現(xiàn)代交通工具如汽車、飛機(jī)等均使用汽油作為動力燃料。然而汽油在內(nèi)燃機(jī)中不能完全燃燒,燃燒后產(chǎn)生的有害廢氣嚴(yán)重污染大氣。經(jīng)過長期研究,科學(xué)家認(rèn)為氫氣是最理想的燃料。
水是氫的倉庫。利用電解,可以分離水中的氫和氧。如果氫氣和氧氣重新混合燃燒,會產(chǎn)生3000的高溫。燃燒后產(chǎn)生的水不會對人體造成污染,因此氫氣是最清潔的燃料。
氫氣是熱效率最高的燃料。與汽油相比,相同重量的氫氣燃燒后產(chǎn)生更多的能量。氫氣在空氣中的燃燒速度比汽油快十倍以上。
使用氫氣作為燃料的最大困難是難以儲存。氫氣在低于-259C 時(shí)會變成固體。液氫必須在-253C的低溫下儲存。如果溫度稍微升高,就會沸騰。在-239.9時(shí),液氫很容易揮發(fā)、汽化??茖W(xué)家們想出了很多方法來儲存它,但將其轉(zhuǎn)化為汽車和飛機(jī)的燃料仍然存在許多困難。
科學(xué)家們還在考慮另一種比普通氫更好的燃料。它是氫的孿生兄弟——重氫,學(xué)名是氘。從水中電解出來的氫的千分之二是氘。每50噸水可電解產(chǎn)生5噸氫氣,其中1公斤為氘。發(fā)生核反應(yīng)時(shí),可產(chǎn)生1.8億千瓦的能量,相當(dāng)于10公斤鈾或2萬噸煤產(chǎn)生的能量。如果氘的核反應(yīng)可以人為控制,那么氘將是一種取之不盡、用之不竭的永久能源。
在化學(xué)中,光中出現(xiàn)的漢字“氫”是指氫元素:
H代表微觀氫原子
H2代表宏觀的氫氣,也可以代表微觀的氫分子。
氫是一種化學(xué)元素,化學(xué)符號為H,原子序數(shù)為1,在元素周期表中排名第一。它的原子是所有原子中最小的。氫的常見元素形式是氫氣。它是一種由雙原子分子組成的無色、無味、無臭、極易燃?xì)怏w。氫氣是最輕的氣體。它是宇宙中最豐富的物質(zhì)。
氫原子存在于水、所有有機(jī)化合物和生物體中。導(dǎo)熱性特別強(qiáng),可以氧化合成生成水。在0 攝氏度和1 個(gè)大氣壓下,氫氣的重量僅為0.09 克/升,僅為同體積空氣重量的14.5 倍。