گاز هیدروژن:

هیدروژن یا آبزا (به انگلیسی: Hydrogen)، با نماد شیمیایی H نام یک عنصر شیمیایی در جدول تناوبی با عدد اتمی ۱ است. جرم اتمی این عنصر ۱٫۰۰۷۹۴ u است. هیدروژن سبک‌ترین عنصر در جهان است و بیش از دیگر عنصرها می‌توان آن را به صورت آزاد در طبیعت پیدا کرد. می‌توان گفت نزدیک به ۷۵٪ از جرم جهان از هیدروژن ساخته شده‌است.  برخی جرم‌های آسمانی مانند کوتولهٔ سفید یا ستاره‌های نوترونی از حالت پلاسمای هیدروژن ساخته شده‌اند؛ ولی در طبیعت روی زمین به سختی می‌توان تک اتم هیدروژن را پیدا کرد.

ایزوتوپی از هیدروژن که بیشتر دیده می‌شود، پروتیوم نام دارد (بیشتر از نماد آن ۱H یاد می‌شود تا نام آن) این ایزوتوپ، یک پروتون دارد و نوترون ندارد و در ترکیب‌های یونی می‌تواند بار منفی (آنیون هیدرید با نماد -H) به خود بگیرد. همچنین بار مثبت آن نیز به صورت +H یافت می‌شود که در این صورت تنها از یک پروتون ساده ساخته شده‌است. البته در حقیقت بدست آوردن کاتیون هیدروژن در ترکیب‌های پیچیده تری ممکن می‌شود.

عنصر هیدروژن با بیشتر عنصرها می‌تواند ترکیب شود و می‌توان آن را در آب، تمامی ترکیب‌های آلی و موجودات زنده پیدا کرد. این عنصر در واکنش‌های اسید و قلیایی در بسیاری واکنش‌ها با داد و ستد پروتون میان مادهٔ حل شدنی و حلال نقش مهمی از خود نشان می‌دهد. هیدروژن به عنوان ساده‌ترین عنصر شناخته شده در دانش نظری بسیار کمک‌کار بوده‌است، برای نمونه از آن در حل معادلهٔ شرودینگر یا در مطالعهٔ انرژی و پیوند و در نهایت پیشرفت دانش مکانیک کوانتوم نقش کلیدی داشته‌است.

گاز هیدروژن (با نماد H۲) نخستین بار در سدهٔ ۱۸ میلادی به صورت آزمایشگاهی از واکنش اسیدهای قوی با فلزهایی مانند روی بدست آمد (۱۷۶۶ تا ۱۷۸۱). هنری کاوندیش نخستین کسی بود که دریافت گاز هیدروژن برای خود، یک مادهٔ جداگانه‌است. و از سوختن آن آب پدید می‌آید. دلیل نامگذاری هیدروژن هم همین ویژگی آن است به معنی آب‌ساز در زبان یونانی. در شرایط استاندارد دما و فشار هیدروژن عنصری است بی‌رنگ، بی‌بو، بی‌مزه، نافلز، غیرسمّی یک ظرفیتی، گازی دو اتمی، بسیار آتش‌گیر و با فرمول شیمیایی H۲.

در صنعت برای تولید هیدروژن از گاز طبیعی بهره می‌برند و کمتر به الکترولیز آب روی می‌آورند. بیشتر هیدروژن تولیدی در نزدیکی محل تولید، در فرایند سوخت سنگواره‌ای (مانند کراکینگ) و تولید آمونیاک برای ساخت کود شیمیایی، مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد. امروزه دانشمندان در تلاش اند تا جلبک‌های سبز را در تولید هیدروژن بکار ببندند.

در دانش فلزشناسی، تردی هیدروژنی بسیاری فلزها مورد بررسی است تا با کمک آن در طراحی لوله‌ها و مخزن‌ها دگرگونی‌هایی پدیدآورند.

هیدروژن:

اگر هیدروژن با هوا آمیخته شود و غلظت آن میان ۴ تا ۷۴ درصد باشد یا آمیزه‌ای از هیدروژن و کلر با درصد ۵ تا ۹۵ درصد می‌تواند ماده‌ای انفجاری را پدیدآورد. این آمیزه‌های گازی با یک جرقه، کمی گرما یا نور خورشید بی‌درنگ منفجر می‌شود. دمای خودآتشگیری هیدروژن، دمایی که هیدروژن در آن خود به خود در هوا آتش می‌گیرد، ۵۰۰ درجهٔ سانتیگراد یا ۹۳۲ فارنهایت است. از شعلهٔ سوختن هیدروژن-اکسیژن خالص پرتوهای فرابنفش تابیده می‌شود که برای چشم ناپیدایند. مانند شعله‌ای که در موتور اصلی شاتل فضایی در اثر سوختن هیدروژن-اکسیژن پدید می‌آید. برای ردیابی نشتی در هیدروژن در حال سوختن نیاز به ابزارهای ردیابی شعله داریم، چنین نشتی‌هایی می‌توانند بسیار خطرناک باشند. فاجعهٔ آتش‌گیری کشتی هوایی هیندنبرگ و سقوط آن یک نمونهٔ مصیبت‌بار از سوختن هیدروژن است دلیل این آتش‌سوزی مورد بررسی است اما شعله و آتشی که از بیرون دیده شد به دلیل سوختن دیگر مواد روی این کشتی هوایی بود. چون هیدروژن سبک است و در هوا شناور می‌شود شعلهٔ آتش هیدروژن خیلی زود بالا رفت و نسبت به سوخت‌های هیدروکربنی خرابی کمتری به بار آورد. دو-سوم سرنشینان این فضاپیما از آتش‌سوزی جان سالم به در بردند. بیشتر کشته‌ها به دلیل سقوط یا آتش‌گیری سوخت دیزل بود.

