高純氣體是工業(yè)名詞,通常指利用現(xiàn)代提純技術(shù)能達(dá)到的某個(gè)等級(jí)純度的氣體,其中高純氫氣是其中應(yīng)用比較多的一種。
物理性質(zhì):
高純氫是一種無(wú)色無(wú)臭可燃?xì)怏w。在空氣中的可燃限4.0%~75.0%(V)。自燃溫度571.2℃。相對(duì)密度ds(0℃,空氣=1)0.06960。ρg 0.08342kg/m3(21.1℃,101.3kPa);液體密度70.96kg/m3(-252.8℃,101.3kPa)。沸點(diǎn)-252.8℃。熔點(diǎn)-259.2℃。氫分子由兩種同分異構(gòu)體組成,常溫下正仲氫比例為75:25。隨著溫度降低,仲氫比例提高,伴隨著放出轉(zhuǎn)化熱。20.4K時(shí)平衡組成為0.2:99.8。氫氣無(wú)毒,但不能維持生命。
化學(xué)性質(zhì):
氫氣常溫下性質(zhì)穩(wěn)定,在點(diǎn)燃或加熱的條件下能多跟許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
①可燃性(可在氧氣中或氯氣中燃燒):(化合反應(yīng))
(點(diǎn)燃不純的氫氣要發(fā)生爆炸,點(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨汄?yàn)純,相似的,氘(重氫)在氧氣中點(diǎn)燃可以生成重水(D2O))
(化合反應(yīng))在此反應(yīng)中,燃燒火焰為蒼白色,在光照條件下爆炸。
H2+F2=2HF(氫氣與氟氣混合,即使在陰暗的條件下,也會(huì)立刻爆炸,生成氟化氫氣體
②還原性(例如使某些金屬氧化物還原)
H2+CuOCu+H2O(置換反應(yīng)
3H2+WO3W+3H2O(置換反應(yīng))
氫氣還可以和雙鍵或三鍵發(fā)生加成反應(yīng)。
氫氣安全性:
安全性編輯 語(yǔ)音
氫氣無(wú)毒,有窒息性。
氫氣有易燃易爆性,容易發(fā)生爆炸,所以純氫有一定危險(xiǎn)性。
若燃燒時(shí)有強(qiáng)烈的爆鳴聲,則說(shuō)明氫氣不純;極易發(fā)生爆炸,所以對(duì)此須引起足夠的重視。
如果發(fā)生氫氣泄露,處理辦法是:迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處,并進(jìn)行隔離,嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護(hù)服。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng),加速擴(kuò)散。如有可能,將漏出氣用排風(fēng)機(jī)送至空曠地方或裝設(shè)適當(dāng)噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理,修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。
滅火方法:切斷氣源。若不能立即切斷氣源,則不允許熄滅正在燃燒的氣體。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場(chǎng)移至空曠處。滅火劑:霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉。
產(chǎn)品應(yīng)用:
氫是主要的工業(yè)原料,也是最重要的工業(yè)氣體和特種氣體,在石油化工、電子工業(yè)、冶金工業(yè)、食品加工、浮法玻璃、精細(xì)有機(jī)合成、航空航天等方面有著廣泛的應(yīng)用。
同時(shí),氫也是一種理想的二次能源(二次能源是指必須由一種初級(jí)能源如太陽(yáng)能、煤炭等來(lái)制取的能源)。在一般情況下,氫極易與氧結(jié)合。這種特性使其成為天然的還原劑使用于防止出現(xiàn)氧化的生產(chǎn)中。在玻璃制造的高溫加工過(guò)程及電子微芯片的制造中,在氮?dú)獗Wo(hù)氣中加入氫以去除殘余的氧。
在石化工業(yè)中,需加氫通過(guò)去硫和氫化裂解來(lái)提煉原油。
氫的另一個(gè)重要的用途是對(duì)人造黃油、食用油、洗發(fā)精、潤(rùn)滑劑、家庭清潔劑及其它產(chǎn)品中的脂肪氫化。 由于氫的高燃料性,航天工業(yè)使用液氫作為燃料。