Читать книгу Увлекательная таблица Менделеева - Игорь Семенов - Страница 4

Бесцветный газ без запаха. У него самая низкая плотность из всех газов. Некоторые рассматривают газообразный водород как чистое топливо будущего, которое образуется из воды и возвращается в воду при окислении. Топливные элементы, работающие на водороде, все чаще рассматриваются как «экологически чистые» источники энергии и в настоящее время используются в некоторых автобусах и автомобилях.

У водорода также есть много других применений. В химической промышленности он используется для производства аммиака для сельскохозяйственных удобрений (процесс Хабера), а также циклогексана и метанола, которые являются промежуточными продуктами в производстве пластмасс и фармацевтических препаратов. Он также используется для удаления серы из топлива в процессе переработки нефти. Большое количество водорода используется для гидрогенизации масел с образованием жиров, например, для производства маргарина.

В стекольной промышленности водород используется в качестве защитной атмосферы для изготовления плоских стеклянных листов. В электронной промышленности он используется в качестве промывочного газа при производстве кремниевых чипов.

Низкая плотность водорода сделала его естественным выбором для одного из первых практических применений – наполнения воздушных шаров и дирижаблей. Однако он активно реагирует с кислородом (с образованием воды), и его будущее в качестве наполнителя дирижаблей закончилось, когда загорелся дирижабль «Гинденбург».

Водород является важным элементом для жизни. Он присутствует в воде и почти во всех молекулах живых организмов. Однако сам водород не играет особо активной роли. Он остается связанным с атомами углерода и кислорода, в то время как химия жизни протекает в более активных центрах, включающих, например, кислород, азот и фосфор.

Водород, несомненно, самый распространенный элемент во вселенной. Он содержится на солнце и большинстве звезд, а планета Юпитер состоит в основном из водорода.

На Земле водород содержится в наибольших количествах в виде воды. В виде газа он присутствует в атмосфере лишь в крошечных количествах – менее 1 части на миллион по объему. Любой водород, который попадает в атмосферу, быстро выходит из-под действия земного притяжения в открытый космос.

Большая часть водорода образуется при нагревании природного газа с водяным паром с образованием синтез-газа (смеси водорода и монооксида углерода). Синтез-газ отделяется с получением водорода. Водород также может быть получен электролизом воды.

В начале 1500-х годов алхимик Парацельс заметил, что пузырьки, выделяющиеся при добавлении железных опилок в серную кислоту, легко воспламеняются. В 1671 году Роберт Бойль сделал то же наблюдение. Ни один из них не последовал за открытием водорода, и поэтому заслуга принадлежит Генри Кавендишу. В 1766 году он собрал пузырьки и показал, что они отличаются от других газов. Позже он показал, что при сгорании водорода образуется вода, тем самым положив конец вере в то, что вода является элементом. Антуан Лавуазье дал газу название hydro-gen, что означает «образующий воду».

В 1931 году Гарольд Юри и его коллеги из Колумбийского университета в США обнаружили вторую, более редкую форму водорода. Масса этого элемента в два раза превышает массу обычного водорода, и они назвали его дейтерием.