氫氣

簡介氫氣是什么氫氣的發(fā)現(xiàn)史可燃性氫氣具有還原性和氧化性應用使用限量 專題

中文名稱	氫氣
中文同義詞	氫氣;氫;液氫;純氫(99.99%);高純氫;氫(壓縮的);氫氣;氫 (99.99%)
英文名稱	Hydrogen
英文同義詞	Dihydrogen;H2;hydrogen,compressed;hydrogen,highpurity;Liquid hydrogen;Compressed hydrogen;Hydrogen,pure (99.99%);Hydrogen molecule
CAS號	1333-74-0
分子式	H2
分子量	2.02
EINECS號	215-605-7
相關類別	有機化工;充氣劑和各種氣體;食品添加劑;氣體;無機化工產(chǎn)品;化妝品原料;標準氣體;原料;DWS高純氣體;氫氣;Hydrogen;Chemical Synthesis;refrigerants;Inorganics;Chemical  Synthesis;Compressed  and  Liquefied  GasesMicro/Nanoelectronics;Electronic  Chemicals;Gases;Synthetic  Reagents;HU  -  HZGas  Standards;Alphabetic;H;Pure  Gases;SCOTTY  Gases;Compressed  and  Liquefied  Gases;Electronic Chemicals;Materials Science;Micro/NanoElectronics;Specialty Gases;Synthetic Reagents
Mol文件	1333-74-0.mol
結構式

氫氣 性質

氫氣 用途與合成方法

簡介

氫是一種化學元素，在元素周期表中位于第一位。氫通常的單質形態(tài)是氫氣。它是無色無味無臭，極易燃燒的由雙原子分子組成的氣體，氫氣是最輕的氣體。 氫是原子序數(shù)為1的化學元素，化學符號為H，在元素周期表中位于第一位。

氫氣是什么

氫氣(H2)，自然界中最小的分子，最輕的氣體，在我們的生活中具有非常重要的作用，對人體的多種疾病具有顯著的預防和治療效果，是一種重要的工業(yè)原料，是最具發(fā)展前景的清潔能源。

氫氣(hydrogen)，化學式為H2，是一種雙原子氣體分子，由兩個氫原子通過共用一對電子構成。氫氣是自然界中最小的分子，最輕的氣體，密度只有空氣的十四分之一。氫氣在我們的生活中占據(jù)非常重要的地位，由于氫氣可以選擇性地清除羥基自由基(?OH)和過氧亞硝基陰離子(ONOO?)，同時又不影響其他具有生理功能的活性氧物質，可以將氫氣應用于醫(yī)學領域，氫氣已被證實對眾多的疾病具有顯著的預防和治療效果。氫氣是一種重要的工業(yè)原料，可以用于合成氨、甲醇、醛等一些重要的化合物；也可以用作還原劑，還原烯烴、醛、酮等不飽和鍵，特別是在手性催化劑的存在下進行的不對稱氫化，廣泛應用于天然產(chǎn)物和藥物的合成中。與此同時，氫氣作為一種可再生的清潔能源受到人們越來越多的關注。

氫氣的發(fā)現(xiàn)史

早在16世紀，瑞士醫(yī)生帕拉賽斯(Paracelsus)將鐵屑與酸放在一起得到一種會燃燒的氣體，這個氣體就是氫氣，但由于當時他沒有對其做進一步的研究，錯失了在化學元素發(fā)現(xiàn)史上留名的機會。到17世紀，比利時的科學家海爾蒙特(Helmont)在偶然間也接觸過氫氣，卻沒有將它分離并收集起來研究。雖然英國的化學家波義爾也曾經(jīng)偶然收集過這種氣體，但也未對其進行研究。真正抓住機會的是英國化學家卡文迪許(Cavendish)。1766年，卡文迪許在一次實驗中，不小心將鐵片掉進了鹽酸溶液中，發(fā)現(xiàn)溶液中產(chǎn)生了許多氣泡，這種現(xiàn)象立即引起了卡文迪許的極大興趣。他通過排水法將該氣體收集起來并進行了仔細研究，發(fā)現(xiàn)該氣體與空氣混合后遇火星會爆炸，在空氣中燃燒后會生成水等一系列實驗結果。由于卡文迪許第一個將氫氣收集起來并進行了研究，因此成為了化學元素發(fā)現(xiàn)史上氫氣的公認發(fā)現(xiàn)者。然而，由于受到燃素論的影響，卡文迪許一度認為這種氣體是一種燃素。直到1787年，法國化學家拉瓦錫(Lavoisier)正式提出氫是一種元素，由于氫氣燃燒后生成水，所以把這種易燃氣體命名為“氫”，意思是水的生成者。

