现代交通工具如汽车、飞机等均使用汽油作为动力燃料。然而汽油在内燃机中不能完全燃烧,燃烧后产生的有害废气严重污染大气。经过长期研究,科学家认为氢气是最理想的燃料。
水是氢的仓库。利用电解,可以分离水中的氢和氧。如果氢气和氧气重新混合燃烧,会产生3000的高温。燃烧后产生的水不会对人体造成污染,因此氢气是最清洁的燃料。
氢气是热效率最高的燃料。与汽油相比,相同重量的氢气燃烧后产生更多的能量。氢气在空气中的燃烧速度比汽油快十倍以上。
使用氢气作为燃料的最大困难是难以储存。氢气在低于-259C 时会变成固体。液氢必须在-253C的低温下储存。如果温度稍微升高,就会沸腾。在-239.9时,液氢很容易挥发、汽化。科学家们想出了很多方法来储存它,但将其转化为汽车和飞机的燃料仍然存在许多困难。
科学家们还在考虑另一种比普通氢更好的燃料。它是氢的孪生兄弟——重氢,学名是氘。从水中电解出来的氢的千分之二是氘。每50吨水可电解产生5吨氢气,其中1公斤为氘。发生核反应时,可产生1.8亿千瓦的能量,相当于10公斤铀或2万吨煤产生的能量。如果氘的核反应可以人为控制,那么氘将是一种取之不尽、用之不竭的永久能源。
在化学中,光中出现的汉字“氢”是指氢元素:
H代表微观氢原子
H2代表宏观的氢气,也可以代表微观的氢分子。
氢是一种化学元素,化学符号为H,原子序数为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。氢的常见元素形式是氢气。它是一种由双原子分子组成的无色、无味、无臭、极易燃气体。氢气是最轻的气体。它是宇宙中最丰富的物质。
氢原子存在于水、所有有机化合物和生物体中。导热性特别强,可以氧化合成生成水。在0 摄氏度和1 个大气压下,氢气的重量仅为0.09 克/升,仅为同体积空气重量的14.5 倍。