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名称:氢(H);hydrogen
      周期系中第一种元素,也是最轻的元素。原子序数1。稳定同位素:1,2,3(甚微)。原子量1.00794。分子量2.0159。无色无臭无法治气体。密度0.08987(0℃)。化合价±1。在液体中溶解甚微,但一些金属却可吸收氢(例如钯可吸收千倍自身体积的氢)。氢在钢中被吸附会引起“氢脆”,导致工艺设备的损坏。在高温下较不活泼,除非有合适的催化剂。在高温下则变得高度活泼。能燃烧,并能与许多金属和非金属直接化合。在自然界,自由状态的氢极少,在大气中还不足百万分之一。主要化合态存在于水和有机物中。氢是宇宙中最丰富的元素。星球内氢核聚变是辐射能量的来源。氢很难液化[临界温度-240℃,临界压力1.3兆帕(13.0大气压)]。液态氢无色透明。相对密度0.70(-252℃)。沸点-252.8℃。用于获得低温和作高能燃料。让液态氢在减压下迅速蒸发,一部分变成雪白的固态氢。相对密度0.0807(-262℃)。熔点-259.14℃。氢的三种同位素为氕(1H)、氕(2H)和氚(3H)。天然氢是由99.98%氕和0.02%氕组成,氚在自然界中极少。用作重要工业原料,如合成氨。在高温下用氢将金属氧化物还原以制取金属较之其他方法,产品的性质更易控制,同时,金属的纯度也高。广泛用于钨、钼、钴、铁等金属粉末和锗、硅的生产。工业制法有电解法、烃裂解法、烃蒸汽转化法、炼厂气提取法等。与传统制氢法比,用水电解制氢成本较高,只适用于需要高纯氢的场合,如医药、半导体工业 等。电解槽一般采用箱式或双极性板框式,关键问题是降低两级的超电势电池电阻,减少能耗。阳极常用镍,阴极用多孔镍合金,采用石棉隔膜 ,电解液为20%~25%KOH或NaOH,温度70~80℃,槽电压约2~2.5伏(水的理论分解电压约1.2伏)。水的纯度要求较高,以免杂质(特别是Cl-)积累,引起腐蚀。也有利用固体电解质燃料电池工艺作电解槽的,电解质为氢离子交换膜,避免了腐蚀性的苛性碱液和气体的渗漏,可得99.996%的纯氢。

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