Inhoud
- Eigenschappen van waterstof
- Is waterstof ontvlambaar?
- Waterstof brandstof
- Andere toepassingen voor waterstof
Waterstof is het eerste element op het periodiek systeem met één proton en één elektron. Dit maakt het ook het lichtste element op het periodiek systeem met een gewicht van slechts 1,0079 amu (atomaire massa-eenheden). Het is ook het meest voorkomende element in het universum.
Lees meer over het belang van waterstof.
Waterstof is ook zeer licht ontvlambaar en zal gemakkelijk verbranden of exploderen, zelfs bij lage concentraties.
Eigenschappen van waterstof
Waterstof heeft één proton en één elektron in zijn kern. De meest voorkomende isotoop van waterstof heeft geen neutronen.
Dit maakt waterstof een van de beste elementen bij het vormen covalente obligaties met andere moleculen en elementen. In feite kan het een covalente binding vormen met bijna elk element op het periodiek systeem vanwege zijn enkele proton en elektron.
Dit betekent ook dat enkele waterstofatomen uiterst zeldzaam zijn. Het vormt zich meestal Hydrogen gas, wat een diatomische vorm van waterstof is (H2).
Onder normale temperatuur- en drukomstandigheden van de aarde heeft waterstof geen geur, is niet giftig, smaakloos, kleurloos en niet-metaalachtig. Waterstof heeft een dichtheid van 0,89 g / L (minder dicht dan lucht) en heeft een smeltpunt van ongeveer -259 ° C en een kookpunt van ongeveer -252,9 ° C.
Is waterstof ontvlambaar?
Dus de grote vraag: is waterstof ontvlambaar? Het korte antwoord is Ja het is licht ontvlambaar, maar er zijn een paar dingen om op te lossen met dit antwoord.
Wanneer er wordt gezegd dat waterstof ontvlambaar is, betekent dit niet de elementaire vorm van waterstof. Het is de diatomisch waterstofgas dat is zeer licht ontvlambaar. Veel brandbare stoffen moeten in een hoge concentratie zijn om daadwerkelijk te kunnen verbranden of vlam te vatten, maar dat is niet het geval met waterstof. Waterstof zal ontbranden bij concentraties zo laag als 4 procent tot 75 procent.
De reactie voor deze verbranding is:
2H2(Gas) + O2 (Gas) = 2H2O (vloeistof) + 572 kJ energie (286kJ / mol H2)
Explosies en verbranding van waterstof kunnen plaatsvinden met een eenvoudige vonk en verhoogde hitte. Het is echter ook waargenomen dat het verbrandt wanneer het wordt blootgesteld aan zonlicht en zelfs zeer kleine temperatuurstijgingen vanwege zijn zeer reactieve aard.
Waterstof brandstof
Ondanks de zeer explosieve en ontvlambare kwaliteit van waterstofgas, hebben mensen veel toepassingen voor waterstof gevonden die direct verband houden met de ontvlambaarheid ervan.
Misschien is de meest voorkomende waterstofbrandstof en brandstofcellen. Waterstofbrandstof combineert waterstof en zuurstof om elektriciteit en waterstof te creëren.
Waterstofbrandstof is opwindend, omdat het een "schone" energiebron is die alleen water en energie produceert wanneer deze reageert (zoals u kunt zien in de verbrandingsvergelijking hierboven). Andere brandstofbronnen zoals gas en olie produceren schadelijke gassen en emissies die schadelijk zijn voor het milieu. Mensen hebben toepassingen gevonden om waterstofkracht naar huizen, auto's, draagbare energiebronnen en meer te brengen.
Lees meer over waterstofbrandstof versus fossiele brandstof.
Andere toepassingen voor waterstof
Waterstofgas wordt ook gebruikt in vele industriële en productieprocessen, met name die waarbij aardolie wordt gebruikt en die welke producten zoals gehydrogeneerde oliën moeten hydrogeneren.
Andere veel voorkomende toepassingen voor waterstof zijn onder meer:
Wetenschappers ontdekten de kracht van waterstofverbranding en de andere eigenschappen van waterstof en gebruikten die informatie om waterstofbommen te maken, die ook fusiebommen worden genoemd. Deze bommen dwingen meerdere waterstofkernen te combineren tot heliumatomen in een proces genaamd fusie.
Dit gebeurt bij hoge temperaturen en resulteert in een enorme hoeveelheid energie, die bekend staat als een explosie. Waterstof wordt in deze fusiebommen gebruikt, omdat ze erg licht zijn en de minste weerstand hebben om zich bij kernen aan te sluiten (dit neemt echter niet de kracht van de waterstofbom af).