5.63 .
  66. ^ WH Коппенол; ИЮПАК (2001). «Названия атомов мюония и водорода и их ионов» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 73 (2): 377–380. DOI : 10,1351 / pac200173020377 . S2CID 97138983 . Архивировано 14 мая 2011 года (PDF) . Проверено 15 ноября +2016 .  
  67. ^ Бойл, Р. (1672). «Трактаты, написанные достопочтенным Робертом Бойлем, содержащие новые эксперименты, касающиеся отношения между пламенем и воздухом ...» Лондон.
  68. Перейти ↑ Winter, M. (2007). «Водород: историческая справка» . WebElements Ltd. Архивировано из оригинала 10 апреля 2008 года . Проверено 5 февраля 2008 года .
  69. Перейти ↑ Musgrave, A. (1976). «Почему кислород вытеснил флогистон? Исследовательские программы в период химической революции» . В Howson, C. (ред.). Метод и оценка в физических науках . Критический фон современной науки, 1800–1905 гг. Издательство Кембриджского университета. DOI : 10.1017 / CBO9780511760013 . ISBN 9780521211109. Проверено 22 октября 2011 года .
  70. ↑ Кавендиш, Генри (12 мая 1766 г.). "Три статьи, содержащие эксперименты над вымышленным воздухом" достопочтенного Генри Кавендиша, ФРС " Философские труды" . 56 : 141–184. Bibcode : 1766RSPT ... 56..141C . DOI : 10,1098 / rstl.1766.0019 . JSTOR 105491 .  
  71. ^ Stwertka, Альберт (1996). Путеводитель по элементам . Издательство Оксфордского университета. С.  16–21 . ISBN 978-0-19-508083-4.
  72. ^ Национальная ассоциация производителей электрооборудования (1946). Хронологическая история электрического развития от 600 г. до н.э. . Нью-Йорк, Национальная ассоциация производителей электрооборудования. п. 102. Архивировано 4 марта 2016 года . Проверено 9 февраля +2016 .
  73. ^ Stockel, JF; jd Dunlop; Бец, Ф (1980). «Никель-водородная аккумуляторная батарея НТС-2 Характеристики 31». Журнал космических аппаратов и ракет . 17 : 31–34. Bibcode : 1980JSpRo..17 ... 31S . DOI : 10.2514 / 3.57704 .
  74. ^ Jannette, AG; Hojnicki, JS; McKissock, DB; Fincannon, J .; Керслейк, TW; Родригес, компакт-диск (июль 2002 г.). Проверка модели электрических характеристик международной космической станции с помощью орбитальной телеметрии (PDF) . IECEC '02. 2002 тридцать седьмой Intersociety Engineering Conference Energy Conversion, 2002 . С. 45–50. DOI : 10.1109 / IECEC.2002.1391972 . ISBN  0-7803-7296-4. Архивировано 14 мая 2010 года (PDF) . Проверено 11 ноября 2011 года .
  75. ^ Андерсон, PM; Койн, JW (2002). Легкая высоконадежная система питания от одной батареи для межпланетных космических кораблей . Материалы аэрокосмической конференции . 5 . С. 5–2433. DOI : 10.1109 / AERO.2002.1035418 . ISBN 978-0-7803-7231-3. S2CID  108678345 .
  76. ^ "Mars Global Surveyor" . Astronautix.com. Архивировано из оригинального 10 августа 2009 года . Проверено 6 апреля 2009 года .
  77. ^ Лори Тяхла, изд. (7 мая 2009 г.). «Хаббл, обслуживающий миссию 4, главное» . НАСА. Архивировано 13 марта 2015 года . Дата обращения 19 мая 2015 .
  78. ↑ Хендрикс, Сьюзен (25 ноября 2008 г.). Лори Тяхла (ред.). «Продление срока службы Хаббла новыми батареями» . НАСА. Архивировано 5 марта 2016 года . Дата обращения 19 мая 2015 .
