أفضل من قدم بحثاً عن غاز الهيدروجين هو “هنري كافنديش”، كان أول من اكتشف الغاز وخصائصه، وكان هذا في عام 1766 م، وقال هنري إن “غاز الهيدروجين من الغازات القابلة للاشتعال” مثل كالأكسجين وعكس ثاني أكسيد الكربون وهو غير قابل للاحتراق.
يصنف غاز الهيدروجين على أنه مادة لا طعم لها أو عديمة اللون أو عديمة الرائحة. الهيدروجين له إلكترون سالب وبروتون موجب.
ما هو غاز الهيدروجين؟
غاز الهيدروجين هو أحد العناصر الأولى في الجدول الدوري. ليس لها لون أو طعم أو رائحة. رمز الهيدروجين في الجدول الدوري هو H والعدد الذري هو 1.
يحترق هذا الغاز بسرعة عند استخدام العوامل التي تتسبب في احتراقه، وتكون النيران المشتعلة التي يسببها الهيدروجين زرقاء وبطيئة على عكس اللون الأحمر للنار.
والهيدروجين من الغازات التي تزن أقل من الهواء، والهيدروجين يمكن أن يكون قاتلاً لأنه يسبب الاختناق، رغم أنه لا يصنف على أنه غاز سام.
لكنه يعيق توصيل الأكسجين الذي يسبب الاختناق ويمكن أن يؤدي إلى الموت، واسم الهيدروجين يعني “باني الماء” في الثقافة اليونانية، ويشكل الهيدروجين حوالي 70٪ من كتلة الكون.
ابحث عن غاز الهيدروجين
هناك الكثير من المعلومات غير المعروفة عن غاز الهيدروجين، على الرغم من أهميته، لكن المعلومات التي يعرفها الآخرون عنه قليلة جدًا. أفضل أبحاث أو معلومات عن غاز الهيدروجين هي:
ما هو غاز الهيدروجين المستخدم؟
يستخدم غاز الهيدروجين في العديد من التطبيقات الصناعية الهامة، مثل:
- يستخدم أكثر من ثلثي غاز الهيدروجين في العالم لإنتاج الأمونيا.
- يستخدم غاز الهيدروجين أيضًا في صنع كحول الميثيل والميثانول بشكل عام، ويتم خلط الهيدروجين بالكروم وأكسيد الزنك.
- يستخدم الهيدروجين في إنتاج المارجرين لأنه يستخدم في هدرجة الزيوت غير المشبعة.
- يحول الهيدروجين الأحماض الدهنية إلى كحول.
- يحول الهيدروجين البنزين والفينول إلى سيكلوهكسان، وهو مركب عضوي له الصيغة الكيميائية C6H12.
- بسبب اشتعال الهيدروجين فإنه يستخدم في الصواريخ كوقود في حالة الطاقة النووية.
- يستخدم الهيدروجين لصنع المغنيسيوم.
- يستخدم الهيدروجين لخفض درجة الحرارة داخل المحركات الكهربائية.
- يتم استخدامه في المعامل لضبط درجة الحرارة وإبقائها منخفضة وباردة.
انظر هنا: البحث عن الرقم الهيدروجيني لحمض الكبريتيك في الكيمياء
الخصائص الفيزيائية لغاز الهيدروجين
يوجد للهيدروجين خواص عديدة فيزيائية وكيميائية، وهي:
- العدد الذري لغاز الهيدروجين هو (1).
- إنها واحدة من أكثر الغازات احتراقًا وقابلية للاشتعال.
- يمكن أن يحترق تلقائيًا عند درجة حرارة 500 درجة مئوية.
- لون اللهب المنبعث أثناء الاحتراق هو البنفسجي.
- وهو من الغازات أخف من الهواء فيطفو على سطح الماء.
- الكتلة الذرية لغاز الهيدروجين 008.
- يمكن أن يتفاعل غاز الهيدروجين كثيرًا مع العناصر المؤكسدة.
- يتكون غاز الهيدروجين من أيونات سالبة وأيونات موجبة.
- غاز الهيدروجين عنصر غير فلزي.
- غاز الهيدروجين موجود في المجموعة الأولى من الجدول الدوري.
معلومات سريعة عن غاز الهيدروجين
هناك الكثير من المعلومات حول غاز الهيدروجين التي تميزه عن الغازات الأخرى في الكون، وهي:
- غاز الهيدروجين هو أخف غاز على سطح الأرض لأنه يزن أقل من الهواء.
- ينتشر غاز الهيدروجين على سطح الأرض أكثر من أي عنصر أو غاز آخر.
- يمثل غاز الهيدروجين 70 أو 75٪ من كتلة الكون.
- كان هنري كافنديش أول من اكتشف غاز الهيدروجين.
- الغاز ليس له لون أو رائحة أو طعم “مثل الماء”.
- تبلغ سرعة صوت ذرة الهيدروجين حوالي 1250 مترًا في الثانية.
- يوجد غاز الهيدروجين في الغلاف الجوي في شكل جزيئي.
- يتكون الهيدروجين من بروتون وإلكترون واحد.
- يقول الباحثون إن وجود الهيدروجين يرجع إلى ثلاث نظريات مختلفة، الأولى هي التريتيوم، والثانية الديوتيريوم، والثالثة والأخيرة البروتيوم.
استخدام غاز الهيدروجين
يستخدم غاز الهيدروجين في معظم الأشياء السابقة، لكن معظم غاز الهيدروجين يستخدم في:
- وقود الطائرات والمركبات والمركبات المختلفة.
- يتم استخدامه كبطارية في أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة.
- يتم استخدامه لتوليد الطاقة الحرارية.
- يتم استخدامه في اللحام مثل لحام الحديد.
- يتم استخدامه في مصانع الصناعة الكيميائية، حيث يكتشف الهيدروجين التسربات.
- يستخدم في صناعة الزجاج وخاصة الزجاج المسطح.
- يتم استخدامه لملء المناطيد التي تطير في الهواء بسبب كثافتها المنخفضة.
- حفظ الطعام عندما تريد نقله من مكان إلى آخر بسبب قدرته على تقليل الحرارة والبرودة.
اقرأ أيضًا: رمز الهيدروجين في الجدول الدوري
اضرار غاز الهيدروجين
على الرغم من وجود العديد من الفوائد والاستخدامات لغاز الهيدروجين، إلا أن له العديد من المخاطر والأضرار، مثل:
غاز الهيدروجين قابل للاشتعال
- يسبب الهيدروجين حرائق تحدث بشكل متكرر أكثر من الغاز والبنزين.
- تعتبر الحرائق والحوادث التي يسببها غاز الهيدروجين أكثر خطورة من أي غاز آخر.
- طاقة الاشتعال صغيرة وغير مرئية للعين ولكنها تسبب الكثير من الضرر.
غاز الهيدروجين متفجر
- غاز الهيدروجين قابل للانفجار عندما يتلامس مع غاز الأكسجين.
- غاز الهيدروجين أيضًا أقل قابلية للانفجار من البنزين عند ملامسته للأكسجين.
التعرض لحروق شديدة
- إذا تعرض الجسم لغاز الهيدروجين السائل، فسوف ينتج عن ذلك حروق شديدة.
- ويرجع ذلك إلى درجة حرارة الهيدروجين التي تبلغ 252 درجة تحت الصفر.
- يريد الباحثون تخزين الهيدروجين السائل في أوعية قوية ومعزولة لمنعه من التسرب وحرق الجلد.
ما هي القنبلة الهيدروجينية؟
القنبلة الهيدروجينية هي قنبلة نووية مصنوعة من غاز الهيدروجين وهي من أقوى القنابل التي تسبب انفجارات كبيرة. يطلق عليه القنبلة الذرية النووية. اضرار هذه القنبلة كالتالي:
- تسبب القنبلة الهيدروجينية عمى دائم أو مؤقت.
- القنبلة الهيدروجينية تدمر مكان سقوطها على مدى واسع.
- يمكن للقنبلة الهيدروجينية إزالة الأشجار.
- القنبلة الهيدروجينية تدمر الأبنية بسبب طاقتها وانفجارها.
- تطلق القنبلة دخانًا يقتل النباتات ويلوث المياه.
- قنبلة هيدروجينية تدمر الأسماك والماشية وتقتل الأسماك والحيوانات والنباتات والبشر.
- يمكن أن يستمر التلوث البيئي الناجم عن القنبلة لأكثر من 50 عامًا.
- انتشرت العديد من الأمراض والإشعاع في المنطقة التي دمرتها القنبلة.
ماذا يعني بيروكسيد الهيدروجين؟
بيروكسيد الهيدروجين مركب كيميائي يستخدم لتبييض القطن والصوف وجميع الأقمشة. يباع بتركيزات مختلفة. وهو مركب عديم اللون والرائحة، وصيغته الكيميائية H2O2.
يستخدم بيروكسيد الهيدروجين المصنوع من غاز الهيدروجين في أشياء كثيرة، مثل قطاع الصحة، والصناعات الدوائية ومستحضرات التجميل، وله مسميات أخرى كثيرة، أشهرها “بيروكسيد”.
كيفية صنع الهيدروجين بالماء
هناك طرق عديدة لإنتاج الهيدروجين من الماء، مثل:
طريقة التحليل الكهربائي
- واحدة من أكثر طرق إنتاج الهيدروجين شيوعًا.
- هذه واحدة من أقل الطرق تكلفة من حيث المال.
- يتم إنتاج الهيدروجين فيها عن طريق توصيل قطعتين من الحديد أو الفولاذ بقطبين كهربائيين، ثم يتم توصيلهما بالمياه المالحة.
- يتم فصل جزيئات الهيدروجين والأكسجين.
طريقة الإزاحة
- وهي أيضًا طريقة مستخدمة على نطاق واسع مثل التحليل الكهربائي.
- يتفاعل المعدن مع الماء، مما يؤدي إلى انتقال الهيدروجين.
- يمكن استخدام المعادن مثل الصوديوم أو المغنيسيوم في الماء.
انظر أيضًا: بيروكسيد الهيدروجين ومخاطره
في نهاية المقال سوف نشرح البحث عن غاز الهيدروجين واستخداماته وأضراره، وهناك طرق عديدة لإنتاج الهيدروجين بالماء مثل بخار الماء والكربون.
في ذلك، يتم تحويل الغاز إلى حالة غازية بواسطة الفحم وبخار الماء، ويستخدم أكسيد الحديد أيضًا بالكامل لإنتاج الهيدروجين.