氫氣物理學知識

2021-02-15 氫思語

氫(H)是一種化學元素,標準原子質量為1.008,是最輕的元素,在元素周期表中排第一號。氫原子是宇宙中含量最多的化學物質,大約是宇宙所有重子的75%(宇宙含有四種成分,其中72%為暗能量、23%暗物質、4.6%常規物質和少於1%的中微子,其中常規物質是重子組成)。宇宙中主序恆星的組成元素中,大部分是等離子態的氫和氦,其中氫佔約70%-75%。氫的最常見同位素是氕,原子核只有一個質子,也是唯一沒有中子的原子核。

氫原子最早的產生是在宇宙大爆炸發生的幾分鐘後,宇宙溫度降低到大約十億開爾文的量級,密度降低到大約空氣密度的水平。大多數質子沒有與中子結合,就是氫的原子核。少數質子和所有中子結合,組成氘和氦的原子核,這個過程叫做太初核合成。所以可以說氫元素是宇宙產生的第一種化學元素。

常溫常壓下,氫氣是一種極易燃燒,無色透明、無臭無味的氣體,地球上的氫元素一般以原子形式存在於水和有機物分子中。氫氣是世界上密度最小的氣體,密度只有空氣的1/14,即在0 ℃時,一個標準大氣壓下,氫氣的密度為0.0899 g/L。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體。氫氣是相對分子質量最小的物質,主要用作還原劑。

氫元素在酸鹼反應中具有重要作用,這涉及到可溶分子之間的質子(氫原子核)交換。在離子化合物中,氫可以有負氫離子(H—)和正氫離子(H+)兩種類型,雖然正氫離子經常被看作裸質子,其實非常複雜。

16世紀人類才用酸和金屬反應製造出氫氣,1766年到1781年之間,英國物理學家亨利卡文迪許率先認識氘氫氣是一種新物質,燃燒後可以變成水。法國化學家拉瓦錫根據這一性質將該元素命名為「hydrogenium」(「生成水的物質」)。

氫這個漢字怎麼來的?1855 年在中國傳教的英國醫生合信(B.Hobson)編寫中文自然科學著作《博物新編》時,把"hydrogen"翻譯為「輕氣」,意為最輕氣體。1868年後,徐壽與傅蘭雅共同翻譯《化學鑑原》,系統地介紹了十九世紀七、八十年代化學知識的主要內容。在翻譯中,徐壽根據自己發明的一套規則,命名了一套化學元素的中文名稱,其中就包括將輕氣改為氫這個字。日語和韓文中氫氣則根據英文直譯為水素。

徐濤是一個徹底的牛人,看介紹這是個所有學過數理化的人都想揍一頓的人。

徐壽,清末科學家,近代科學啟蒙者

曾獲得大V曾國藩的親自點讚支持

同治皇帝親賜「天下第一巧匠」

他到底有多牛X呢

 

中國第一艘蒸汽輪船,他造的

中國第一個科技學校,他辦的

中國第一臺蒸汽機,他做的

許多化學元素中文,他起的

這個令國人跪服的天才,凡是學過數理化的人都想打他!!

現在工業上一般從天然氣或水煤氣制氫氣,少數使用電解水方法。氫氣主要應用於石油裂化和合成氨。氫氣分子能滲入許多金屬的晶格中,造成「氫脆」現象,使得氫氣存儲罐和管道必須使用特殊材料,設計也更加複雜。

氫氣醫學發展10年來,已經讓氫氣成為保護健康的重要手段,這也是基於過去長期科學領域對氫氣的認識,尤其是氫氣的人體和生物安全性,就是長期研究的沉積。在這裡應該向前輩表達敬意。