  79. ^ Crepeau, R. (1 января 2006). Нильс Бор: Атомная модель . Великие научные умы . ISBN 978-1-4298-0723-4.
  80. ^ Берман, R .; Cooke, AH; Хилл, RW (1956). «Криогеника». Ежегодный обзор физической химии . 7 : 1–20. Bibcode : 1956ARPC .... 7 .... 1B . DOI : 10.1146 / annurev.pc.07.100156.000245 .
  81. ^ Чарльтон, Майк; Ван дер Верф, Дирк Питер (1 марта 2015 г.). «Успехи физики антиводорода». Научный прогресс . 98 (1): 34–62. DOI : 10.3184 / 003685015X14234978376369 . PMID 25942774 . S2CID 23581065 .  
  82. ^ Kellerbauer Албан (29 января 2015). «Почему имеет значение антивещество» . Европейское обозрение . 23 (1): 45–56. DOI : 10.1017 / S1062798714000532 . S2CID 58906869 . Архивировано 29 января 2021 года . Проверено 11 января 2020 года . 
  83. ^ Ганьон, С. "Водород" . Jefferson Lab. Архивировано из оригинального 10 апреля 2008 года . Проверено 5 февраля 2008 года .
  84. ^ Haubold, H .; Матхай, AM (15 ноября 2007 г.). «Солнечная термоядерная энергия» . Колумбийский университет . Архивировано из оригинального 11 декабря 2011 года . Проверено 12 февраля 2008 года .
  85. ^ Сторри-Ломбарди, LJ; Вулф, AM (2000). "Обзоры для z> 3 демпфированных абсорбционных систем Лайман-альфа: эволюция нейтрального газа". Астрофизический журнал . 543 (2): 552–576. arXiv : astro-ph / 0006044 . Bibcode : 2000ApJ ... 543..552S . DOI : 10.1086 / 317138 .
  86. ^ Дрессельхаус, М .; и другие. (15 мая 2003 г.). «Необходимые фундаментальные исследования для водородной экономики» (PDF) . Тезисы мартовского собрания APS . Аргоннская национальная лаборатория, Министерство энергетики США, Научная лаборатория. 2004 : m1.001. Bibcode : 2004APS..MAR.m1001D . Архивировано из оригинального (PDF) 13 февраля 2008 года . Проверено 5 февраля 2008 года .
  87. Перейти ↑ Berger, WH (15 ноября 2007 г.). «Будущее метана» . Калифорнийский университет в Сан-Диего. Архивировано из оригинального 24 апреля 2008 года . Проверено 12 февраля 2008 года .
  88. ^ McCall Group; «Ока Групп» (22 апреля 2005 г.). «Ресурсный центр H3 +» . Университеты Иллинойса и Чикаго. Архивировано из оригинального 11 октября 2007 года . Проверено 5 февраля 2008 года .
  89. ^ Helm, H .; и другие. (2003), «Сочетание связанных состояний с состояниями континуума в нейтральном трехатомном водороде», Диссоциативная рекомбинация молекулярных ионов с электронами , Департамент молекулярной и оптической физики, Фрайбургский университет, Германия, стр. 275–288, doi : 10.1007 / 978 -1-4615-0083-4_27 , ISBN 978-1-4613-4915-0
  90. ^ Томассен, Магнус. «Снижение затрат и повышение производительности электролизеров PEM» (PDF) . fch.europa.eu . FCH JU. Архивировано 17 апреля 2018 года (PDF) . Проверено 22 апреля 2018 года .
  91. ^ Kruse, B .; Grinna, S .; Буч, К. (2002). "Состояние водорода и мулигетер" (PDF) . Беллона. Архивировано из оригинального (PDF) 16 февраля 2008 года . Проверено 12 февраля 2008 года .
