hydrogen是什么意思?学常识 防忽悠
连日来,《水氢发动机在南阳下线,市委书记点赞!》的报道广泛传播并引发争议,“车载水可以实时制取氢气,车辆只需加水即可行驶”,看上去特别特别美,但万万没想到却变成了舆论争议的焦点。
其实,早在2017年8月21日,当事企业青年汽车集团就发布了“全球首辆水氢燃料汽车”。这家公司称,青年水氢燃料车不用加油,也不用充电,只加水,续航里程超过500公里,轿车可达1000公里。
把水变成氢,宇宙级大发现啊,简直是把梦想直接变成了现实,堪比点石成金。不过,吃瓜群众似乎对青年汽车的“水氢发动机”并不看好,纷纷联想到了当年的“水变油”闹剧。
那么,氢到底有何特性?都用在什么地方?“水变氢”到底科不科学呢?小编从科普的角度梳理了相关信息,供大家参考。今天刊发第一篇——氢的自白。
整理编辑 | 董云龙
你好!我叫氢,我们重新认识一下好吗?
H i ,我是一种最常见的元素,元素符号是H。我可是元素周期表里最靓的仔,排在第一号喔!
常温常压下,我是气态的,这是我通常的形态,无色透明、无臭无味、难溶于水。不过,当温度下降到在-252℃时,我会变身为无色的液体。要是再往下降7℃,我就会被冻成雪花状的固体了。可能是因为我生来就有这七十二变的本领吧,化学元素里,我被归到了“非金属”那一类。
纠结的存在感
其实,大家身边无处不在的空气里面就有我的存在,只是存在感实在是太太太太太弱了。
关于空气成分的介绍,通常是这么说的——
空气中氮气的含量最高,占空气体积的78%;氧气次之,占空气体积的21%;稀有气体,二氧化碳以及其他气体合起来约占1%。
我就是那其中的其他气体之一,占比只有0.00005%。在空气的成分中,我仅占二百万分之一。
地震学家普遍认为,地壳下层的塑性岩石或蛇纹岩,在被挤进地壳上层的裂缝中时,就会引发地震。这些容易滑动的蛇纹岩是由富含铁镁之矿物与水作用所生成的,在此过程中会产生氢气。一旦该层发生断裂,氢气就经由断层的裂隙中冒出,致使正常空气中的氢气浓度剧增,最多可达正常氢气含量的数万倍。
可是,数万倍又能怎么样?由于我的含量过低,微小扰动可能导致含量发生较大变化,所以我在空气中所占比例与时间、地域都有很大关系,因此一般教科书都不会提。唉,要不还是当我不存在吧。
不过,相比地球而言,我在宇宙中的地位可非同一般。我是宇宙中占比最多、最原始、最简单,也是最早期的元素。
科学家认为,我——氢元素在宇宙可见物质中的含量占到了90%以上。宇宙中的恒星形成的时候,其内部的核聚变消耗的原料基本都是氢元素,也就是说,恒星都是从我开始核聚变进而发光发热的,之后恒星将氢元素通过核聚变合成氦元素,接着合成锂元素……
太阳已经形成了50亿年,但是至今它的核聚变燃烧的仍然是氢元素。如今人类已经发现一百多种元素,但是它们的形成基础基本都是我,是在我的基础上,经历一层层的聚变的聚变形成的各种元素。
氢元素是宇宙大爆炸中首先产生的、宇宙中数量最多的元素
我与地球人“结缘”
最早把我收集起来,并对我的性质仔细加以研究的是英国化学家、物理学家亨利·卡文迪什,是他认识到我和当时其它已知的各种气体都不一样。
那是250多年前的事情了。
1766年,卡文迪什向英国皇家学会提交了一篇研究报告《人造空气实验》,讲述了他用铁、锌等与稀硫酸、稀盐酸作用制得“易燃空气”——那就是我,并用普利斯特里发明的排水集气法把我收集起来,进行研究。他发现一定量的某种金属分别与足量的各种酸作用,所产生的我这种气体的量是固定的,与酸的种类、浓度都无关。他还发现我与空气混合后点燃会发生爆炸;又发现我与氧气化合生成水——“2H₂+O₂点燃=2H₂O”这个化学方程式,大家应该不会陌生吧?
又过了11年,“现代化学之父”拉瓦锡把我命名为hydrogenium,意思是“生成水的物质”,并将我确认为一种元素(hydrogenium一词中,hydro是“水”,gen是“生成”,ium是元素通用后缀)。
19世纪50年代,英国医生合信编写《博物新编》时,把hydrogen翻译为“轻气”,意为最轻的气体。
氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的密度只有空气的1/14,即在0 ℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899 g/L。
THE END
好了,今天这一期的篇幅已经不短了,先点到为止吧。下一期咱们继续,聊聊我的脾气——对,我的暴脾气。
内容据公开报道整理,图片源自网络
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轮值统筹 | 黄祺茗
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