可燃性

氫氣具有可燃性。在點燃或加熱的條件下，氫氣很容易和多種物質發(fā)生化學反應。純凈的氫氣在點燃時，可安靜燃燒，發(fā)出淡藍色火焰，放出熱量，有水生成。若在火焰上罩一干冷的燒杯，可以燒杯壁上見到水珠。氫氣在發(fā)生燃燒的濃度范圍為4-74%，低于或超過這個濃度，即使在高壓下也不會燃燒或爆炸。在氧氣環(huán)境中，氫氣的燃燒濃度范圍4-94%。當氧氣濃度低于4%時，即使在非常高的壓力條件下，氫氣和氧氣的混合氣都不會燃燒。人們利用氫氣的這個特點把氫氣用于潛水作業(yè)，也可以利用氫氣這些特點設計安全呼吸氫氣的設備。

氫氣具有還原性和氧化性

氫氣具有還原性。氫氣的化學性質活潑，與氧發(fā)生化合反應生成水，容易發(fā)生燃燒和爆炸。可燃性也是氫氣具有還原性的體現(xiàn)，是氫氣還原氧氣的性質所決定的。氫氣不但能跟氧單質反應，也能跟某些化合物里的氧發(fā)生反應。例如：將氫氣通過灼熱的氧化銅，可得到紅色的金屬銅，同時有水生成。在這個反應里，氫氣奪取了氧化銅中的氧，生成了水；氧化銅失去了氧，被還原成紅色的銅，證明，氫氣具有還原性，是很好的還原劑，氫氣還可以還原其它一些金屬氧化物，如三氧化鎢、四氧化三鐵、氧化鉛和氧化鋅等。
盡管氫氣具有還原性，不等于氫氣在溶液中或生物體內也具有同樣的性質，例如氫氣和氧氣發(fā)生燃燒需要氫氣的濃度為4%以上，燃點為400℃。在人體環(huán)境下，氫氣即使在純氫的環(huán)境下，溶解濃度也只有1.8%，而由于機體溫度只有37℃，這種條件距離氫氣和氧氣發(fā)生反應的條件非常遠，因此氫氣和氧氣在人體內無法發(fā)生反應。這正是長期以來人們把氫氣作為生理學惰性氣體的重要原因。
氫氣不僅具有還原性，也具有氧化性。氫氣是由氫原子共價形成的雙原子分子，而每個氫原子可以分別獲得一個電子形成負氫離子，這種情況見于和強還原性金屬發(fā)生反應，其作用類似于氯氣，在這類反應中氫氣屬于氧化劑，可以氧化金屬為金屬離子。嚴格意義上講，氫氣和金屬反應的產(chǎn)物為氫化物，這種物質的特點是具有強還原性，非常容易與水發(fā)生反應釋放大量氫氣。

應用

氫氣可用作氣體燃料，石油精煉，制造油脂、硬化油等人造奶油，甲醇、鹽酸、氨等的合成，焊接和金屬的切割，氣象觀測，玻璃的融化，冶金工業(yè)，冷卻劑(液氫)，半導體制造用平衡氣、蝕刻氣、標準氣、零點氣、校正氣、熱氧化、多晶硅、鎢化、離子注入、載流、燒結等。

