Жидкий водород (H 2(l) ) — жидкое состояние элемента водорода . Водород в природе встречается в молекулярной форме H 2 . [4]
Чтобы существовать в виде жидкости, H 2 должен быть охлажден ниже критической точки 33 К. Однако, чтобы он находился в полностью жидком состоянии при атмосферном давлении , H 2 необходимо охладить до 20,28 К (-252,87 °C; -423,17 °F). [5] Распространенный метод получения жидкого водорода предполагает использование компрессора , напоминающего реактивный двигатель как по внешнему виду, так и по принципу действия. Жидкий водород обычно используется в качестве концентрированной формы хранения водорода . Хранение его в жидком виде занимает меньше места, чем хранение в виде газа при нормальной температуре и давлении. Однако плотность жидкости очень низкая по сравнению с другими распространенными видами топлива. После сжижения его можно хранить в жидком виде в термоизолированных контейнерах. [6]
Есть два спиновых изомера водорода ; тогда как водород при комнатной температуре в основном состоит из ортоводорода, жидкий водород состоит из 99,79% параводорода и 0,21% ортоводорода. [5]
Водород требует теоретически минимум 3,3 кВтч/кг для сжижения и 3,9 кВтч/кг, включая преобразование водорода в пара-изомер, но практически обычно требуется 10-13 кВтч/кг по сравнению с теплотворной способностью водорода 33 кВтч/кг. [7]
В 1885 году Зигмунт Флорентий Врублевский опубликовал критическую температуру водорода как 33 К (-240,2 ° C; -400,3 ° F); критическое давление – 13,3 атмосферы; и температура кипения 23 К (-250,2 ° C; -418,3 ° F).
Водород был сжижен Джеймсом Дьюаром в 1898 году с помощью регенеративного охлаждения и его изобретения — вакуумной колбы . Первый синтез стабильной изомерной формы жидкого водорода, параводорода, был осуществлен Паулем Хартеком и Карлом Фридрихом Бонхеффером в 1929 году.