الکترولیز آب هم یک روش آسان برای تولید هیدروژن است. با گذر یک جریان کم ولتاژ از آب می‌توان گاز اکسیژن را در آنُد و گاز هیدروژن را در کاتُد جمع کرد. برای جمع‌آوری هیدروژن معمولاً کاتد از پلاتین یا یک فلز واسطهٔ دیگر برگزیده می‌شود. البته چون امکان آتش گرفتن وجود دارد و اکسیژن هم به این سوختن کمک می‌کند برای همین فلز کاتد و آند هر دو واسطه در نظر گرفته می‌شود (آهن اکسید می‌شود و مقدار اکسیژن بدست آمده را کاهش می‌دهد). بیشترین بازده نظری این واکنش یعنی نسبت جریان الکتریسیته به هیدروژن تولیدی میان ۸۰ تا ۹۴ درصد است.

گاز هیدروژن چیست؟

در سال 1671،‌ رابرت بویل واکنش بین خرده‌های آهن و اسید رقیق را به طور کامل تشریح کرد که موجب تولید گاز هیدروژن بود. در بین سال‌های 1766 تا 1781،‌ «هنری کاوندیش» (Henry Cavendish)، اولین کسی بود که متوجه شد گاز هیدروژن یک ماده مجزا است و به هنگام سوختن، آب تولید می‌کند. او آن را «هوای قابل اشتعال» (Flammable Air) نامید. آنتوان لاوازیه نام هیدروژن را برای این عنصر انتخاب کرد که از ریشه یونانی آن شامل واژه‌های (Hydro) به معنی آب و (Genes) به معنای خالق گرفته شده است.

گاز هیدروژن|هیدروژن|خرید گاز هیدروژن|خرید هیدروژن

تاریخچه کشف گاز هیدروژن:

