主要性能

　　高燃烧性，还原剂，液态温度比氮更低

　　a. 可燃性：

　　纯氢的引燃温度为400℃。

　　氢气在空气里的燃烧，实际上是与空气里的氧气发生反应，生成水。

　　2H2+O2=2H2O（点燃）

　　这一反应过程中有大量热放出，火焰呈淡蓝色。燃烧时放出热量是相同条件下汽油的三倍。因此可用作高能燃料，在火箭上使用。我国长征3号火箭就用液氢燃料。

　　不纯的H2点燃时会发生爆炸。但有一个极限，当空气中所含氢气的体积占混合体积的４％－７４.2%时，点燃都会产生爆炸，这个体积分数范围叫爆炸极限。

　　用试管收集一试管氢气，然后用燃着木条放到试管口，如果听到轻微的“噗”声，表明氢气是纯净的。如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯。这时需要重新收集和检验。

　　如用排气法收集，则要用拇指堵住试管口一会儿，使试管内可能尚未熄灭的火焰熄灭，然后才能再收集氢气（或另取一试管收集）。收集好后，用大拇指 堵住试管口移近火焰再移开，看是否有“噗”声，直到试验表明氢气纯净为止。

　　氢气在空气中燃烧会发出淡蓝色的火焰，其装置就是直接在玻璃尖管中点燃，那么我们真的能看到淡蓝色的火焰吗？

　　在玻璃里，含钠离子，而钠离子的焰色却是黄色的，所以，用上述方法只能看到黄色的火焰，却不能看到淡蓝色的火焰。如果要实现淡蓝色的火焰，可采取以下方法：

　　方法一：用石英导管（天价，不适于普通中学的实验室）

　　方法二：用铜管（具有欺骗成分，因为铜元素的焰色为绿色，而且铜能导热，对用橡皮管连接铜管，点燃时会影响气密性）

　　方法三：用小试管，直接在小试管中加入镁与硫酸，在试管口点燃（对于刚接触化学的中学生，以他们的实验操作能力，对反应如此剧烈的实验，似乎要求太高）

　　b. 还原性

　　氢气与氧化铜反应，实质是氢气夺取氧化铜中的氧生成水，使氧化铜变为红色的金属铜。

　　CuO+H2=Cu+H2O（加热）

　　CO+3H2=CH4+H2O（催化剂）

　　在这个反应中，氧化铜失去氧变成铜，氧化铜被还原了，即氧化铜发生了还原反应。这种含氧化合物失去氧的反应，叫做还原反应。能夺取含氧化物里的氧，使它发生还原反应是的物质，叫做还原剂。还原剂具有还原性。

　　根据氢气所具有的燃烧性质，它可以作为燃料，可以应用与航天、焊接、军事等方面；根据它的还原性，还可以用于冶炼某些金属材料等方面。

 

氢气的生产方法

　　一 原始氢气生产方法：

　　原始氢气是宇宙大爆炸由原始粒子形成的氢气，大部分分布在宇宙空间内和大的星球中，是恒星的核燃料，是组成宇宙中各种元素及物质的初始物质。地球上没有原始氢气因为地球的引力束缚不了它。只有它的化合物。

　　二人造氢气生产方法：
 

　　可分为以下几种

　　⒈ 工业氢气生产方法：

　　⑴由煤和水生产氢气（生产设备煤气发生设备，变压吸附设备）

　　⑵有裂化石油气生产（生产设备裂化设备，变压吸附设备，脱碳设备）

　　⑶电解水生产（生产设备电解槽设备）

　　⑷工业废气。

　　⒉民用氢气生产方法：

　　⑴氨分解（生产设备汽化炉，分解炉，变压吸附设备）

　　⑵由活拨金属与酸（生产设备不锈钢或玻璃容器设备）

　　⑵强碱与铝或硅（生产设备充氢气球机设备）一般生产氢气球都用此方法。

　　⒊试验室氢气生产方法：

　　盐酸与锌粒（生产设备启普发生器）

　　4.其他

　　（1）由重水电解。

　　（2）由液氢低温精镏。

 

氢气的制取方法

一、实验室制法

　　1.用强酸与活泼金属反应，如Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

　　2.用碱金属与水反应，如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
 

二、工业制法

　　1.利用电解饱和食盐水产生氢气，如2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑

　　2.工业上用水和红热的碳反应

　　3.用铝和氢氧化钠反应制取:

　　2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

三、制取氢气的新方法

　　1.用氧化亚铜作催化剂从水中制取氢气。

　　2.用新型的钼的化合物从水中制取氢气。

　　3.用光催化剂反应和超声波照射把水*分解的方法。

　　4.陶瓷跟水反应制取氢气。

　　5.生物质快速裂解油制取氢气。

　　6.从微生物中提取的酶制氢气。

　　7.用细菌制取氢气。

　　8.用绿藻生产氢气。

　　9.有机废水发酵法生物制氢气。

　　10.利用太阳能从生物质和水中制取氢气。

　　利用太阳能从生物质和水中制取氢气是*的制取氢气的方法。理由是太阳能能量巨大、取之不尽、用之不竭、而且清洁、无污染、不需要开采、运输。怎样制取氢气的成本就大大降低。

　　11.用*作催化剂,在激光的照射下,让水分解成氢气和氧气.

 

氢气的可燃性

　　在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿，我们可以看到，纯净的氢气在空气里安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰（氢气在玻璃导管口燃烧时，火焰常略带黄色）。用烧杯罩在火焰的上方时，烧杯壁上有水珠生成，接触烧杯的手能感到发烫。　

　　氢气在空气里燃烧，实际上是氢气跟空气里的氧气发生了化合反应，生成了水并放出大量的热。这个反应的化学方程式是：

　　2H2＋O2=2H2O（点燃）

　　取一个一端开口，另一端钻有小孔的纸筒（或塑料筒等），用纸团堵住小孔，用向下排空气法收集氢气，使纸筒内充满氢气。把氢气发生装置移开，拿掉堵小孔的纸团，用燃着的木条在小孔处点火,注意有什么现象发生。（做这个实验时，人要离得远些，注意安全。）

　　我们可以看到，刚点燃时，氢气安静地燃烧，过一小会儿，突然听到“砰”的一声响，爆炸的气浪把纸筒高高炸起。

　　实验测定，空气里如果混入氢气的体积达到总体积的4％～74.2％，点燃时就会发生爆炸。这个范围叫做氢气的爆炸极限。实际上，任何可燃气体或可燃的粉尘如果跟空气充分混合，遇火时都有可能发生爆炸。因此，当可燃性气体（如氢气、液化石油气、煤气等）发生泄漏时，应杜绝一切火源、火星，禁止产生电火花，以防发生爆炸。

　　正是由于这个原因，我们在使用氢气时，要特别注意安全。点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。

　　用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，就表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到响声很小，只有“扑”的一声才表明氢气已纯净。如果用向下排空气法收集氢气，经检验不纯而需要再检验时，应该用拇指堵住试管口一会儿（以防点燃产生氢气的试管）然后再收集氢气检验纯度，否则会发生爆炸的危险。

　　因为刚检验过纯度的试管内，氢气火焰可能还没有熄灭，如果立刻就用这个试管去收集氢气，氢气火焰可能会点燃氢气发生器里尚混有空气的氢气，使氢气发生器发生爆炸。用拇指堵住试管口一会儿，就使试管内未熄灭的氢气火焰因缺氧气而熄灭。

　　另外氢气在氧气过量和低温有催化剂的条件下点燃可生成过氧化氢（H2O2）（氧气化合价为1）

 

应用

　　氢是主要的工业原料，也是zui重要的工业气体和特种气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。同时，氢也是一种理想的二次能源（ 二次能源是指必须由一种初级能源如太阳能、煤炭等来制取的能源）。在一般情况下，氢极易与氧结合。这种特性使其成为天然的还原剂使用于防止出现氧化的生产中。在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中，在氮气保护气氛中加入氢以去除残余的氧。在石化工业中，需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。由于氢的高燃料性，航天工业使用液氢作为燃料。

 

主要用途及应用行业

　　用途：核研究、氘核加速器的轰击粒子、示踪剂。

　　应用行业：

　　石油精炼

　　浮法玻璃

　　电子

　　食品

　　化工生产

　　航天

　　汽车业

 

包装、贮存和运输

　　包装方式：氢气拖车/瓶组/钢瓶
 

　　运输方式：氢的贮运有四种方式可供选择，即气态贮运、液态贮运、金属氢化物贮运和微球贮运。目前，实际应用的只有前三种，微球贮运方式尚在研究中。

 

安全注意事项

　　氢气是一种无色、无嗅、无毒、易燃易爆的气体，和氟、氯、氧、一氧化碳以及空气混合均有爆炸的危险，其中，氢与氟的混合物在低温和黑暗环境就能发生自发性爆炸，与氯的混合比为1：1时，在光照下也可爆炸。氢由于无色无味，燃烧时火焰是透明的，因此其存在不易被感官发现，在许多情况下向氢气中加入乙硫醇，以便感官察觉，并可同时付予火焰以颜色。氢虽无毒，在生理上对人体是惰性的，但若空气中氢含量增高，将引起缺氧性窒息。与所有低温液体一样，直接接触液氢将引起冻伤。液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧，并有可能和空气一起形成爆炸混合物，引发燃烧爆炸事故。