جدول المحتويات:
الخصائص الفيزيائية والكيميائية للهيدروجين
يمتلك غاز الهيدروجين، شأنه شأن أي عنصر كيميائي آخر، مجموعة من الصفات والخصائص المميزة سواء على الصعيد الفيزيائي أو الكيميائي، والتي تتضمن:
- في الظروف الطبيعية من الضغط الجوي ودرجة الحرارة، يتواجد الهيدروجين في الحالة الغازية. ومع ذلك، يمكن تحويله إلى سائل عند تعريضه لضغط عالٍ جداً أو تبريده إلى درجات حرارة منخفضة للغاية، مما يسمح باستخدامه كوقود فعال.
- الهيدروجين النقي عديم اللون والرائحة والطعم. ولأغراض السلامة، تضاف إليه روائح مميزة عند استخدامه كوقود للكشف عن أي تسرب محتمل.
- يعتبر الهيدروجين مادة غير سامة.
- يتميز الهيدروجين بدرجة غليان منخفضة للغاية، وذلك بسبب ضعف قوى التجاذب بين جزيئاته، وتتراوح درجة الغليان بين -252.77 درجة مئوية و -249.49 درجة مئوية.
نظرة عامة على غاز الهيدروجين
غاز الهيدروجين هو عنصر كيميائي لا لون له ولا رائحة، ويحتل المرتبة الأولى في الجدول الدوري للعناصر. تحتوي ذرة الهيدروجين على بروتون واحد فقط في نواتها. يتكون غاز الهيدروجين من جزيئات الهيدروجين المتحدة. يعتبر الهيدروجين العنصر الأكثر وفرة في الكون، حيث يوجد في مياه المحيطات والأنهار والبحيرات، وكذلك في أنسجة النباتات والحيوانات. كما يوجد متحدًا مع عنصر الكربون في مختلف أنواع البترول المتكونة من الهيدروكربونات.
مجالات استخدام غاز الهيدروجين
يستخدم غاز الهيدروجين في نطاق واسع من التطبيقات، ومن أهمها:
- يستخدم الهيدروجين كمصدر نظيف للطاقة البديلة.
- يُستخدم في صناعة الزجاج كغاز واقٍ عند إنتاج رقائق الزجاج المسطحة.
- يلعب دورًا حيويًا في إنتاج الأسمدة الزراعية، حيث يدخل في تركيب الأمونيا، وهي المكون الأساسي لمعظم الأسمدة، وذلك من خلال عملية تعرف باسم “هاربر”.
- يستخدم في ملء البالونات والمناطيد نظرًا لخفة وزنه وكثافته المنخفضة.
- يدخل في صناعة الزبدة، حيث يستخدم في هدرجة الزيوت النباتية وتحويلها إلى دهون صلبة.
- يستخدم كغاز متوهج في تصنيع رقائق السيليكون المستخدمة في صناعة الإلكترونيات.
- يستخدم كوقود للصواريخ والمركبات الفضائية.
كيف تم اكتشاف غاز الهيدروجين
تم اكتشاف غاز الهيدروجين لأول مرة في عام 1761 عندما أجرى العالم روبرت بويل تجارب على تفاعل الحديد مع الأحماض. وفي عام 1766، تم الاعتراف بالهيدروجين رسميًا كعنصر فريد من قبل العالم هنري كافنديش. أما تسمية “الهيدروجين” فقد تمت بواسطة الكيميائي أنطوان لافوازييه.
المصادر والمراجع
- HYDROGEN PROPERTIES (page 4,5,6), www.energy.gov
- William Lee Jolly, “Hydrogen”, www.britannica.com
- Hydrogen, www.rsc.org
- Agata Blaszczak-Boxe (23-1-2015), “Facts About Hydrogen”, www.livescience.com