  92. ^ Фон Вальд, Грегори А. «Оптимизационный технико-экономический анализ пиролиза метана в расплавленных средах для сокращения выбросов CO2 в промышленном секторе» . Устойчивая энергетика и топливо . Королевское химическое общество. Архивировано 8 ноября 2020 года . Проверено 31 октября 2020 года .
  93. ^ Шнайдер, Стефан (2020). «Современное состояние производства водорода пиролизом природного газа» . ChemBioEng Обзоры . Интернет-библиотека Wiley. 7 (5): 150–158. DOI : 10.1002 / cben.202000014 . Архивировано 29 января 2021 года . Проверено 30 октября 2020 года .
  94. ^ Crolius, Стивен Х. «Метан в аммиак через пиролиз» . Аммиачная энергетическая ассоциация . Аммиачная энергетическая ассоциация. Архивировано 31 декабря 2020 года . Проверено 19 октября 2020 года .
  95. ^ Fialka, Джон. «Министерство энергетики стремится увеличить количество водородного топлива для больших грузовиков» . E&E News . Scientific American. Архивировано 6 ноября 2020 года . Дата обращения 7 ноября 2020 .
  96. ^ Новости CCJ. «Как грузовики на топливных элементах производят электроэнергию и как они заправляются» . CCJ News . Журнал коммерческого перевозчика. Архивировано 19 октября 2020 года . Проверено 19 октября 2020 года .
  97. ^ Тойота. «Грузовик с водородными топливными элементами класса 8» . Грузовик с водородным двигателем будет работать в тяжелых условиях и с чистыми выбросами . Toyota. Архивировано 19 октября 2020 года . Проверено 19 октября 2020 года .
  98. ^ Colias, Майк. «Автопроизводители переносят акцент на водород на большие буровые установки» . Wall Street Journal. Архивировано 26 октября 2020 года . Проверено 26 октября 2020 года .
  99. ^ Турбины GE. «Энергетические турбины, работающие на водороде» . Газовые турбины, работающие на водороде . General Electric. Архивировано 19 октября 2020 года . Проверено 19 октября 2020 года .
  100. ^ Солнечные турбины. «Энергетические турбины, работающие на водороде» . Энергия от водородного газа для сокращения выбросов углерода . Солнечные турбины. Архивировано 19 октября 2020 года . Проверено 19 октября 2020 года .
  101. ^ Upham, Д. Честер (2017). «Каталитические расплавленные металлы для прямого превращения метана в водород и отделяемый углерод» . Наука . Американская ассоциация развития науки. 358 (6365): 917–921. Bibcode : 2017Sci ... 358..917U . DOI : 10.1126 / science.aao5023 . PMID 29146810 . S2CID 206663568 . Архивировано 7 ноября 2020 года . Проверено 31 октября 2020 года .  
  102. ^ Кларк, Палмер. «Сухой риформинг метана, катализируемый расплавленными металлическими сплавами» . nature.com . природный катализ. Архивировано 29 января 2021 года . Проверено 31 октября 2020 года .
  103. ^ Картрайт, Джон. «Реакция, которая навсегда даст нам чистое ископаемое топливо» . Новый ученый . Архивировано 26 октября 2020 года . Проверено 30 октября 2020 года .
  104. ^ Технологический институт Карлсруэ. «Водород из метана без выбросов СО2» . Phys.Org . Phys.Org. Архивировано 21 октября 2020 года . Проверено 30 октября 2020 года .
  105. ^ BASF. «Исследователи BASF работают над принципиально новыми процессами производства с низким содержанием углерода - пиролизом метана» . Устойчивое развитие США . BASF. Архивировано 19 октября 2020 года . Проверено 19 октября 2020 года .
  106. ↑ Гусев, Александр. «KITT / IASS - Производство водорода без CO2 из природного газа для использования в энергии» . Европейские энергетические инновации . Институт перспективных исследований в области устойчивого развития. Архивировано 29 января 2021 года . Проверено 30 октября 2020 года .
