عنصر هيدروژن در طبيعت



استفاده عمده هیدروژن توسط فرایندهای تثبیت نیتروژن با استفاده از فرایند آمونیا برای هیدروژن دار کردن روغنها و چربیها حاصل می شود و همینطور برای تولید فرایندهای متانول در ترکیبات هیدروکربنی از هیدروژن استفاده می شود. از دیگر استفاده های هیدروژن برای سوختهای موشکی، فرایند جوش اسید کلریدریک، کاهش سنگ معدن فلزی و پر کردن بالونها می باشد. در فرایند هیدروژن پیل سوختی برای توسعه تکنولوژی به مقدار زیادی هیدروژن برای نیروی الکتریکی نیاز است.
هیدروژن در طبیعت به دو فرم اورتو و پارا وجود دارد. 25 درصد هیدروژنی که در اتاق وجود دارد به صورت پارا و 75 درصد آن به صورت اورتو وجود دارد. فرم اورتو نمی تواند برای حالت خالص هیدروژن ساخته شود. این دو فرم از عنصر هیدروژن دارای انرژی و خواص فیزیکی متفاوتی هستند . نقطه ذوب و جوش پارا هیدروژن 0.1 درجه سانتیگراد پایینتر از هیدروژن نرمال است.
ایزوتوپ معمولی هیدروژن معروف به پروتیوم است و دو ایزوتوپ دیگر هیدروژن دوتریوم و تریتیوم هستند. هیدورژن تنها عنصری است که نام ایزوتوپهای آن با یکدیگر متفاوت است. دو ایزوتوپ هیدروژن برای سوخت راکتورهای هسته ای مورد استفاده قرار می گیرند.یک اتم دوتریوم معادل 6000 اتم هیدروژن معمولی است.
دوتریوم نقش تعدیل کننده نوترونی را به عهده دارد. اتمهای تریتیوم همچنین این استفاده را نیز انجام می دهند ولی با تناسب کوچکتر این عمل را انجام می دهند. تریتیوم به آسانی در راکتورهای اتمی تولید می شود و در بمبهای اتمی هیدروژنی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این ایزوتوپ عامل رادیواکتیو در عناصر تابناک و عناصر کمیاب نیز می باشد.



سطوح انرژي عنصر هيدروژن



اثرات هيدروژن در سلامتي انسان
اثرات ظاهري هيدروژن: آتش است و بسيار قابل اشتعال است. بسياري از واکنشها سبب آتش سوزي و انفجار ميشود. هيدروژن ميتواند با تنفس توسط انسان جذب شود.
تنفس: غلظت بالاي اين گاز ميتواند سبب کمبود اکسيژن محيط شود. تنفس هيدروژن باعث بروز علائمي مانند سردرد، صداي زنگ در گوش، سرگيجه، خواب آلودگي، بيهوشي، تهوع، استفراغ و افسردگي ميشود. پوست قرباني با تنفس هيدروژن به رنگ آبي درمي آيد. در برخي از شرايط، مرگ اتفاق مي افتد. به نظر ميرسد که هيدروژن مسموميت جنين و مسموميت مزمن نميشود.
خطر تنفس: در شرايط محدود کننده، غلظت گاز در هوا به شرايط خطرناک ميرسد.
خطرات فيزيکي: هيدروژن به خوبي با هوا ترکيب ميشود و ترکيب انفجاري آن به آساني شکل ميگيرد. گاز هيدروژن از هوا سبکتر است.
خطرات شيميايي: گرما باعث احتراق يا انفجار مهيب ميشود. هيدروژن، واکنشهاي شديدي با هوا، اکسيژن، هالوژنها و اکسيدکننده هاي قوي سبب خطر احتراق و آتش سوزي ميشود. بلورهاي فلزي، مانند پلاتينيوم و نيکل، در اين واکنشها به طور گسترده شرکت ميکنند.
غلظت بالاي هيدروژن در هوا باعث کمبود اکسيژن ميشود و همچنين سبب بيهوشي يا مرگ ميشود. بايد مقدار اکسيژن يک محيط قبل از ورود به آن کنترل شود. اگر مقدار زيادي هيدروژن در حد سمي در محيط باشد، بوي آن قابل تشخيص نيست. براي اندازه گيري غلظت هيدروژن از رديابهاي گازي مناسب (ردياب گازي قابل اشتعال معمولي براي اين کار مناسب نمي باشد) بايد استفاده کرد.
کمکهاي اوليه:
در شرايطي که آتش سوزي اتفاق مي افتد مواد ي را که به اشتعال بيشتر کمک ميکند بايد از آتش دور کرد اگر اين امکان وجود ندارد، بگذاريد آتش در خود بسوزد. در غير اين صورت آتش را با اسپري آب، اسپري پودري يا اسپري دي اکسيد کربن خاموش کنيد. انفجار: در آتش سوزي شديد، سيلندر را با اسپري کردن آب سرد نگه داريد. سعي کنيد که براي خاموش کردن آتش در جايي که داراي سقف يا محافظ است، قرار بگيريد. تنفس: هواي تازه را تنفس کنيد و استراحت نماييد. برخي اوقات تنفس مصنوعي احتياج است. به مراکز پزشکي و درماني مراجعه کنيد. پوست: اگر مشکلات پوستي اتفاق بيفتد، به پزشک مراجعه کنيد.

اثرات هيدروژن بر محيط زيست
پايداري زيست محيطي: هيدروژن به طور طبيعي در اتمسفر قرار دارد. گاز به راحتي در محيطهاي تهويه اي منتشر ميشود.
تاثير هيدروژن روي گياهان و جانوران: تاثير هيدروژن بر جانوران ميتواند به دليل کمبود اکسيژني باشد که در محيط ايجاد ميکند. هيدروژن بر زندگي گياهي تاثير ندارد فقط يک نوع يخزدگي در حضور هيدروژن رخ ميدهد.
تاثير بر زندگي دريايي: شواهدي براي تاثير هيدروژن بر زندگي دريايي وجود ندارد.



ساختار بلوري عنصر هيدروژن



تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر هیدروژن :
عدد اتمی :1
جرم اتمی: 1.00794
نقطه ذوب : C°-259.14
نقطه جوش : C°-252.73
شعاع اتمی : Å0.79
ظرفیت:1
رنگ: بیرنگ
حالت استاندارد: گاز
نام گروه:1
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 13.59
شکل الکترونی: 1s1
شعاع یونی : Å 0.012
الکترونگاتیوی: 2.2
حالت اکسیداسیون: 1
دانسیته: 0.0899
گرمای فروپاشی : Kj/mol 0.0586
گرمای تبخیر : Kj/mol 0.449
گرمای ویژه: J/g Ko 14.304
دوره تناوبی: 1

شماره سطح انرژی : 1
انرژی اولیه : 1
درجه اشتعال : در حالت گازی بالاست
شماره ایزوتوپ : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
H-1 پایدار
H-2 پایدار
H-3 12.3 سال

اشکال دیگر :
آب H2O
هیدروژن H2
کلرید هیدروژن HCl

منابع : معادن، نفت، چاههای گاز،آب و متان   

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: