Водород

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

• Молекулярная формула . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Н₂

• Молекулярная масса, кг/кмоль . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,016

• Агрегатное состояние . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . газообразное

• Внешний вид . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . бесцветный газ

• Запах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . без запаха.

• Применение: газообразный водород применяют для синтеза аммиака, метанола, высших спиртов, углеводородов, хлористого водорода и др., как восстановитель при получении многих органических соединений, в том числе пищевых жиров. В металлургии водород используют для получения металлов, для создания защитной среды при обработке металлов и сплавов, в нефтепереработке – для гидроочистки нефтяных фракций и смазочных масел, гидрирования и гидрокрекинга нефтяных дистиллатов, нефтяных остатков и смол. Водород применяют также в производстве изделий из кварцевого стекла с использованием водородо-кислородного пламени, для атомно-водородной сварки тугоплавких сталей и сплавов, для охлаждения турбогенераторов, как восстановитель в топливных элементах. Жидкий водород применяется как горючее в ракетной и космической технике.

Физико-химические свойства

• Плотность при 0 С, кг/м³ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,08988

при 20 С, кг/м³ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,0837

• Плотность по воздуху . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,0695

• Температура кипения при давлении 101,3 кПа, С . . . . . . . . . . . .минус 252,8

• Температура плавления при давлении 101,3 кПа, С. . . . . . . . . . минус 259,2

• Критическая температура, С . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . минус 240,2

• Критическое давление, МПа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,277

• Теплота сгорания, кДж/моль . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241,6

• Удельная теплота сгорания, кДж/кг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119841

• Коэффициент диффузии в воздухе, см²/с . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,68

• Константы уравнения Антуана, в температурном интервале

минус 259 – минус 248 С

А . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13,6333

В . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164,90

С . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,19

• Теплоемкость газа при 0С и постоянном давлении, кДж/(кгС) . . . . 14,238

• Теплоемкость газа при 0С и постоянном объеме, кДж/(кгС) . . . . . . 10,097

• Динамическая вязкость, Нс/м² . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83,410⁷

• Кинематическая вязкость, м²/с . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93,810⁶

• Коэффициент теплопроводности газа при 0С

и давлении 101,3 кПа, Вт/(мК) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1721

• Температуры в °С, соответствующие давлению насыщенного пара:

Р, мм рт.ст.	1	2	10	20	40	60	100	200	400	760
t°C	минус 263,3т*	минус 261,9т	минус 261,3т	минус 260,4т	минус 259,6т	минус 258,9	минус 257,9	минус 256,3	минус 254,5	минус 252,5

Р, атм	1	2	5	10	20	30	40	50	60
t°C	минус 252,5	минус 250,2	минус 246,0	минус 241,8	-	-	-	-	-

*т – твердое вещество;

• Растворимость в воде при стандартных условиях, см³/г: 1,73 (малорастворим).

• Реакционная способность: растворяется в этиловом спирте. При низких температурах малоактивен, без нагревания реагирует лишь с фтором и на свету хлором. С неметаллами взаимодействует активнее, чем с металлами. С кислородом реагирует практически необратимо. С азотом в присутствии катализатора при повышенных температурах и давлении образует аммиак. С галогенами – галогеноводороды, с халькогенами - гидриды. С углеродом водород реагирует только при высоких температурах. Со щелочными и щелочноземельными металлами, элементами III, IV, V, VI гр. периодической системы, а также с интерметаллическими соединениями водород образует гидриды. Водород восстанавливает оксиды и галогениды многих металлов до металлов; ненасыщенные углеводороды - до насыщенных.

Санитарно-гигиенические характеристики

• Воздействие на людей: Нетоксичный, физиологически инертный газ; лишь в очень высоких концентрациях вызывает удушье вследствие уменьшения нормального давления кислорода. Наркотическое действие может проявиться лишь при очень высоком давлении водорода.

• Меры предосторожности: герметизация аппаратуры и коммуникаций, вентиляция помещений.

Пожаровзрывоопасные свойства

• Группа горючести . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . горючий газ (ГГ)

• Температура самовоспламенения, С. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .510

• Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения), % (об.)

- в воздухе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4,12 – 75

- в кислороде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4,1 – 96,0

• Концентрационные пределы воспламенения при содержании

горючего газа в смеси с воздухом при 0С и давлении 101,3 кПа, С . . . 4-75

• Минимальная энергия зажигания, мДж . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,017

• Нормальная скорость распространения пламени, м/с. . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,7

• Минимальное взрывоопасное содержание кислорода % (об.):

- при разбавлении диоксидом углерода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7,9

- при разбавлении азотом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

• Максимальное давление взрыва, кПа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 730

• Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора, % (об:

• диоксида углерода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

• азота . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76

• Безопасный экспериментальный максимальный зазор, мм . . . . . . . . . . 0,28

• Группа взрывоопасной смеси по ГОСТ Р 51330.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Т1

• Категория взрывоопасности смеси по ГОСТ Р 51330.11 . . . . . . . . . . . . . . . . .IIC

• Средства пожаротушения: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . азот, диоксид углерода.