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宇宙的起源
氢是宇宙中最丰富的元素。它与其他元素结合在一起大量存在于地球上。因此,必须从这些元素中提取氢气,氢气有很多实际应用。
氢分子(H2),有时被称为“二氢”,是我们宇宙中最古老、最简单的分子。它存在于每一颗恒星中,包括太阳,它们从热核反应中氢转化为氦的过程中获取能量。它由两个氢原子组成,这是130亿年前最早形成的两种元素。
在地球上,氢与其他元素(如水和碳氢化合物)结合在一起大量存在,但它在大气中几乎不存在,只有0.00005%。这就是为什么要获得气态氢,它必须从含有它的分子中提取出来和它必须被存储。
多年来,氢被用于多种工业应用在非常不同的活动部门。它主要用于去除原油中天然存在的硫,从而使燃料更清洁。当氢和a结合时燃料电池,它也是a可持续能源来源这是一个发展迅速的领域。
氢是宇宙中最小最轻的分子。它比一根头发的厚度小50000倍,一升氢气在正常的压力和温度条件下重达90毫克;这等于三张邮票。
名称:“二氢”是通常被称为“氢”的东西的学名。
化学公式:H2
组成:两个连锁的氢原子。
年龄:它是宇宙中最古老的分子。它出现在130多亿年前的大爆炸之后。
体积:它是宇宙中最小的分子。
重量:它是宇宙中最轻的分子。
它是宇宙中最丰富的分子,在恒星,如太阳,以及气态行星,如木星中都有发现。
特点:氢分子无色、无臭、无毒。
作用:它是太阳的燃料,使恒星能够向地球传递光和热。它也是火箭的燃料选择,并且已经被用于驱动电动汽车,在车上产生自己的动力。氢在许多工业中被用作试剂,包括炼油。
130多亿年前,大爆炸仅仅几分钟后,构成氢原子核的质子就出现了。在宇宙形成的这一阶段,温度极高——接近10亿度。
宇宙开始了膨胀和冷却的阶段。几百万年后,它的温度足够低,氢分子得以形成。这些分子形成了巨大的云,被称为“星云”,它启动了恒星的形成。
大约50亿年前,在太阳起源的后面也有一个星云。我们的恒星主要由氢和氦组成,由热核聚变反应产生,使它能够产生能量。这两种元素是宇宙中最轻、最丰富的元素。
太阳系中的四颗巨大的气态行星——木星、土星、天王星和海王星——也主要由氢构成。
但地球的大气层几乎完全缺乏氢,因为地球的重力场不足以留住这些极其轻的分子。然而,我们在地球上确实发现了许多氢的来源,它与其他元素结合,例如在水和碳氢化合物中。
氢是1766年由英国物理学家发现的卡文迪什。正是通过将金属与强酸结合,卡文迪许注意到一种气体的形成,他把这种气体称为“可燃空气”,因为它是可燃的。这种极其轻的气体实际上是氢气。然后他注意到燃烧它会产生水蒸气。
1783年,法国化学家拉瓦锡这种轻的气体被命名为“氢”,在希腊语中是“能产生水的物质”的意思。
直到1838年那位德国化学家才去世Schonbein发现了燃料电池效应,它能使氢和氧产生电能。三年后,英国科学家威廉·格罗夫爵士在实验室里建立了第一个燃料电池模型。
此后,人们进行了许多其他与氢分子有关的实验。在1898年,杜瓦成功地将氢冷却到- 25,87℃液化。他的液化工艺得到了另一位化学家和物理学家法国人乔治·克劳德的改进,克劳德也是法国液化空气公司的创始人之一。
第一次在运输领域使用氢可以追溯到18世纪,那时查尔斯和罗伯特。第一次乘坐被称为“氢气气球”的气球进行载人飞行。这是第一个发明之一,允许人类采取天空不受束缚。
在1932年,培根重新开始了燃料电池技术的研究,并于1953年研制出了第一个燃料电池原型。这个原型作为燃料电池的模型,用于阿波罗系列太空任务,这导致了1969年的登月。
在20世纪,氢在航天工业中得到了另一种应用。1943年,俄亥俄州立大学测试了液氢作为火箭燃料。测试成功后,它成为许多火箭和发射装置的燃料选择,包括阿丽亚娜5。
今天,氢是21世纪的能源载体之一清洁的交通工具。
J.Melin