  107. ^ Фернандес, Соня. «Исследователи разрабатывают потенциально недорогую технологию с низким уровнем выбросов, которая может преобразовывать метан без образования CO2» . Phys-Org . Американский институт физики. Архивировано 19 октября 2020 года . Проверено 19 октября 2020 года .
  108. ^ Freyermuth, Джордж Х. «1934 патента:„Производство водорода из метана углеводородов под действием пары при повышенной температуре “ » . Патентные полнотекстовые базы данных . Ведомство США по патентам и товарным знакам . Проверено 30 октября 2020 года .
  109. ^ Press, Roman J .; Santhanam, KSV; Мири, Масуд Дж .; Бейли, Алла В .; Такач, Джеральд А. (2008). Введение в водородную технологию . Джон Вили и сыновья. п. 249. ISBN 978-0-471-77985-8.
  110. ^ a b c Oxtoby, DW (2002). Принципы современной химии (5-е изд.). Томсон Брукс / Коул. ISBN 978-0-03-035373-4.
  111. ^ «Свойства водорода, использование, применение» . Universal Industrial Gases, Inc. 2007. Архивировано 27 марта 2008 года . Проверено 11 марта 2008 года .
  112. ^ Funderburg, E. (2008). «Почему цены на азот такие высокие?» . Благородный фонд Сэмюэля Робертса. Архивировано из оригинала 9 мая 2001 года . Проверено 11 марта 2008 года .
  113. Перейти ↑ Lees, A. (2007). «Химия из соли» . BBC. Архивировано из оригинального 26 октября 2007 года . Проверено 11 марта 2008 года .
  114. ^ Пармузина, А.В.; Кравченко, О.В. (2008). «Активация металлического алюминия для выделения водорода из воды». Международный журнал водородной энергетики . 33 (12): 3073–3076. DOI : 10.1016 / j.ijhydene.2008.02.025 .
  115. ^ Веймер, Al (25 мая 2005). «Развитие термохимического производства водорода из воды на солнечных батареях» (PDF) . Проект солнечной термохимической генерации водорода. Архивировано 17 апреля 2007 года (PDF) . Проверено 21 декабря 2008 года .
  116. ^ Перре, Р. "Развитие термохимического производства водорода из воды на солнечных батареях, Водородная программа Министерства энергетики, 2007" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 27 мая 2010 года . Проверено 17 мая 2008 года .
  117. ^ Рассел, MJ; Холл, AJ; Мартин, В. (2010). «Серпентинизация как источник энергии у истоков жизни». Геобиология . 8 (5): 355–371. DOI : 10.1111 / j.1472-4669.2010.00249.x . PMID 20572872 . 
  118. ^ Шренк, Миссури; Brazelton, WJ; Ланг, SQ (2013). «Серпентинизация, углерод и глубокая жизнь» (PDF) . Обзоры по минералогии и геохимии . 75 (1): 575–606. Bibcode : 2013RvMG ... 75..575S . DOI : 10.2138 / rmg.2013.75.18 . S2CID 8600635 .  
  119. ^ Смил, Вацлав (2004). Обогащая Землю: Фриц Габер, Карл Бош и трансформация мирового производства продуктов питания (1-е изд.). Кембридж, Массачусетс: MIT. ISBN 9780262693134.
  120. ↑ Chemistry Operations (15 декабря 2003 г.). «Водород» . Лос-Аламосская национальная лаборатория. Архивировано из оригинала на 4 марта 2011 года . Проверено 5 февраля 2008 года .
  121. ^ a b c Маккарти, Дж. (31 декабря 1995 г.). «Водород» . Стэнфордский университет . Архивировано из оригинального 14 марта 2008 года . Проверено 14 марта 2008 года .
  122. ^ «Глава 13: Ядерная энергия - деление и синтез» . Энергетическая история . Энергетическая комиссия Калифорнии. 2006. Архивировано из оригинала 2 марта 2008 года . Проверено 14 марта 2008 года .