هیدروژن یکی از جالب ترین عناصر جدول تناوبی است عدد اتمی اش یک و سبک ترین گاز موجود در طبیعت است عنصری است که برای حل بسیاری از مسائل شیمی نظری کشفش ضروری بوده عنصری است که با از دست دادن تنها الکترونش تبدیل به پروتونی عریان و بدون پوشش می شود و بنابراین شیمی هیدروژن شیمی ویژه ای است و در واقع شیمی یکی از ذرات اساسی است. 
مندلیف هیدروژن را عادی ترین عنصر درمیان عناصر عادی می نامد (وی عناصر موجود در تناوبهای کوتاه جدول تناوبی را عادی تلقی می کرد) زیرا این عنصر آغازگر سری عناصر شیمیایی طبیعی بود می توان با واکنش ساده مانند ریختن اسید کلریدریک بر روی براده ی روی مقداری هیدروژن تهیه کرد. 
حتی در دورانهای کهن که هنوز شیمی به عنوان علم تلقی نمی شد و کیمیا گران در جستجوی کیمیا بودند اسید کلریدریک، اسید سولفوریک،اسید نیتریک،آهن وروی ، شناخته شده بودند به عبارت دیگر بشر کلیه موادی را که با اثردادنشان بر هم می توانست هیدروژن تهیه کند در اختیار داشت . تنها برای شناختن آن می بایستی واقعه ای رخ دهد . در نوشته های قرنهای دهم تا دوازدهم شمسی / شانزدهم تا هیجدم میلادی گزارشهایی موجود است که نشان می دهد در برخی موارد مانند ریختن اسیدسولفوریک بر روی براده آهن گازی متساعد می شده است که در آن زمان تصور می شد که نوعی هوای قابل اشتعال است . یکی از کسانی که به این نوع هوای اسرار آمیز برخورده است لومونوزوف دانشمند مشهور روسی بوده است . در سال ۱۱۲۴/ ۱۷۴۵ وی رساله ای تحت عنوان « درباره درخشندگی فلزی» نوشت که از جمله مطالبش یکی این بود که :« با حل کردن برخی فلزات پست ، به ویژه آهن ، در الکل اسیدی شده ،بخارات قابل اشتعال از دهانه باز دستگاه آزمایش خارج می شود .... (بنابر اصطلاحات متداول آن زمان ، اسید را الکل اسیدی شده می نامند ) بنابراین ، آنچه که لومونوزوف دیده بود چیزی جز هیدروژن نبوده است . ولی اگر جمله اش را تا آخر بخوانیم ، می بینم که نوشته است ... این بخارات فلوژیستون است . نظر به اینکه انحلال فلز در اسید موجب تولید materia ignea یا بخاری قابل اشتعال می شد ، خیلی مناسب بود که آن را به اینگونه تفسیر کنند که انحلال فلز ، سبب آزاد شدن فلوژیستون می شود . با این عبارت پردازی ، واکنش مزبور منطبق بر « نظریه آتش زایی » می شود . اینک به جا است که با کاوندیش دانشمند ارزنده انگلیسی آشنا شویم وی با تعصب عجیبی به علم گرایش داشت و آزمایشگر برجسته ای بود . وی هرگز در انتشار نتایج تجربه هایش عجله نداشت و گاه سالها می گذشت تا مطلبی منتشر کند بنابراین مشکل است بتوان به طور دقیق معلوم کرد که وی آزاد شدن « هوای قابل اشتعال» را در چه تاریخ مشاهده کرده است . 
نکته ای که در این مورد معلوم است ، انتشار مطلبی در سال ۱۱۴۵ شمسی / ۱۷۶۶ میلادی تحت عنوان «آزمایشهایی با هوایی مصنوعی» بود که یکی از موضوعات اساسی را در پژوهش های شیمی هوایی تشکیل داد . در عین حال به نظر می رسد که آن تجربیات بر اثر پافشاری بلاک انجام شده باشد . « هوای ثابت » توجه کاوندیش را جلب کرده بود و در نتیجه وی تصمیم گرفته بود ببیند آیا نوع دیگری از هوای مصنوعی وجود دارد یا خیر . در این بررسیها او اشاره به نوع دیگری از هوا می کرد که در ترکیبات وجود دارد و به طور مصنوعی قابل جدا کردن از آنها است . ولی می دانست که هوای قابل اشتعال را درموارد متعدد دیده اند و خودش هم به همان روش یعنی اثر دادن اسید سولفوریک و اسید کلرئیدریک بر آهن ، روی و قلع ، به تهیه آن مبادرت ورزید . با انجام این آزمایشها ،وی نخستین فردی بود که ثابت کرد که در همه موارد یاد شده نوع مشابهی هوا یعنی «هوای قابل اشتعال » را مورد توجه قرار می گیرد . کاوندیش به عنوان پیرو «نظریه آتش زایی » تنها به یک نوع تفسیر در باره طبیعت ماده اعتقاد داشت . بنابراین او هم مانند لومونوزوف، این ماده را فلوژیستون نامید . وقتی وی درباره خواص «هوای قابل اشتعال » بررسی می کرد ، مطمئن بود که مشغول بررسی خواص «فلوژیستون » است . او ضمن کارهایش به این نتیجه رسیده بود که فلزات مختلف ، حاوی نسبت های مختلفی از «هوای قابل اشتعال » هستند .بنابراین به «هوای ثابت »مورد اداعای بلاک ، «هوای قابل اشتعال » کاوندیش هم اضافه شد . به طور خلاصه آن دو دانشمند چیز تازه ای کشف نکرده اند و فقط توانستند مشاهدات گذشتگان را جمع بندی کنند . اما همین جمع بندیها سبب پیشرفت چشمگیری در تاریخ دانش بشری شد .