Жидкий водород: факты и применение

Жидкий водород — это один из наиболее удивительных и необычных элементов в периодической таблице химических элементов. Он был получен в жидком состоянии только в тридцатых годах прошлого века, после длительных исследований и экспериментов в области искусственного охлаждения. В этой статье мы рассмотрим, что такое жидкий водород и где он находит свое применение.

Искусственное охлаждение начали экспериментально применять в середине восемнадцатого века в Англии. Однако жидкий водород стал доступным лишь в конце девятнадцатого века.

В 1885 году поляк Вроблевский объявил, что температура кипения водорода составляет 23 Кельвина, пиковая температура — 33 Кельвина, а критическое давление — 13 атмосфер. После этого открытия в 1898 году Джеймс Дьюар предпринял попытки создать жидкий водород, но стабильного состояния не удалось достичь.

Первый синтез устойчивого изомера жидкого водорода — параводорода — был осуществлен Полом Хартеком и Карлом Бонхеффером в 1929 году.

Жидкий водород используется в качестве формы для хранения и транспортировки бензина и других нефтепродуктов. Это обеспечивает удобство и безопасность в хранении и передвижении этого важного энергоносителя.

На сегодняшний день активно разрабатываются концепции транспортных средств, которые могли бы использовать сжиженный водород вместо природного газа в качестве топлива. Это имеет большой потенциал для снижения затрат на добычу ценных минералов и сокращения выбросов в атмосферу.

Жидкий водород активно используется физиками и исследователями в качестве охлаждающей жидкости в своих экспериментах, в частности, в экспериментах с нейтронами. Благодаря близким массам элементарных частиц и ядер водорода, обмен энергией происходит очень эффективно.

● Сверхнизкие температуры: Жидкий водород обладает невероятно низкой температурой кипения, всего лишь 20,28 Кельвина (-252,87 градусов Цельсия). Это делает его одним из самых холодных известных веществ на Земле.

● Ракетное топливо: Жидкий водород часто используется в качестве ракетного топлива, особенно в комбинации с жидким кислородом. Это связано с его высокой энергетической плотностью и способностью обеспечивать большой импульс.

● Экологическая чистота: При сгорании водород превращается обратно в водяной пар (H2O), что делает его одним из наиболее экологически чистых источников энергии. Его использование в водородных топливных элементах помогает уменьшить выбросы углекислого газа и снизить зависимость от нефти.

● Применение в ядерной энергетике: Жидкий водород также используется в некоторых проектах ядерной энергетики. Водород может быть использован в качестве охлаждающей среды для реакторов, обеспечивая безопасное управление температурой внутри ядерного реактора.

● Сверхпроводимость: При сверхнизких температурах, близких к абсолютному нулю, жидкий водород имеет свойства сверхпроводника, что делает его важным объектом исследований в области квантовой физики и создания более эффективных электронных устройств.

Жидкий водород является важным веществом с широким спектром применения. Он играет большую роль в сфере хранения и транспортировки энергоносителей, а также имеет потенциал стать более экологически чистым источником энергии для транспорта.