  123. ^ «Министерство энергетики ищет кандидатов на рассмотрение вопроса о влиянии перехода на водородную экономику с точки зрения занятости» . Водородная программа (пресс-релиз). Министерство энергетики США. 22 марта 2006 Архивировано из оригинала 19 июля 2011 года . Проверено 16 марта 2008 года .
  124. ^ a b «Стратегия улавливания углерода может привести к созданию автомобилей без выбросов» (пресс-релиз). Технологический институт Джорджии. 11 февраля 2008 года архивации с оригинала на 28 сентября 2013 года . Проверено 16 марта 2008 года .
  125. ^ Heffel, JW (2002). «Данные о выбросах NOx и производительности двигателя внутреннего сгорания, работающего на водороде, при 1500 об / мин с использованием рециркуляции выхлопных газов» . Международный журнал водородной энергетики . 28 (8): 901–908. DOI : 10.1016 / S0360-3199 (02) 00157-X .
  126. Перейти ↑ Romm, JJ (2004). Шумиха вокруг водорода: факты и вымысел в гонке за сохранение климата (1-е изд.). Island Press. ISBN 978-1-55963-703-9.
  127. ^ Гарбак, Джон (2011). «Обзор подпрограммы валидации технологий VIII.0» (PDF) . Программа Министерства энергетики США по технологиям топливных элементов, Годовой отчет о проделанной работе за 2010 год . Архивировано из оригинального (PDF) 24 сентября 2015 года . Дата обращения 20 мая 2015 .
  128. ^ Ле Комбер, PG; Джонс, доктор медицинских наук; Копье, WE (1977). «Эффект Холла и примесная проводимость в аморфном кремнии, легированном замещением». Философский журнал . 35 (5): 1173–1187. Bibcode : 1977PMag ... 35.1173C . DOI : 10.1080 / 14786437708232943 .
  129. ^ Ван де Валле, CG (2000). «Водород как причина легирования оксида цинка» (PDF) . Письма с физическим обзором . 85 (5): 1012–1015. Bibcode : 2000PhRvL..85.1012V . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.85.1012 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0026-D0E6-E . PMID 10991462 . Архивировано 15 августа 2017 года (PDF) . Проверено 1 августа 2018 .  
  130. ^ Janotti, A .; Ван де Валле, CG (2007). «Водородные многоцентровые связи». Материалы природы . 6 (1): 44–47. Bibcode : 2007NatMa ... 6 ... 44J . DOI : 10.1038 / nmat1795 . PMID 17143265 . 
  131. ^ Kilic, C .; Зунгер, Алекс (2002). «легирование оксидов водородом n-типа» . Письма по прикладной физике . 81 (1): 73–75. Bibcode : 2002ApPhL..81 ... 73K . DOI : 10.1063 / 1.1482783 . S2CID 96415065 . Архивировано 29 января 2021 года . Проверено 16 декабря 2019 . 
  132. ^ Павлин, PW; Робертсон, Дж. (2003). «Поведение водорода в оксидных изоляторах затворов с высокой диэлектрической проницаемостью». Письма по прикладной физике . 83 (10): 2025–2027. Bibcode : 2003ApPhL..83.2025P . DOI : 10.1063 / 1.1609245 .
  133. ^ Дургутлу, А. (2003). «Экспериментальное исследование влияния водорода в аргоне в качестве защитного газа на сварку TIG аустенитной нержавеющей стали». Материалы и дизайн . 25 (1): 19–23. DOI : 10.1016 / j.matdes.2003.07.004 .
  134. ^ "Сварка атомарным водородом" . Специальные сварные швы. 2007. Архивировано из оригинального 16 июля 2011 года.
  135. ^ Харди, WN (2003). «От H2 к криогенным H-мазерам и к сверхпроводникам HiTc: маловероятный, но полезный путь». Physica C: сверхпроводимость . 388–389: 1–6. Bibcode : 2003PhyC..388 .... 1H . DOI : 10.1016 / S0921-4534 (02) 02591-1 .