«هوای ثابت » و «هوای قابل اشتعال» با یکدیگر و با هوای معمولی تفاوت داشتند.«هوای قابل اشتعال » به طور اعجاب آور سبک وزن بود .کاوندیش متوجه شد که فلوژیستونی که به دست آورده است ، دارای جرم است. وی نخستین فردی بود که کمیت چگالی را برای اندازه گیریهای مربوط به گازها معرفی کرد . وقتی چگالی هوا را برابر واحد فرض کرد ، برای چگالی «هوای قابل اشتعال» مقدار ۹./. و برای چگالی «هوای ثابت » مقدار ۷۵/۱ بدست آورد . اما در اینجا میان کاوندیش تجربه گر و کاوندیش طرفدار «نظریه آتش زایی» اختلاف بروز کرد زیرا با توجه به این که «هوای قابل اشتعال » دارای جرم است ،به همین وجه نمی توان آن را فلوژیستون خالص تلقی کرد .به عبارت دیگر فلزاتی که هوای قابل اشتعال را از دست می دهند ، اجبارا باید دستخوش کم شدن جرم هم بشوند کاوندیش برای رفع این تناقض ، فرضیه ای بی محتوا به این شرح ابراز داشت :«هوای قابل اشتعال » مجموعه ای از فلوژیستون و آب است . حاصل آن فرضیه این بود که بلاخره در ترکیب «هوای قابل اشتعال » هیدروژن ظاهر شد . 
نتیجه آشکار این است که گر چه کاوندیش «هوای قابل اشتعال »را وزن کرد ، خواصش را شرح داد و آن را نوع ویژه ای از «هوای مصنوعی » دانست ،ولی او هم مانند پیشینیانش به ماهیت این ماده پی نبرد . به عبارت دیگر کاوندیش بدون آگاهی از واقیعت ماده ای را که به دست آورده بود به عنوان فلوژیستون مورد مطالعه قرار داد ، نه به عنوان عنصر شیمیایی جدید و علت این اشتباه ، پایبند بودنش به «نظریه آتش زایی » بود . وقتی وی متوجه شد که خواص «هوای قابل اشتعال » مغایر با آن نظریه است «فرضیه ای که به اندازه نظریه گفته شده گمراه کننده بود ، ارائه داد. 
بنابراین اگر بگوییم «هیدروژن را کاوندیش دانشمند انگلیسی در سال ۱۱۴۵ /۱۷۶۶ کشف کرده است» ، حرف نادرستی زده ایم . درمقایسه با دیگران ، کاوندیش روشهای تهیه و نیز خواص « هوای قابل اشتعال » را با جزئیات بیشتری شرح داده است . در هر حال ولی در عین حال نمی دانست چه کار می کند و طبیعت عنصری هوای قابل اشتعال بر او روشن نشده بود . ولی نمی توان گناه را به گردن این دانشمند گذاشت ، بلکه باید گفت که شیمی هنوز به آن درجه از کمال که چنین پیش بینی هایی داشته باشد ،نرسیده بود . سالها گذشت تا سرانجام هیدروژن واقعا هیدروژن شد و جای شایسته اش را در شیمی اشغال کرد نام لاتین آن hydrogenium از دو کلمه یونانی hydro وgennac به معنی « آب زا » گرفته شده است . این نام را لاووازیه درسال ۱۱۵۸ / ۱۷۷۹ پس از معلوم شدن ترکیب آب ،پیشنهاد کرد . حرفH به عنوان علامت شیمیاییش توسط برزلیوس پیشنهاد شده است . هیدروژن از جهت اینکه ایزوتوپهایش هم از نظر خواص فیزیکی با هم متفاوتند و هم از نظر خواص شیمیایی ، عنصری منحصر به فرد است . زمانی این تفاوت ها برخی دانشمندان را واداشت که ایزوتوپهای هیدوژن را به عنوان عناصر جداگانه ای تلقی کنند و برایشان جای ویژه ای در جدول تناوبی پیدا کنند .بنابراین تاریخچه کشف ایزوتوپهای هیدروژن همانند تاریخچه خود هیدروژن جالب توجه است . 
جستجوی ایزوتوپهای هیدروژن در دهه اول قرن حاضر شمسی /دهه سوم قرن حاضر میلادی آغاز شد ولی همه کوششها ناکام ماند و نتیجه گیری کردند که هیدروژن ایزوتوپ ندارد . در سال ۱۳۱۰/ ۱۹۳۱ پیشنهاد شد که هیدروژن باید دارای ایزوتوپی به عدد جرمی ۲ باشد . نظر به اینکه چنین ایزوتوپی جرمش دو برابر هیدروژن است ، دانشمندان برای جدا کردن هیدروژن سنگین به روشهای فیزیکی متوسل شدند. در سال ۱۳۱۱ /۱۹۳۲ سه نفر دانشمند آمریکایی به نامهای یوری ، بریکود و مورفی هیدروژن مایع را تبخیر کردند و با مطالعه باقی مانده تبخیر به روش طیف سنجی ،ایزوتوپ سنگین را در آن یافتند .وجود هیدروژن سنگین در هوای جو در سال ۱۳۲۰/۱۹۴۱محقق شد.نام دوتریوم deuterium از کلمه یونانی deuteron به معنی «دومین یا یکی دیگر » گرفته شده است . ایزتوپ دیگر با عدد جرمی سه به نام تریتیوم( مشتق از کلمه یونانی tritos به معنی سومین ) رادیواکتیو است و در سال ۱۳۱۳ /۱۹۳۴ توسط سه دانشمند انگلیسی به نامهای اولیفانت ،هارتک و رادرفوردشناخته شده است . به ایزوتوپ اصلی هیدروژن نام پروسیوم نیز داده اند .این تنها موردی است که ایزوتوپهای یک عنصر نامها و علامتهای شیمیایی متفاوت دارند (hوt و d).۹۹/۹۹ درصد همه هیدروژنها از پروسیوم است و بقیه اش دوتریوم می باشد.

