هیدروژن

 

ﻫﯿــﺪروژن ﺑــﺎ ﻧﻤــﺎد H ﯾــﮏ ﻋﻨﺼــﺮ ﺷــﯿﻤﯿﺎﯾﻰ در ﺟــﺪول ﺗﻨﺎوﺑﻰ ﺑﺎ ﻋﺪد اﺗﻤﻰ 1 اﺳــﺖ. ﻫﯿﺪروژن ﯾﮑــﻰ از ﻋﻨﺎﺻــﺮى اﺳــﺖ ﮐــﻪ در ﺳــﻄﺢ زﻣﯿــﻦ ﺑــﻪ وﻓــﻮر ﯾﺎﻓــﺖ ﻣــﻰ ﺷــﻮد. اﯾــﻦ ﻋﻨﺼــﺮ در ﻃﺒﯿﻌــﺖ ﺑﺼــﻮرت ﺧﺎﻟــﺺ وﺟــﻮد ﻧــﺪارد اﻣــﺎ ﻣــﻰ ﺗــﻮان آن را ﺗﻮﺳــﻂ ﭼﻨﺪﯾــﻦ روش ﻣﺨﺘﻠــﻒ از ﺳــﺎﯾﺮ ﺗﺮﮐﯿﺒــﺎت ﺑﺪﺳــﺖ آورد. ﻋﻨﺼــﺮ ﻫﯿــﺪروژن را ﻣﻰ ﺗــﻮان در آب و ﺗﻤﺎﻣــﻰ ﺗﺮﮐﯿﺐ ﻫــﺎى آﻟــﻰ و ﻣﻮﺟــﻮدات زﻧــﺪه ﭘﯿــﺪا ﮐــﺮد. اﯾــﻦ ﻋﻨﺼــﺮ در واﮐﻨﺶ ﻫــﺎى اﺳــﯿﺪى و ﻗﻠﯿﺎﯾــﻰ و ﻧﯿــﺰ در ﺑﺴــﯿﺎرى از واﮐﻨﺶ ﻫــﺎ ﺑــﺎ داد و ﺳــﺘﺪ ﭘﺮوﺗــﻮن ﻣﯿــﺎن ﻣــﺎده ﺣــﻞ ﺷــﺪﻧﻰ و ﺣــﻼل ﻧﻘــﺶ ﻣﻬﻤــﻰ از ﺧﻮد ﻧﺸﺎن ﻣﻰ دﻫﺪ. ﻫﯿــﺪروژن ﺑــﻪ ﻃــﻮر ﻃﺒﯿﻌــﻰ داراى ﺳــﻪ اﯾﺰوﺗــﻮپ ﭘﺎﯾــﺪار ﭘﺮوﺗﯿــﻮم 1H ، دوﺗﺮﯾــﻮم 2H و ﺗﺮﯾﺘﯿﻮم 3H اﺳﺖ. ﭘﺮوﺗﯿــﻮم در راﮐﺘﻮرﻫــﺎى اﺗﻤــﻰ ﺗﻮﻟﯿــﺪ ﻣــﻰ  ﺷــﻮد و در ﺳــﺎﺧﺖ ﺑﻤﺐ ﻫــﺎى ﻫﯿﺪروژﻧــﻰ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﻰ ﮔﯿﺮد دوﺗﺮﯾــﻮم ﺑــﻪ ﻋﻨــﻮان ﯾــﮏ ﮐﻨــﺪ ﮐﻨﻨــﺪه ﺟﻬﺖ ﮐﺎﻫــﺶ ﺣﺮﮐــﺖ ﻧﻮﺗﺮون ﻫــﺎ در ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ ﻫــﺎى ﻫﺴﺘﻪ اى ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﻰ ﮔﯿﺮد. ﺗﺮﯾﺘﯿــﻮم ﺑــﻪ ﻋﻨــﻮان ﯾــﮏ ﻣﻨﺒــﻊ ﺗﺸﻌﺸــﻊ در رﻧﮓ ﻫﺎى ﻧﻮراﻧﻰ ﮐﺎرﺑﺮد دارد.