使用限量

適度為限，在最后成品中應不殘存。

化學性質 

無色、無臭、無味、無毒的可燃氣體。

用途 

航天工業(yè)用作高能推進劑

用途 

用于制造鹽酸、合成氨，金屬切割、焊接、提取金屬、提純半導體材料等

用途 

用作合成氨、合成甲醇、合成鹽酸的原料，冶金用還原劑，石油煉制中加氫脫硫劑等

用途 

用于大規(guī)模集成電路及電子器件中的稀釋氣、運載氣和反應氣，還可用于貴金屬的冶煉和金屬氧化物的還原

用途 

用于氣相色譜載氣、氫火焰檢測器的燃燒瓶、電子管、半導體材料、集成電路等

用途 

用于石油煉制和石油化工的各種工藝過程?；瘜W工業(yè)中用作合成氨、聚氯乙烯、辛醇、油脂硬化、過氧化氫等產(chǎn)品的原料。冶金工業(yè)中用于金屬切割，焊接的氫氧焰，有色金屬鎢、鉬、鈦等的生產(chǎn)，高純氫氣在加工中還用作還原氣和保護氣。電子工業(yè)中，高純氫氣用于電子材料、半導體材料和器件、集成電路以及電真空器件的生產(chǎn)。隨著液氫生產(chǎn)的發(fā)展，在宇航、火箭事業(yè)上的應用也越來越廣。

用途 

GB 2760-96列為食品工業(yè)加工助荊。如用于油脂氫化等。

生產(chǎn)方法 

一般在食鹽電解時，于陰極上產(chǎn)生氫氣，經(jīng)水洗、壓縮、堿洗、冷凍、干燥而成，純度可達99.8%。

生產(chǎn)方法 

目前，工業(yè)上制氫的方法有電解水法、電解食鹽水制氫氧化鈉副產(chǎn)氫氣法及礦物燃料(天然氣、石油等)轉化制氫法。
電解法
電解食鹽水溶液制燒堿副產(chǎn)法電解食鹽(氯化鈉)水溶液時，在陽極上產(chǎn)生氯氣，在陰極上產(chǎn)生氫氣，經(jīng)水洗、壓縮堿洗、冷凍、干燥，制得純度99.8%氫氣。其
NaCl+H2O[電解]→0.5Cl2+0.5H2+NaOH
陽極反應Cl^-→0.5Cl2↑+e
陰極反應H2O+e→OH^-+0.5H2↑
水電解法將一定電壓的直流電通以水電解池，水就發(fā)生分解。在陽極上析出氧，陰極上析出氫氣。礦物燃料轉化制氫法 由各種礦物燃料——天然氣、石油及其制品、煤制氫，其過程具有很大的相似性。它的基本過程是：烴類的蒸氣轉化——包括天然氣、輕油等的蒸氣轉化；部分氧化法——原油、重油等液體原料的部分氧化；煤的氣化。

類別

有害氣體

急性毒性

僅有窒息性毒性評論

爆炸物危險特性

與空氣混合易爆

可燃性危險特性

易燃； 火場釋放水蒸汽

儲運特性

庫房通風低溫干燥; 與氧化劑分開存放

滅火劑

霧狀水、二氧化碳、泡沫

安全信息

MSDS信息

氫氣 化學藥品說明書

頭孢羥氫芐片|藥典2005版丙酸氫倍他索|藥典2005版

氫氣 上下游產(chǎn)品信息

上游原料

氫氧化鈉鹽酸甲醇氫氧化鉀氯化鈉石腦油，原油石油原油重油五氯苯酚

下游產(chǎn)品

3-(3-甲基苯基)丙酸哌嗪-2-甲酸二鹽酸鹽5-苯基戊酸工業(yè)氨水4-叔丁基芐胺乙嘧硫磷3-(3-氯苯基)丙酸3-(4-甲苯)丙酸3,5-二氨基吡啶鉬橡膠防老劑 4010NAN-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基對苯二胺三乙基鋁2-(哌嗪-1-基)吡啶-3-胺環(huán)己甲酸環(huán)己亞胺脫氧核苷酸羅格列酮地諾前列酮2-氯-5-羥甲基吡啶DL-異絲氨酸N,N-二甲基-1,3-二氨基丙烷4-氟苯酚硫代卡巴肼萘普生還原橙 11扎西他濱叔丁基硫醇殺蟲脲2-甲基戊醛2-氟苯酚2,4-二氯-5-異丙氧基苯胺啶蟲脒4-氨基苯乙胺雙鹽酸鹽苯乙酸異戊酯無定形元素硼O,O-二甲基磷酰氯氮化硅晶須氫化鋰