خواص شیمیایی و فیزیکی گاز هیدروژن:

هیدروژن، گازی بی‌رنگ،‌ بی‌بو و بدون مزه است که بیشترین فراوانی را در بین عناصر روی زمین دارد. این عنصر از نظر جرم اتمی به عنوان سبک‌ترین عنصر شناخته می‌شود که اتم آن شامل یک پروتون و یک الکترون و فاقد نوترون است. این عنصر را می‌توان در همه‌جا پیدا کرد. در آب، چربی‌ها، نفت خام، هیدروکربن‌ها، اسیدهای چرب، کربوکسیلیک اسیدها، شکر، آمونیاک، هیدروژن پراکسید و بسیاری از مواد دیگر، ردی از هیدروژن یافت می‌شود.

جدول زیر اطلاعاتی کلی از این اتم را نشان می‌دهد:

$$$$
 عدد اتمی: تعداد پروتون های موجود در هسته:1

نماد اتمی در جدول تناوبی عناصر H می باشد

وزن اتمی (جرم متوسط اتم): 1.00794

تراکم هیدروژن 0.00008988 گرم در هر سانتی متر مکعب

فاز دمای اتاق: گاز

نقطه ی ذوب: منهای 434.7 درجه فارنهایت و منهای 259.34 درجه سانتی گراد می باشد

نقطه جوش: منهای 423.2 فارنهایت و 252.87 درجه سانتی گراد

تعداد ایزوتوپ ها: دارای 3 ایزوتوپ رایج، از جمله 2 پایدار

ایزوتوپ رایج: H1 با فراوانی طبیعی 99.9885

• بیشتربدانیم:

• درصد فراوانی ایزوتوپهای هیدروژن

• کاربرد ایزوتوپهای هیدروژن

هیدروژن سبک ترین عنصر شیمیایی با معمول‌ترین ایزوتوپ آن است که شامل تنها یک پروتون و الکترون است. در شرایط فشار و دمای استاندارد هیدروژن یک گاز ، H2 ، دو اتمی با نقطه جوش 20.27K و نقطه ذوب 14.02K را می‌سازد. در صورتی‌که این گاز تحت فشار فوق‌العاده بالایی ، مانند شرایطی که در مرکز غولهای گازی وجود دارد، قرار گیرد، مولکولها ماهیت خود را از دست داده و هیدروژن بصورت فلزی مایع در می‌آید.

واکنش هیدروژن با فلزات واسطه

واکنش هیدروژن با عناصر (فلزات) واسطه سبب تولید هیدریدهای فلزی می‌شود. هیچ نسبت ثابتی از اتم‌های هیدروژن نسبت به این فلزات وجود ندارد چرا که در حقیقت، اتم‌های هیدروژن حفرات بین ساختار بلوری این فلزات را پر می‌کنند.

کاربرد گاز هیدروژن:

• قسمت اعظمی از هیدروژنی که امروزه به طور صنعتی به تولید می‌رسد، حاصل فرآوری گاز متان با بخار یا تولید «گاز آب» (Water Gas) از واکنش زغال‌سنگ با بخار است. بیشتر هیدروژن تولیدی در فرآیند هابر برای تولید آمونیاک به مصرف می‌رسد.
• هیدروژناسیون:
• همچنین از این عنصر برای «هیدروژناسیون» (Hydrogenation) روغن‌های گیاهی استفاده می‌شود تا آن‌ها را از حالت مایع به جامد تبدیل کنند مانند کره مارگارین. علاوه بر این، از هیدروژن مایع در سوخت موشک‌ها نیز بهره می‌گیرند زیرا همانطور که اشاره شد، ترکیب هیدروژن و اکسیژن انرژی بسیار زیادی تولید می‌کند. علاوه بر این،‌ از آن‌جایی که هیدروژن کاهنده مناسبی است، از آن برای تولید فلزاتی همچون آهن، مس، نیکل و کبالت نیز استفاده می‌کنند.
• کشتی هوایی:
• یک متر مکعب از هیدروژن می‌تواند تا بیش از 300 گرم از یک ماده را از روی زمین بلند کند که این امر استفاده از کشتی‌های هوایی را در اوایل قرن 19 رونق داد. البته استفاده از این گاز  در طول جنگ جهانی دوم منسوخ شد چراکه در مواردی سبب انفجارهای شدید شده بود. بعد از وقایع جنگ جهانی و انفجارهای حاصل از این گاز،‌ تصمیم بر آن شد تا از گازهای نجیب همانند هلیوم استفاده شود.
• سانحه هیندنبورگ و انفجار کشتی هوایی
• جایگزین سوخت فسیلی:
• با توجه به لزوم پیدا کردن جایگزین مناسب برای سوخت‌های فسیلی، در دهه‌های اخیر تحقیقاتی به همین منظور در خصوص این عنصر صورت گرفته است تا بتوان آن را به عنوان منبعی برای انرژی در نظر گرفت. به علت انرژی زیادی که در هیدروژن مایع و گاز فشرده هیدروژن وجود دارد، استفاده از آن‌ها به عنوان سوخت آینده دور از ذهن نیست. از نکات مثبت این سوخت می‌توان به پاک بودن آن اشاره کرد زیرا با سوختن آن، تنها آب تولید می‌شود. البته این کار با فناوری‌های امروزی بسیار پرهزینه خواهد بود.
• خودروهایی با سوخت هیدروژن
• احتراق سوخت‌ها انرژی زیادی تولید می‌کند که می‌توان آن را با چرخش یک توربین به انرژی الکتریکی تبدیل کرد. البته این کار بازده پایینی دارد زیرا انرژی زیادی به صورت گرما از دست می‌رود. تولید الکتریسیته از طریق سلول‌های ولتایی، بازده بیشتری دارد. سلول‌های ولتایی که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند موسوم به «پیل سوختی» (Fuel Cell) هستند. از آن‌جایی که این پیل‌ها به طور خودکار عمل نمی‌کنند، نمی‌توان آن‌ها را به عنوان یک باتری در نظر گرفت.
• یک کشتی هوایی مدرن
• سلول‌های هیدروژنی
• سلول هیدروژنی نوعی از پیل سوختی است که در آن، واکنش بین خیدروژن و اکسیژن موجب تشکیل آب می‌شود و بازدهی آن بیش از دو برابر بازده بهترین موتور درونسوز است. در سلول و تحت شرایط بازی،‌ اکسیژن در کاتد کاهش پیدا می‌کند و در همین زمان هیدروژن در آند اکسید می‌شود. البته استفاده از این فناوری بسیار پرهزینه است و نمی‌توان از آن در زندگی روزمره استفاده کرد.
• واکنش کاهش:$${\mathrm{O}}_2(\mathrm{g})+2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})+4{\mathrm{e}}^{–}\to 4{\mathrm{O}\mathrm{H}}^{–}(\mathrm{a}\mathrm{q})$$
• وکنش اکسایش: $${\mathrm{H}}_2(\mathrm{g})+2{\mathrm{O}\mathrm{H}}^{–}(\mathrm{a}\mathrm{q})\to 2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})+2{\mathrm{e}}^{–}$$
• واکنش کلی:                                           2H2(g)+O2(g)→2H2O(I)