هیدروژن

کاربرد هیدروژن:

گاز ﻃﺒﯿﻌــﯽ اﺻﻠــﯽ ﺗﺮﯾــﻦ ﻣﻨﺒــﻊ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻫﯿــﺪروژن در ﺳﺮاﺳــﺮ ﺟﻬــﺎن اﺳــﺖ. ﯾﮑــﯽ از ﮐﺎرﺑﺮدى ﺗﺮﯾــﻦ روش ﻫــﺎی ﺗﺠــﺎری ﻣــﻮرد اﺳــﺘﻔﺎده ﺟﻬــﺖ ﺗﻮﻟﯿــﺪ ﻫﯿــﺪروژن و ﮔﺎز ﺳــﻨﺘﺰ، ﻓﺮآﯾﻨــﺪ رﯾﻔﺮﻣﯿﻨــﮓ ﺑﺨﺎر آب-ﻣﺘﺎن اﺳﺖ. ﻫﯿــﺪروژن در ﻃﺒﯿﻌــﺖ ﺑــﻪ دو ﻓــﺮم اورﺗــﻮ و ﭘــﺎرا وﺟــﻮد دارد. 25 درﺻــﺪ ﻫﯿﺪروژﻧﻰ ﮐﻪ در اﺗــﺎق وﺟــﻮد دارد ﺑــﻪ ﺻــﻮرت ﭘــﺎرا و 75 درﺻــﺪ آن ﺑــﻪ ﺻــﻮرت اورﺗــﻮ اﺳــﺖ. اﯾــﻦ دو ﻓــﺮم از ﻋﻨﺼــﺮ ﻫﯿــﺪروژن داراى اﻧــﺮژى و ﺧــﻮاص ﻓﯿﺰﯾﮑــﻰ ﻣﺘﻔﺎوﺗﻰ ﻫﺴــﺘﻨﺪ. در ﺻﻨﻌﺖ ﻫﺴــﺘﻪ اى از ﻓــﺮم ﭘﺎرا-ﻫﯿــﺪروژن ﺟﻬــﺖ ﭘﺮﮐــﺮدن اﺗﺎﻗﮏ ﻫﺎى ﺣﺒﺎب اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻰ ﺷﻮد. از ﻫﯿــﺪروژن ﺧﺎﻟــﺺ ﯾــﺎ آﻣﯿﺨﺘــﻪ اى از ﻫﯿﺪروژن و ﻧﯿﺘــﺮوژن ﺑــﺮاى ﺷﻨﺎﺳــﺎﯾﻰ ﻧﺸــﺘﻰ ﻫﺎى رﯾــﺰ و ﺳــﻮراخ ﻫﺎى ﺑﺴــﯿﺎر ﮐﻮﭼــﮏ در ﻧﯿﺮوﮔﺎه ﻫــﺎ، ﺻﻨﺎﯾــﻊ ﺷــﯿﻤﯿﺎﯾﻰ، ﻫﻮاﻓﻀــﺎ و ﺧﻮدروﺳــﺎزى، ﮐﺸــﺘﻰ ﺳــﺎزى و ﻣﺨﺎﺑــﺮات ﻣﻰ ﺗــﻮان ﺑﻬــﺮه ﺑــﺮد و ﻫﻤﭽﻨﯿــﻦ در ﺻﻨﺎﯾــﻊ ﻏﺬاﯾــﻰ ﻧﯿــﺰ ﺑــﻪ ﮐﻤــﮏ آن ﻣﻰ ﺗــﻮان ﺑﺴــﺘﻪ ﺑﻨــﺪى ﻣــﻮاد ﺧﻮراﮐــﻰ را از ﻧﻈــﺮ ﻧﺸــﺘﻰ و ﺳــﻮراخ آزﻣــﻮد و از اﮐﺴــﯿﺪ ﺷﺪن ﻣﻮاد ﺧﻮراﮐﻰ ﭘﯿﺸﮕﯿﺮى ﻧﻤﻮد. از ﻫﯿــﺪروژن در ﻧﯿﺮوﮔﺎه ﻫــﺎى ﺑــﺮق ﺑﺪﻟﯿــﻞ ﻇﺮﻓﯿــﺖ ﮔﺮﻣﺎﯾــﻰ ﺑﺴــﯿﺎر ﺑــﺎﻻى اﯾــﻦ ﮔﺎز ﺑــﻪ ﻋﻨــﻮان ﺧﻨــﮏ ﮐﻨﻨــﺪه ﺗﻮرﺑﻮژﻧﺮاﺗﻮرﻫــﺎ ﻣﻰ ﺗــﻮان ﺑﻬﺮه ﺑﺮد. از ﻫﯿــﺪروژن  ﺑﻄــﻮر ﮔﺴــﺘﺮده در ﺻﻨﺎﯾــﻊ   ﻓــﻮﻻدى ﺑﺪﻟﯿــﻞ ﺗﻮاﻧﺎﯾــﻰ آن ﺑــﺮاى ﮐﺎﻫــﺶ اﮐﺴــﯿﺪ ﻫﺎى ﻓﻠــﺰى و ﺟﻠﻮﮔﯿﺮى از اﮐﺴﯿﺪاﺳــﯿﻮن ﻓﻠــﺰى در ﻃــﻮل ﻋﻤﻠﯿــﺎت ﺣﺮارﺗــﻰ و ﻫﻤﭽﻨﯿــﻦ ﺟﻬــﺖ ﺗﻮﻟﯿــﺪ ﻓﻠﺰﻫــﺎى ﺧــﺎص، ﻧﯿﻤــﻪ ﻫــﺎدى و ﮐﺮﺑﻦ اﺳﺘﯿﻞ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻰ ﺷﻮد.  