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氢气

氢气

氢气(Hydrogen)是氢元素形成的一种单质,化学式H2,分子量为2.01588。常温常压下氢气是一种无色无味极易燃烧且难溶于水的气体。氢气的密度为0.089g/L(101.325kpa,0°C),只有空气的1/14,是世界上已知的密度最小的气体。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。氢气与电负性大的非金属反应显示还原性,与活泼金属反应显示氧化性。

氢气(H2)最早于16世纪初被人工制备,当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–1781年,亨利·卡文迪许(Henry Cavendish,1731-1810)发现氢元素,氢气燃烧生成水,拉瓦锡(Antoine-Laurent de Lavoisier,1743-1794)根据这一性质将该元素命名为“hydrogenium”(“生成水的物质”之意,“hydro”是“水”,“gen”是“生成”,”ium"是元素通用后缀)。19世纪50年代英国医生合信(B.Hobson)编写《博物新编》(1855年)时,把“hydrogen”翻译为“轻气”,意为最轻气体。

工业上一般从天然气或水煤气制氢气,而不采用高耗能的电解水的方法。制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气。氢气分子可以进入许多金属的晶格中,造成“氢脆”现象,使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料(如蒙乃尔合金),设计也更加复杂。2018年2月,中国实现氢气的低温制备和存储,获得科技部2017年度中国科学十大进展。

氢气被列入《危险化学品名录》,并按照《危险化学品安全管理条例》管控。

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