• نمای کلی از یک سلول سوختی هیدروژن
•  در حال حاضر هیدروژن کاربردهای بسیاری فراوانی از جمله:
• در صنایع شیمیایی
• پالایشگاه ها
• متالوژی
• شیشه
• الکترونیک
• به عنوان سوخت در کاربردهای فضایی
• مصارف صنعتی بسیار گوناگون و متفاوت
• دارد. هیدروژن در درجه اول به عنوان یک ماده ی واکنش دهنده مورد استفاده قرار می گیرد.
• برخی گاز هیدروژن را سوخت تمیز آینده می دانند - تولید شده از آب و هنگام اکسید شدن به آب برمی گردد. پیل های سوختی مجهز به هیدروژن به طور فزاینده ای به عنوان منابع انرژی "عاری از آلودگی" دیده می شوند و اکنون در برخی از اتوبوس ها و اتومبیل ها مورد استفاده قرار می گیرند.
• هیدروژن همچنین کاربردهای زیادی دارد. در صنایع شیمیایی از آن برای ساختن آمونیاک برای کودهای کشاورزی (فرآیند هابر) و سیکلوهگزان و متانول استفاده می شود که واسطه های تولید پلاستیک و داروسازی هستند. همچنین در فرآیند تصفیه روغن برای حذف گوگرد از سوخت استفاده می شود. مقادیر زیادی هیدروژن برای هیدروژناسیون روغنها برای تشکیل چربیها استفاده می شود ، به عنوان مثال برای ساخت مارگارین.
• در صنعت شیشه از هیدروژن به عنوان جو محافظ برای ساخت ورقهای تخت شیشه استفاده می شود. در صنعت الکترونیک از آن به عنوان گاز شستشو در هنگام تولید تراشه های سیلیکون استفاده می شود.
• تراکم کم هیدروژن ، آن را به عنوان گزینه ای طبیعی برای اولین کاربرد عملی خود - پر کردن بالن و کشتی های هوایی - در آورده است. با این حال ، با اکسیژن (برای تشکیل آب) واکنش شدیدی نشان می دهد و با آتش گرفتن کشتی هوایی هنددنبورگ آینده آن در پر کردن کشتی های هوایی پایان یافت.
• نقش بیولوژیکی
• هیدروژن یک عنصر اساسی برای زندگی است. این ماده در آب و تقریباً در تمام مولکول های موجودات زنده وجود دارد. با این حال ، هیدروژن به خودی خود نقش فعال خاصی ندارد. این ماده به اتم های کربن و اکسیژن پیوند می خورد ، در حالی که شیمی زندگی در مکان های فعال تر ، شامل اکسیژن ، نیتروژن و فسفر انجام می شود.

• نکات ایمنی گاز هیدروژن:

• هنگام کار بامایع ویا گازهیدروژن باید بسیار هشیار بود. این به دلیل توان آتشگیری و انفجار آن است بویژه هنگامی که با هوا آمیخته می‌شود و هنگامی که خالص و یا بدون اکسیژن باشد هم فرد را دچار خفگی می‌کند. هیدروژن مایع توان سردکنندگی بسیار بالایی دارد و آسیب‌هایی همچون یخ‌زدگی را می‌تواند به بار آورد؛ دیگر مایع‌های بسیار سرد هم می‌توانند چنین خطری را داشته باشند. هیدروژن در بسیاری از فلزها حل می‌شود گاهی این توانایی دلخواه ما نیست مانند امکان نشت به بیرون و پدیدهٔ تردی هیدروژنی که در صورت ادامه باعث ترک خوردگی و یا انفجار می‌شود. نشت گاز هیدروژن در هوای آزاد باعث شعله‌ور شدن آن می‌شود افزون بر این سوختن هیدروژن هنگامی که بسیار داغ باشد، تقریباً پدیده‌ای ناپیدا (نامرئی) است و می‌تواند باعث رویدادهای ناگواری شود.
• داده‌های مربوط به گازهیدروژن از جمله داده‌های مربوط به امنیت آن به دسته‌ای از پدیده‌ها بستگی دارد. بسیاری از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی هیدروژن به نسبت اورتوهیدروژن و پاراهیدروژن گاز وابسته‌است که معمولاً روزها و گاهی هفته‌ها طول می‌کشد تا در یک دمای مشخص به تعادل برسد و چون داده‌های امنیت مربوط به حالت تعادل است کمی کار دشوار می‌شود همچنین پارامترهای انفجار، مانند فشار و دمای بحرانی به شدت به هندسهٔ ظرف دربردارنده هم بستگی دارد.