از ﮔﺎز ﻫﯿــﺪروژن  ﺑﺼــﻮرت ﺧﺎﻟــﺺ و ﯾــﺎ ﺑﻄــﻮر ﯾــﮏ ﻣﺨﻠــﻮط ﺑــﺎ ﮔﺎزﻫــﺎى ﺧﻨﺜــﻰ ﻧﻈﯿــﺮ آرﮔــﻮن و ﻧﯿﺘــﺮوژن ﺟﻬــﺖ ﺗﻮﻟﯿــﺪ اﺳــﺘﻨﻠﺲ اﺳــﺘﯿﻞ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻰ ﮐﻨﻨﺪ. در ﺻﻨﻌــﺖ از ﻫﯿــﺪروژن ﺟﻬــﺖ ﺗﺎﻣﯿــﻦ ﺷــﻌﻠﻪ ﻫﻨــﮕﺎم ﮐﺎر ﺑــﺎ ﺷﯿﺸــﻪ ) ﺟﻬــﺖ ﺗﻮﻟﯿــﺪ ﮐﻮارﺗــﺰ، ﭘﯿﺮﮐــﺲ و…( و ﺗﻮﻟﯿــﺪ ﺳــﻨﮓ ﻫﺎى ﻣﺼﻨﻮﻋــﻰ ﭼــﻮن ﯾﺎﻗــﻮت و ﻫﻤﭽﻨﯿــﻦ ﺟﻬــﺖ ﺑــﺮش ﮐﺎرى زﯾﺮ آب ﻧﯿﺰ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻰ ﮐﻨﻨﺪ. داﻧﺴــﯿﺘﻪ ﮐــﻢ ﻫﯿــﺪروژن در ﺣﺎﻟــﺖ ﮔﺎزى، ﮐﺎرﺑــﺮد ﻫﯿــﺪروژن را ﺑﻌﻨــﻮان ﺣﺎﻣــﻞ اﻧــﺮژى ﺑــﺎ ﻣﺸــﮑﻞ روﺑــﺮو ﺳــﺎﺧﺘﻪ اﺳــﺖ، ﺑﺪﯾــﻦ ﻣﻌﻨــﻰ ﮐــﻪ ﻧﺴــﺒﺖ ﺑــﻪ ﺳــﻮﺧﺖ ﻫﺎى ﻣﺎﯾــﻊ ﻫﻤﭽــﻮن ﺑﻨﺰﯾــﻦ ﯾــﺎ ﻣﺘﺎﻧــﻮل از ﻣﺤﺘــﻮاى اﻧــﺮژى ﮐﻤــﻰ ﺑــﻪ ازاء ﻫــﺮ واﺣــﺪ ﺣﺠــﻢ ﺑﺮﺧــﻮردار اﺳــﺖ. ﺑﺮﻋﮑــﺲ ﻫﯿــﺪروژن ﻣﺎﯾــﻊ ﺑﺎﻻﺗﺮﯾــﻦ داﻧﺴــﯿﺘﻪ اﻧــﺮژى را ﻧﺴــﺒﺖ ﺑــﻪ ﮐﻠﯿــﻪ ﺳــﻮﺧﺖ ﻫﺎ داراﺳــﺖ و ﺑﺎﯾــﺪ در دﻣــﺎى ﺑﺴــﯿﺎر ﭘﺎﯾﯿــﻦ ﺗﻘﺮﯾﺒــﺎً  253 درﺟــﻪ ﺳــﺎﻧﺘﯿﮕﺮاد زﯾــﺮ ﺻﻔــﺮ و در ﻓﺸــﺎرﻫﺎى ﺑــﺎﻻ ذﺧﯿــﺮه ﺷــﻮد ﮐــﻪ اﯾــﻦ ﻣﺴــﺌﻠﻪ، ذﺧﯿــﺮه ﺳــﺎزى و ﺣﻤــﻞ و ﻧﻘــﻞ آن را ﻣﺸــﮑﻞ ﻣــﻰ ﺳــﺎزد، ﺑــﺎ اﯾــﻦ ﺣــﺎل از ﻫﯿــﺪروژن ﻣﺎﯾــﻊ ﺑﻌﻨــﻮان ﺳــﻮﺧﺖ ﻣﻮﺷــﮏ ﻫﺎ و راﮐﺖ ﻫــﺎ در ﺻﻨﻌــﺖ ﻫﻮاﻓﻀــﺎ ﺗــﺎ ﺑــﻪ اﻣــﺮوز اﺳــﺘﻔﺎده ﮔﺮدﯾﺪه اﺳــﺖ.  از ﻫﯿــﺪروژن ﻓــﻮق ﺧﺎﻟــﺺ ﺑﻄــﻮر ﮔﺴــﺘﺮده در ﺻﻨﺎﯾــﻊ اﻟﮑﺘﺮوﻧﯿــﮏ ﺑﻌﻨــﻮان ﻋﺎﻣــﻞ ﮐﺎﻫﻨــﺪه و ﮔﺎز ﺣﺎﻣــﻞ اﺳــﺘﻔﺎده ﻣﻰ ﺷــﻮد، ﻫﻤﭽﻨﯿــﻦ اﺳــﺘﻔﺎده دﯾﮕــﺮ اﯾــﻦ ﮔﺎز ﻓــﻮق ﺧﺎﻟــﺺ در دﺳــﺘﮕﺎه ﻫﺎى ﮐﺮوﻣﺎﺗﻮﮔﺮاﻓــﻰ ﮔﺎز ﻧﯿــﺰ ﺑﻌﻨــﻮان ﮔﺎز ﺣﺎﻣﻞ ﻣﻰ ﺑﺎﺷﺪ.