  136. ^ Альмквист, Эбб (2003). История промышленных газов . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Kluwer Academic / Plenum Publishers. С. 47–56. ISBN 978-0306472770. Дата обращения 20 мая 2015 .
  137. ↑ Block, M. (3 сентября 2004 г.). Водород как индикаторный газ для обнаружения утечек . Шестнадцатый WCNDT 2004 . Монреаль, Канада: Сенсисторные технологии. Архивировано из оригинала 8 января 2009 года . Проверено 25 марта 2008 года .
  138. ^ «Отчет Комиссии по потреблению диетических пищевых добавок» (PDF) . Европейский Союз . Архивировано (PDF) из оригинала 16 февраля 2008 года . Проверено 5 февраля 2008 года .
  139. ^ Reinsch, J .; Кац, А .; Wean, J .; Aprahamian, G .; МакФарланд, Дж. Т. (1980). «Влияние изотопа дейтерия на реакцию жирной ацил-КоА дегидрогеназы и бутирил-КоА» . J. Biol. Chem . 255 (19): 9093–97. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (19) 70531-6 . PMID 7410413 . 
  140. Перейти ↑ Bergeron, KD (2004). «Смерть отсутствия двойного назначения» . Бюллетень ученых-атомщиков . 60 (1): 15–17. Bibcode : 2004BuAtS..60a..15B . DOI : 10.2968 / 060001004 . Архивировано 19 апреля 2008 года . Проверено 13 апреля 2008 года .
  141. ^ Квигг, КТ (март 1984). «Предупреждение о тритии». Бюллетень ученых-атомщиков . 40 (3): 56–57. DOI : 10.1080 / 00963402.1984.11459199 .
  142. ^ Международная температурная шкала 1990 г. (PDF) . Procès-Verbaux du Comité International des Poids et Mesures . 1989. С. T23 – T42. Архивировано 13 апреля 2008 года (PDF) . Проверено 25 марта 2008 года .
  143. ^ Cammack, R .; Робсон, Р.Л. (2001). Водород как топливо: уроки природы . Тейлор и Фрэнсис Лтд., Стр. 202–203. ISBN 978-0-415-24242-4. Архивировано 29 января 2021 года . Дата обращения 3 сентября 2020 .
  144. ^ Ри, ТС; Brenninkmeijer, CAM; Рёкманн, Т. (19 мая 2006 г.). «Подавляющая роль почв в глобальном атмосферном водородном цикле» (PDF) . Химия и физика атмосферы . 6 (6): 1611–1625. Bibcode : 2006ACP ..... 6.1611R . DOI : 10,5194 / ACP-6-1611-2006 . Архивировано 24 августа 2019 года (PDF) . Проверено 24 августа 2019 .
  145. ^ Эйзенманн, Александр; Аманн, Антон; Сказал, Майкл; Датта, Беттина; Ледоховски, Максимилиан (2008). «Выполнение и интерпретация водородных дыхательных тестов» (PDF) . Журнал исследования дыхания . 2 (4): 046002. Bibcode : 2008JBR ..... 2d6002E . DOI : 10.1088 / 1752-7155 / 2/4/046002 . PMID 21386189 . S2CID 31706721 . Архивировано (PDF) из оригинала 29 января 2021 года . Проверено 26 декабря 2020 года .   
  146. ^ Kruse, O .; Rupprecht, J .; Бадер, К .; Thomas-Hall, S .; Шенк, ПМ; Finazzi, G .; Ханкамер, Б. (2005). «Улучшенное фотобиологическое производство H 2 в искусственно созданных клетках зеленых водорослей» (PDF) . Журнал биологической химии . 280 (40): 34170–7. DOI : 10.1074 / jbc.M503840200 . PMID 16100118 . S2CID 5373909 . Архивировано (PDF) из оригинала 29 января 2021 года . Проверено 24 августа 2019 .   