• خاموش کردن آتش گاز هیدروزن

• آتش گازهیدروژن قابل خاموش كردن نيست لذا شير محل نشتي را سريعا ببنديد. از تجهيزات ايمني مناسب استفاده كنيد. همه افراد را از محل خارج كنيد. از اسپري آب براي خنك كردن ظرف محتوي گاز هيدروژن و مخازن ديگر استفاده كنيد .از پودرخشك ، دي گازاكسيدكربن، اسپري آب، كف براي خاموش كردن اتش هاي جانبي ديگر مي توانيد استفاده كنيد

اثرات گاز هیدروژن بر سلامتی انسان:

• تماس گاز هیدروژن با چشم
• اثر مخربي روي چشم گزارش نشده است . ولي ممكن است به سبب خروج  گاز هیدروژن از مخزن تحت فشار، سرما ايجاد شود و در تماس با چشم سبب يخ زدگي و ناراحتي گردد. مصدوم بايد به فضاي باز و داراي تهويه منتفل شده و سپس به پزشك مراجعه شود.

• تماس گاز هیدروژن با پوست

• در تماس اين ماده با پوست تأثيرات زيانباري گزارش نشده است. در اثر سوختن گاز هیدروژن ، بخش آسيب ديده را زير آب سرد خنك كنيد ، سپس از باند استريل براي پوشاندن محل استفاده كني دچنانچه مصدوم از ناحيه صورت ، گلو ، سر و يا سينه دچار سوختگي شده باشد و در نتيجه آن ممكن است راه تنفسي مسدود شود ، بايد فرد مصدوم را فوراً به مراكز امدادسوانح وسوختگي تخصصي ببريد

• بلعیدن و خوردن گاز هیدروژن

• خوردن گاز هیدروژن كه در دما و فشار معمولي بصورت گاز است، امكان ندارد.

• تنفس گاز هیدروژن

• فرد مصدوم را به هواي آزاد ببريد درصورت ايست تنفسي به فرد اكسيژن مصنوعي داده ودرصورت ايست قلبي، عمليات احياء قلبي ريوي انجام دهيد.

در صنعت برای تولید هیدروژن از گاز طبیعی بهره می‌برند و کمتر به الکترولیز آب روی می‌آورند. بیشتر هیدروژن تولیدی در نزدیکی محل تولید، در فرایند سوخت سنگواره‌ای (مانند کراکینگ) وسنتز آمونیاک برای ساخت کود شیمیایی، مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد. دانشمندان امروزه در سعی دارند تا جلبک‌های سبز را در تولید هیدروژن بکار ببندند.

در دانش فلزشناسی، تردی هیدروژنی بسیاری فلزها را بررسی مینمایند تا با کمک آن در طراحی لوله‌ها و مخزن‌ها دگرگونی‌هایی بوجود آورند.

با توجه به الزام پیدا کردن جایگزین مناسب برای سوخت‌های فسیلی، در دهه‌های گذشته تحقیقاتی به همین منظور در خصوص این عنصر صورت گرفته است تا بتوان آن را به عنوان منبعی برای تولید انرژی در نظر گرفت. به علت انرژی زیادی که در هیدروژن مایع و گاز فشرده هیدروژن وجود دارد، استفاده از آن‌ها به عنوان سوخت آینده ایده عجیبی به نظر نمیرسد. از نکات قابل توجه این سوخت می‌توان به پاک بودن آن اشاره کرد زیرا با سوختن آن، تنها آب تولید میگردد. البته این کار با فناوری‌های امروزی بسیار پرهزینه است.

اثرات گاز هیدروژن بر محیط زیست:

