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氫氣知識

關于氫氣的歷史

發布時間:2016-12-15 瀏覽次數:次 字號:  【關閉】
1766年由卡文迪許(H.Cavendish)在英國發現。
在化學史上,人們把氫元素的發現與“發現和證明了水是氫和氧的化合物而非元素”這兩項重大成就,主要歸功于英國化學家和物理學家卡文迪許(Cavendish,H.1731-1810)。
在化學史上,有一個與這些論文稿有關的有趣的故事。卡文迪許1785年做過一個實驗,他將電火花通過尋常空氣和氧氣的混合體,想把其中的氮全部氧化掉,產生的二氧化氮用苛性鉀吸收。實驗做了三個星期,最后殘留下一小氣泡不能被氧化。他的實驗記錄保存在留下的文稿中,后面寫道:“空氣中的濁氣不是單一的物質(氮氣),還有一種不與脫燃素空氣(氧)化合的濁氣,總量不超過全部空氣的1/12.一百多年后,1892年,英國劍橋大學的物理學家瑞利(Ragleigh,L.1842-1919)測定氮的密度時,發現從空氣得來的氮比從氨氧化分解產生的氮每升重0.0064克,百思不得其解。化學家萊姆塞(Ramsay,W.1852-1916)認為來自空氣的氮氣里面能含有一種較重的未知氣體。這時,化學教授杜瓦(Duvel,J.1842-1923)向他們提到劍橋大學的老前輩卡文迪許的上述實驗和小氣泡之謎。他們立即把卡文迪許的科學資料借來閱讀,瑞利重復了卡文迪許當年的實驗,很快得到了小氣泡。萊姆塞設計了一個新的實驗,除去空氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧氣和氮氣后,也得到了這種氣體,密度比氮氣大,用分光鏡檢查后,肯定這是一種新的元素,取名氬。這樣,卡文迪許當年的工作在1894年元素氬的發現中起了重要作用。從這個故事可看出卡文迪許嚴謹的科研作風和他對化學的重大貢獻。1871年,劍橋大學建立了一座物理實驗室,以卡文迪許的名字命名,這就是著名的卡文迪許實驗室,它在幾十年內,一直是世界現代物理學的一個重要研究中心。
在18世紀末以前,曾經有不少人做過制取氫氣的實驗,所以實際上很難說是誰發現了氫,即使公認對氫的發現和研究有過很大貢獻的卡文迪許本人也認為氫的發現不只是他的功勞。早在16世紀,瑞士著名醫生帕拉塞斯就描述過鐵屑與酸接觸時有一種氣體產生;17世紀時,比利時著名的醫療化學派學者海爾蒙特(van Helmont,J.B.1579-1644)曾偶然接觸過這種氣體,但沒有把它離析、收集起來;波義耳雖偶然收集過這種氣體,但并未進行研究。他們只知道它可燃,此外就很少了解;1700年,法國藥劑師勒梅里(Lemery,N.1645-1715)在巴黎科學院的《報告》上也提到過它。但是,最早把氫氣收集起來,并對它的性質仔細加以研究的是卡文迪許。
氫氣是目前已知的世界上最輕的氣體,化學式為H2。氫氣是一種可燃燒的氣體,燃燒熱度大效率高,此外氫氣的用途也非常廣泛。氫氣用量最大的是作為一種重要的石油化工原料,用于生產合成氨、甲醇以及石油煉制過程的加氫反應。此外,在電子工業、冶金工業、食品工業、浮法玻璃、精細有機合成、航空航天工業等領域也有應用。由于氫氣的需求量非常大,所以氫氣的制取方法的選取也就比較重要!到底什么樣的氫氣的制取方法更合適?什么樣的氫氣的制取方法經濟成本更具優勢呢?
常規氫氣的制取方法分為兩大類,一種是實驗室制取氫氣,一種是工業制取氫氣。我們先來了解一下實驗室制取氫氣的方法。實驗室制取氫氣的方法一種化學原料是金屬,一般是鋅和鐵,凡是金屬活動性在氫氣前面的金屬,都可用來制取氫氣。實驗室里制取較多的氫氣時,常用啟普發生器。凡是利用塊狀固體(不溶于水的)跟液體反應,反應時不需加熱,且生成的氣體難溶于水,都可使用啟普發生器進行。啟普發生器由球形漏斗(1),容器(2)和導氣管(3)三大部分組成。使用時扭開導氣管活塞,酸液由球形漏斗流到容器的底部,再上升到中部跟鋅粒接觸而發生反應,產生的氫氣從導氣管放出。不用時關閉導氣管上的活塞,容器內氫氣壓強加大,把酸液壓回球形漏斗,使酸液與鋅粒脫離接觸,反應即自行停止。
氫氣的制取方法之工業制取氫氣,工業制取氫氣又有哪些方法呢?國內為制取氫氣(不包括工業廢氣中回收氫氣)的主要方法有以下四種:
1.天然氣(含石腦油、重油、煉廠氣和焦爐氣等)蒸汽轉化制氫;
2.煤(含焦炭和石油焦等)轉化制氫;
3.甲醇或氨裂解制氫;
4.水電解制氫;
氫氣的制取方法主要就是以上幾種,當然在制取氫氣和使用氫氣的時候我們要注意安全。因生產需要,必須在現場(室內)使用氣瓶,其數量不得超過5瓶,并應符合下列要求:
1 室內必須通風良好,保證空氣中氫氣最高含量不超過1%(體積比)下同。建筑物頂部或外墻的上部設氣窗(樓)或排氣孔。排氣孔應朝向安全地帶,室內換氣次數每小時不得小于三次,事故通風每小時換氣次數不得小于七次。
2 氫氣瓶與盛有易燃、易爆、可燃物質及氧化性氣體的容器和氣瓶的間距不應小于8米。
3 與明火或普通電氣設備的間距不應小于10米。
隨著社會的進步。2007年日本科學家發現氫氣有治療疾病的作用后,制氫不僅僅局限于“實驗室制取氫氣”和“工業制取氫氣”,而生活中制氫的方法也是高端的,小編在這里提醒大家,廣州穩達電子有限公司經過十年的時間,對氫氣的研發深入研究,使您在生活中也能享受高端的制氫方法,同時享受富氫給您帶來的巨大利益。
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