  147. ^ Смит, Гамильтон O .; Сюй, Цин (2005). «IV.E.6 Водород из воды в новой рекомбинантной кислородно-толерантной системе цианобактерий» (PDF) . Отчет о проделанной работе за 2005 финансовый год . Министерство энергетики США. Архивировано 29 декабря 2016 года (PDF) . Проверено 6 августа +2016 .
  148. Перейти ↑ Williams, C. (24 февраля 2006 г.). «Жизнь в пруду: будущее энергетики» . Наука . Реестр. Архивировано 9 мая 2011 года . Проверено 24 марта 2008 года .
  149. ^ «MyChem: Химическая промышленность» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 1 октября 2018 года . Проверено 1 октября 2018 года .
  150. ^ а б Браун, WJ; и другие. (1997). «Стандарт безопасности для водорода и водородных систем» (PDF) . НАСА . Архивировано 1 мая 2017 года (PDF) из оригинала . Проверено 12 июля 2017 года .
  151. ^ "Жидкий водород MSDS" (PDF) . Praxair, Inc. Сентябрь 2004. Архивировано из оригинального (PDF) 27 мая 2008 года . Проверено 16 апреля 2008 года .
  152. ^ « „ Bugs“и водородное охрупчивание». Новости науки . 128 (3): 41. 20 июля 1985 DOI : 10,2307 / 3970088 . JSTOR 3970088 . 
  153. Перейти ↑ Hayes, B. «Union Oil Amine Absorber Tower» . TWI. Архивировано из оригинального 20 ноября 2008 года . Проверено 29 января 2010 года .
  154. ^ Уокер, Джеймс Л .; Уолтрип, Джон С .; Занкер, Адам (1988). «Соотношение спроса и предложения молочной кислоты на магний» . У Джона Дж. МакКетты; Уильям Аарон Каннингем (ред.). Энциклопедия химической обработки и дизайна . 28 . Нью-Йорк: Деккер. п. 186. ISBN. 978-0824724788. Дата обращения 20 мая 2015 .

дальнейшее чтение

Ресурсы библиотеки о
водороде
  • Интернет-книги
  • Ресурсы в вашей библиотеке
  • Ресурсы в других библиотеках
  • Таблица нуклидов (17-е изд.). Атомно-энергетическая лаборатория Кноллса. 2010. ISBN 978-0-9843653-0-2.
  • Ferreira-Aparicio, P .; Бенито, MJ; Санс, JL (2005). «Новые тенденции в технологиях реформирования: от водородных промышленных установок до многотопливных микрореформаторов». Обзоры катализа . 47 (4): 491–588. DOI : 10.1080 / 01614940500364958 . S2CID  95966974 .
  • Ньютон, Дэвид Э. (1994). Химические элементы . Нью-Йорк: Франклин Уоттс. ISBN 978-0-531-12501-4.
  • Ригден, Джон С. (2002). Водород: важнейший элемент . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. ISBN 978-0-531-12501-4.
  • Ромм, Джозеф Дж. (2004). Шумиха вокруг водорода, фактов и вымысла в гонке за сохранение климата . Island Press. ISBN 978-1-55963-703-9.
  • Шерри, Эрик (2007). Периодическая система, ее история и значение . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-530573-9.
  • Безопасность водорода включает безопасное производство, обращение и использование.

Внешние ссылки

Послушайте эту статью
(2 части, 32 минуты )
Разговорный значок Википедии
Эти аудиофайлы были созданы на основе редакции этой статьи от 28 октября 2006 г. и не отражают последующие правки. (2006-10-28)
( Аудио справка  · Больше устных статей )
  • Основные расчеты водорода в квантовой механике
  • Водород в Периодической таблице видео (Ноттингемский университет)
  • Фазовая диаграмма высокотемпературного водорода
  • Волновая функция водорода