相關焦點

  • 氫氣與人類健康關係如何?業界專家來廈開展健康知識講座
    他認為,造成不健康的原因,一個是營養不均衡,一個是有毒素,而用氫氣排毒是行之有效的好方法。  第二十一屆全國臨床腫瘤大會暨2018年CSCO學術年會於9月20日在廈門開幕。9月21日,國內知名腫瘤專家、「時代楷模」徐克成教授在成果展區做了一場主題為「氫氣與人類健康」的健康知識講座,深入淺出地向觀眾介紹氫氣治療疾病原理,以及人類利用氫氣治病的發展過程。
  • 水是可以變成氫氣的
    但是我們理性地來思考,水是的確可以變成氫氣的呀!而氫氣也的確是未來新能源很重要的一個發展方向。因為氫能源,在終端,也就是開車這個環節,真的可以做到完全無汙染。因為大家都知道,氫氣燃燒只會產生水。水怎麼變成氫氣呢?大家的第一反應一定是電解水制氫。
  • 氫氣醫學未來如何發展?
    學術上是2007年發現氫氣在小劑量條件下具有生物抗氧化效應,眾多學者在此基礎上逐漸發現氫氣的更多生物學效應,總之證明氫氣的生物活性,或者氫氣具有治療疾病的作用。又因為氫氣是人們早就熟悉的氣體,早就掌握了製造和使用氫氣的各種技術。結合氫氣效應的新發現,利用過去的氫氣相關技術,人們很快開發出各種治療疾病或保持健康的使用氫氣技術。理論研究,技術開發相互配合,逐漸形成氫氣生物醫學的新領域。
  • 水通過哪些方法可以製得氫氣?通過水製取氫氣驅動汽車可行嗎?
    有哪些途徑可以製得氫氣,成本怎麼樣呢?明確的是通過水可以製得氫氣,主要有以下兩種途徑:電解水和活性金屬與水反應置換氫氣。電解水在充滿電解液的電解槽中通入直流電,水分子在電極上發生電化學反應,分解成氫氣和氧氣。
  • 2018初中化學實驗之氫氣的製取
    新一輪中考複習備考周期正式開始,中考網為各位初三考生整理了中考五大必考學科的知識點,主要是對初中三年各學科知識點的梳理和細化,幫助各位考生理清知識脈絡,熟悉答題思路,希望各位考生可以在考試中取得優異成績!下面是《2018初中化學實驗之氫氣的製取》,僅供參考!
  • 探討氫氣的生命意義,氫氣存在的價值
    普通人和醫生都應該理解,氫氣、氧氣和二氧化碳對身體的基本功能維持十分重要。我們知道,適得使用醫用氣體能治療疾病,急症患者經常使用氧氣等氣體救命。但是某些不存在缺氧情況時或許可以用氫氣產生治療作用。氫氣在人體上的使用曾經用在潛水醫學領域。氫氣用於大深度潛水,主要有三個方面的作用,首先氫氣在高壓下麻醉作用小,可以避免大深度潛水使用氮氣產生的麻醉作用。
  • 氫氣醫學入門央視報導——神奇的氫氣
    氫氣的生物學效應,1975年《科學》雜誌就有報導,但是一直沒有受到學術界的關注。2007年,日本學者太田教授發現呼吸微量氫氣治療腦缺血再灌注損傷的顯著作用。氫氣的安全性和實用性才吸引了國際上大量學者從事氫氣醫學這一新的研究方向。眾多學者先後發現,氫氣可通過抗氧化、抗炎症等途徑,對多種急性和慢性疾病的治療作用。
  • 69.從微觀角度解釋氫氣爆炸
    按照我們現在知道的,氫氣和氧氣是會變成水的,爆炸就是它們變成水的過程。那麼按照我們之前講的,只需要簡單的氫氣和氧氣放在一起,它們的分子就應該互相碰撞變成水分子才是啊,也就是說應該馬上爆炸才對啊,為什麼最後還要有個點火的多餘動作呢?可事實呢,就是不點火不爆炸。所以只有一個原因了,那就是我們想錯了。
  • 【原創】用物理學知識講解注塑(二)
    如果說,普通話是中國人與中國人交流的語言,英語是和「歪果仁」交流的語言,那麼物理學就是人類與世間萬物交流的語言!