• هیدروژن که فراوانترین عنصر کاینات و دومین عنصر فراوان روی زمین است ، می تواند به عنوان سوخت در موتورهای احتراق داخلی و یا برای تولید برق در پیله ای سوختی مورد استفاده قرار گیرد . این فرآیند پاک بوده وتنها فرآورده جنبی آن آب و اندکی اکسید نیتروژن است و تولید کربن ندارد. اما گرچه هیدروژن نسبت به سوخت های فسیلی برتری های چشمگیری دارد و جایگزینی آن با سوخت های فسیلی می تواند انتشار کمتر گازهای گلخانه ای را به همراه داشته باشد ، اما به دلیل دارا بودن ویژگی های خاص از جمله سبکی و قابلیت نفوذ زیاد ، همزمان می تواند به عنوان یک گاز گلخانه ای نیز عمل نماید. جایگزینی سوخت هیدروژن تولیدی بشر با سوخت های فسیلی ، با انتشار کمتر آلاینده ها و گازهای گلخانه ای بسته به فناوری های تولید هیدروژن ، می تواند پیشرفت های اساسی در رفع بحران جهانی انرژی و بحران جهانی زیست محیطی ایجاد نماید. اما امکان بروز پیامدهای غیرمنتظره ناشی از نشت هیدروژن مصرفی خودروها ، تاسیسات تولید هیدروژن و شبکه حمل و نقل و توزیع و انتقال آن نیز وجود دارد. تردیدهای اساسی در زمینه چگونگی تغییرات در انتشارات NOx و CH4 و CO2 و میزان چرخه عمر و بقای H2 و اثرات بالقوه رها شدن مقادیر قابل توجهی هیدروژن در آتمسفر وجود دارد که در صورت استفاده گسترده از هیدروژن به جای سوخت های فسیلی ، اجتناب ناپذیر خواهد بود. هر گونه افزایش غلظت هیدروژن در آتمسفر می تواند اثراتی به همراه داشته باشد که مهمترین آنها افزایش غلظت بخار آب در آتمسفر بالاتر و سردتر شدن آن است که به طور غیر مستقیم نابودی لایه ازون را در پی دارد. افزایش انتشار هیدروژن همچنین می تواند ظرفیت اکسید کنندگی آتمسفر را کاهش داده و طول عمر آلاینده های هوا و گازهای گلخانه ای مانند متان ، هیدروکلروفلویوروکربن ها (HCFCs) و هیدروفلویوروکربن ها (HFCs) را افزایش دهد. لذا قبل از جایگزینی کامل هیدروژن با سوخت های موجود ، بررسی اثرات زیست محیطی آن ضروری به نظر می رسد.

حمل و نقل گاز هیدروژن:

• هرگز از گاز هيدروژن در نزديكي جوشكاری، شعله هاي باز و يا سطوح داغ استفاده نكنيد. از كشيدن و سر دادن و غلتاندن سيلندرحاوي  گازهیدروژن روي زمين خوداري كنيد.
  سيلندرهاي حاوي گازهيدروژن را با چرخ دستي يا چيزي شبيه ارابه حمل كنيد. كلاهك سيلندر را هرگز برنداريد. اين سيلندرها را با دستهاي چرب و روغني حمل نكنيد.
  هيچگاه بمنظور افزايش سرعت تخليه گاز هیدروژن ، سيلندر را حرارت ندهيد. مراقب باشيد تا صدمات فيزيكي به سيلندرها وارد نشود سيلندرها را بصورت عمودي و كاملاً حفاظت شده در برابر افتادن و ضربه خوردن در محل خشك وخنك انبار شود. محل انبار بايد دور از ترافيك و خروج اضطراري باشد.
• 

  انبارش و نگهداری گاز هیدروژن:

• سیلندرهای پر و خالی می بایست بطور جداگانه نگهداری شوند.
• روی کلیه سیلندرها می بایست برچسب (خالی یا پر) نصب شود.
•  مخازن و سیلندرهای محتوی گازهای تحت فشار را باید حتی الامکان بطور سربالا در مکان مناسب قرار دهید،
• همچنین بوسیله زنجیر یا کمربندهای فلزی مهار کنید تا از افتادن و آسیب رسیدن به شیر و یا بدنه سیلندر نصب باشد.
•  هنگام نگهداری یا زمانی که از سیلندرها استفاده نمی شود، کلاهک سیلندر باید روی شیر سیلندر نصب باشد.
•  به دلیل اینکه روغن و گریس به سرعت در مجاورت اکسیژن با فشار بالا آتش گرفته و احتمال انفجار آن افزایش می یابد، می بایست سیلندرها و متعلقات آنها را دور از آنها نگهداری کنید.
• سیلندرها را باید دور از مواد قابل اشتعال مانند مواد نفتی و مواد روغنی و … انبار نمود،
• نباید آنها را در محلی گذاشت که احتمال ریختن مواد نام برده بروی آنها وجود داشته باشد.
•  سیلندر گازهای تحت فشار و گازهای مایع شده را نباید تحت هیچ عنوانی در مجاورت کوره ها، بخاری ها و اماکنی که خطر آتشسوزی وجود دارد، انبار کرد.

فروش گاز هیدروژن | فروش گاز H2| فروش Hidrogen

گاز هیدروژن | هیدروژن خالص | هیدروژن جیسی | هیدروژن وارداتی | H2 | Hidrogen

گاز هیدروژن با درصد خلوص 99.999 ، 99.9995 ، 99.9999در سیلندرهای کربن استیل موجود میباشد.
گاز هیدروژن وارداتی گرید 99.999 در سیلندر های 50 لیتری با فشار 150-140 بار موجود میباشد.
گاز هیدروژن وارداتی گرید 99.9995 در سیلندر های 50 لیتری با فشار 150-140 بار موجود میباشد.
گاز هیدروژن وارداتی گرید 99.9999 در سیلندر های 50 لیتری با فشار 150-140 بار موجود میباشد.

• 

  منابع و موآخذ:

• وبسایت رسمی سپهرگاز کاویان
• ویکی پدیا