ایمنی:

اﯾــﻦ ﮔﺎز ﻣﻰ ﺗﻮاﻧــﺪ در ﻫــﻮا در ﺑــﺎزه ﮔﺴــﺘﺮده اى از ﻏﻠﻈــﺖ، ﻣﯿــﺎن 4 درﺻــﺪ ﺗــﺎ 75 درﺻــﺪ ﺣﺠﻤﻰ ﺑﺴــﻮزد. ﮔﺎز ﻫﯿــﺪروژن ﺷــﺪﯾﺪاً ﻗﺎﺑــﻞ اﺷــﺘﻌﺎل اﺳــﺖ و ﺑــﺎ ﻫــﻮا ﻣﺨﻠــﻮط اﻧﻔﺠــﺎرى ﻣﻰ دﻫــﺪ و ﺑﺪﻟﯿــﻞ ﺳــﺒﮏ ﺗﺮ ﺑــﻮدن ﻧﺴــﺒﺖ ﺑــﻪ ﻫــﻮا ﻣﻰ ﺗﻮاﻧــﺪ در ﻗﺴــﻤﺖ ﺑــﺎﻻى ﯾــﮏ ﻣﺤﯿــﻂ ﺗﺠﻤــﻊ ﭘﯿــﺪا ﮐﻨــﺪ. در اﮐﺜــﺮ ﻣﻮاﻗــﻊ ﺷــﻌﻠﻪ ﻫﺎى ﻧﺎﺷــﻰ از ﺳــﻮﺧﺘﻦ ﻫﯿــﺪروژن ﻣﺸــﺨﺺ ﻧﯿﺴــﺘﻨﺪ و ﺷــﻌﻠﻪ آن ﺑــﺪون رﻧــﮓ اﺳــﺖ. اﯾــﻦ ﮔﺎز ﻗﺎﺑــﻞ ﺧﺎﻣــﻮش ﮐــﺮدن ﻧﻤﻰ ﺑﺎﺷــﺪ و ﻣﻰ ﺑﺎﯾﺴــﺖ ﺳــﺮﯾﻌﺎً ﺷــﯿﺮ ﻣﺤــﻞ ﻧﺸــﺘﻰ را ﺑﺴــﺖ. ﮔﺎز ﻫﯿــﺪروژن ﺧﻮرﻧــﺪه ﻧﯿﺴــﺖ وﻟــﻰ ﻣﻤﮑــﻦ اﺳــﺖ در ﺑﻌﻀــﻰ ﻓﻠــﺰات ﻣﺎﻧﻨــﺪ ﻓــﻮﻻد ﺳــﺨﺖ ﺷــﺪه وارد ﺷــﺪه و  ﺑﺎﻋــﺚ ﺷﮑﺴــﺘﻦ ﻓﻠــﺰ ﺷــﻮد. ﺑﻄــﻮر ﺧﻼﺻــﻪ ﺑﺎﯾــﺪ ﮔﻔــﺖ اﯾــﻦ ﮔﺎز در دﻣــﺎ و ﻓﺸــﺎر اﺳــﺘﺎﻧﺪارد ﺑــﺪون ﺑــﻮ، ﺑﻰ رﻧﮓ و ﺑﺴﯿﺎر آﺗﺸﮕﯿﺮ اﺳﺖ.