  • 《缺氧》製造氫氣方法 怎麼製造氫氣
    導 讀 《缺氧》怎麼製造氫氣?
  • 物理學中最大的迷之一
    媽咪說:知識就是力量上期視頻當中咱們介紹了量綱在物理學中的重要性,今天咱們來說說精細結構常數α,精細結構常數是物理學中為數不多的無量綱的常數之一
  • 氫呼氣試驗應和氫氣醫學(1)
    理論上,氫氣的劑量就是氫氣進入人體的總量,從藥物劑量角度考慮,需要重點關注血液中氫氣的最大濃度和持續作用時間。根據潛水醫學氣體吸收釋放相關理論推測,提高最大濃度的基本方法有三種,一是增加濃度梯度提高組織吸收的速度,例如飲用超飽和氫水或用氫水沐浴,可以快速在胃腸道和皮膚獲得足夠高濃度氫氣。二是增加氫氣吸入分壓也能有效提高肺吸收氫氣的速度,獲得更高的峰值濃度。
  • 2018初中化學方程式之氫氣還原氧化銅
    新一輪中考複習備考周期正式開始,中考網為各位初三考生整理了中考五大必考學科的知識點,主要是對初中三年各學科知識點的梳理和細化,幫助各位考生理清知識脈絡,熟悉答題思路,希望各位考生可以在考試中取得優異成績!下面是《2018初中化學方程式之氫氣還原氧化銅》,僅供參考!
  • ENA主管談氫氣管網:氫氣將助力英國的天然氣網絡脫碳
    Gas Goes Green建立在我們現有項目的基礎上,並且正在開發創新技術來運輸氫氣,以確保輸送過程安全。隨著Gas Goes Green的推出,我們希望通過進一步合作,將現有燃氣管網轉化為零碳燃氣網絡。這是網絡運營商承諾。
  • 氫氣並不是強氧化劑
    許多熱愛氫氣醫學的朋友在宣傳氫氣醫學效應時,往往容易情緒化,似乎不用最強就無法表達對氫氣醫學的愛,例如說氫氣是最強的還原劑。
  • 生命能源—氫氣
    長期以來,人們對氫氣的生物學效應幾乎熟視無睹。認為氫氣是生命的惰性氣體。  沒有水,就沒有生命。水電解分開就是氫氣氧氣,沒有氧氣,也沒有生命。相對應地對稱性地,沒有氫氣,也沒有生命。然而,現代醫學化學生物學,卻沒有相關的結論。
  • 為什麼水不能變成氫氣和氧氣做燃料?
    水當然可以變成氫氣和氧氣做燃料,而且氫作為人類第一公認的最清潔燃料,燃燒的產物只有水,又可以用水來提純,不斷利用,地球什麼最多,水唄,但是有些東西想簡單了。通過水電解,也就是讓直流電通過水,確實可以使水轉換氧氣和氫氣。
  • 氙氣或被列為興奮劑,氫氣產生作用理所當然
    當然或許是因為我們對生物系統的工作模式理解不夠深入有關,就在9年前,我們對生物系統的重要氣體氫氣也存在誤解,竟然默認氫氣沒有生物學作用。我們對自然界最簡單的有機氣體甲烷也有同樣的態度,大多數人認為這種氣體對生物有害,不考慮這是一種非常重要的生物氣體。
  • 初中化學知識點:氫氣的性質和用途
    教學目標1.掌握氫氣的還原性2.依據氫氣的性質了解氫氣的重要用途。比如氫氣跟氧化銅能否發生反應?能反應,這是氫氣的另一個重要的化學性質。   [板書] 二、氫氣的化學性質2.氫氣跟氧化銅的反應[演示] 實驗(投影裝置圖)先觀察實驗裝置,它由兩大部分組成,一部分是氫氣發生器(用來製取氫氣),另一部分是氧化銅和氫氣的反應器。用酒精燈加熱,使氧化銅和氫氣在加熱的條件下反應。兩部分通過長的玻璃管連接起來,讓產生的氫氣進入反應器。
  • 氫氣的實驗室工業製法原理
    氫的元素符號是II,原子量是1,氫氣的分子式是H2,分子量是2.氫氣的實驗室製法,實驗室裡製取氫氣一般用稀硫酸(H2SO4)或鹽酸(HCI)做原料.為了要把酸中化合態的氫轉變為游離態的氫氣,常用金屬鋅(元素符號是Zn)來和酸作用.