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氫氣的意思、氫氣的詳細解釋

關鍵字:

氫氣的解釋

“氫”的通稱。

詞語分解

專業解析

氫氣是化學元素氫(Hydrogen)的單質形态,化學式為H₂。根據《現代漢語詞典》釋義,它是自然界最輕的氣體,常溫常壓下呈無色、無味、無臭的穩定雙原子分子形态,标準狀況下密度為0.0899克/升。

從物理性質看,氫氣具有極低沸點(−252.87℃)和熔點(−259.14℃),難溶于水,但可被钯、鉑等金屬吸附儲存。其化學性質表現為強還原性,與氧氣混合點燃可生成水(反應式:2H₂ + O₂ → 2H₂O),該特性使其成為清潔能源的核心成分。

在應用層面,氫氣主要涉及三大領域:

  1. 工業:合成氨、甲醇及石油精煉的關鍵原料(參考《化工百科全書》);
  2. 能源:燃料電池的燃料載體,日本、德國已開展氫能列車試點(來源:國際能源署報告);
  3. 航天:液氫作為火箭推進劑,美國NASA航天飛機曾采用此技術。

使用氫氣需遵循嚴格安全規範,因其爆炸極限寬泛(4%–75%),需避光密封儲存,操作環境要求防靜電和通風。詞源方面,“氫”字源自“輕”的異體字,清代《化學鑒原》首次用該字描述這種最輕氣體。

網絡擴展解釋

氫氣(H₂)是氫元素的單質形态,以下是其詳細解釋:

  1. 基本定義
    氫氣由雙原子分子(H₂)構成,常溫常壓下為無色、無臭、無味的氣體,具有極低密度(0.0899 g/L,标準大氣壓下),是已知最輕的氣體。

  2. 物理性質

    • 密度僅為空氣的1/14,可快速擴散。
    • 易通過微小孔隙逃逸,高溫高壓下甚至能穿透鋼闆。
  3. 化學性質

    • 極易燃燒,與氧氣混合後遇明火可能爆炸。
    • 強還原性,常用于工業還原反應。
  4. 應用領域

    • 早期用途:填充飛艇、氫氣球(因安全性問題後改用氦氣)。
    • 現代用途:新能源開發(如氫燃料電池)、化工還原劑。
  5. 同位素
    自然界中存在氕(H¹)、氘(H²)、氚(H³)等同位素,另有多種人工合成同位素(如H⁴至H⁷)。

曆史背景:16世紀通過金屬與酸反應首次制得,1766年卡文迪許确認其為獨立元素。工業制備多采用天然氣或水煤氣法,而非高能耗電解水。

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