В каких продуктах содержится водород

В каких продуктах содержится водород список продуктов

Ткани физического тела человека составлены в основном двадцатью шестью химическими элементами. Безусловно, в составе тканей человеческого тела можно найти практически любой из известных и, вероятно, некоторые из неизвестных элементов таблицы Менделеева. По крайней мере, их следы. Если, конечно, как следует поискать.  Шри Свами Шивананда предназначал свою «Йогатерапию» самой широкой публике, поэтому, не вдаваясь в подробности, говорит только о самых главных из элементов, составляющих ткани нашего тела, то есть о тех, которые содержатся в организме человека в наибольших количествах и имеют ключевое значение для нормального протекания физиологических процессов. К этим элементам относятся кислород, углерод, фтор, водород, азот, кальций, калий, фосфор, сера, кремний, калий, хлор, натрий, магний, йод, железо, медь, марганец, молибден, кобальт, бор, бром, фтор, селен, хром, литий, радий.

Нормальное процентное соотношение элементов примерно таково: кислород — 62%, углерод — 20%, водород — 10%, азот — 3%, кальций — 2,5%, фосфор — 1%, сера —0,25%, калий —0,25%, хлор—0,2%, натрий — 0,1%, магний — 0,07%, йод — 0,01%, железо — 0,01%. Итого на тринадцать основных элементов, именуемых макроэлементами, приходится 99,59 процента состава тела. Оставшаяся часть составлена всеми остальными элементами, которые обнаруживаются в количествах чрезвычайно малых и потому именуются микроэлементами.

Следует непременно отметить, что важность того или иного химического элемента для организма отнюдь не всегда безусловно определяется его необходимым количеством.  Целый ряд микроэлементов входит в состав соединений, выполняющих жизненно важные регулирующие и управляющие функции.

Химические элементы организма и продукты питания

Кислород

Мы постоянно пребываем на дне воздушного океана — атмосферы нашей планеты, только около 21% которой составляет кислород. Обычно наш организм может использовать лишь 4—5% кислорода, который мы вдыхаем вместе с воздухом, оставшиеся же 16—17% выдыхаются неиспользованными, в то время как для нашего физического тела кислород является элементом первостепенной необходимости. Уже говорилось о том, что тело наше на 62% состоит из кислорода. Жизнь человеческого существа угасает от недостатка этого элемента, когда его нет в воздухе. Именно за счет кислорода протекают процессы, поддерживающие в теле пищеварительный огонь, нормальную температуру и снабжающие его энергией, необходимой для функционирования. Кроме того, примерно шестьдесят три процента массы тела взрослого человека приходится на воду, а ведь в каждую молекулу воды входит один атом кислорода.

Кислород присутствует в любых продуктах питания, но особенно богаты им сочные фрукты и овощи. Потому назовем их кислородсодержащей или кислородистой пищей. Совершенно очевидно, что именно кислородистая пища является первейшей необходимостью для человеческого организма, и совсем ни к чему искать в ней калорийность и сытность. Она полна жизни и жизненной энергии, и в этом ее особая ценность.

Углерод

Углерод — энергоноситель и основа пластического обмена. Именно соединения углерода сгорают в топке нашего тела, снабжая грубой энергией нижний котел, откуда она поступает во все части, и системы тела, поддерживая их функциональные способности. И именно извлекаемый из пищи углерод наше тело использует для построения венных клеток. Правда, поступление углерода в систему не должно намного превышать некоторый оптимум, иначе возникают серьезные проблемы с его использованием, он «захламляет» систему тела, способствуя возникновению серьезных функциональных нарушений.

Как и кислород, углерод имеется во всех продуктах, однако особенно богаты им продукты, в состав которых в больших количествах входят углеводы и жиры: все виды жиров, зерна злаковых, бобовые, крахмалистые, в частности,  картофель, бананы и т. д.

Водород

В состав каждой молекулы обычной воды входят два атома водорода, соответственно, водород жизненно необходим для формирования всех жидких сред организма.

Зеленые овощи, сочные фрукты, вода, молоко — все это продукты, богатые водородом. Поскольку в основном речь здесь идет о входящей в их состав воде, перечисленные продукты богаты как водородом, так и кислородом.

Азот

Органическая жизнь — жизнь белковых тел. В основе молекул аминокислот, из которых составлены белки — азот. Таким образом, без азота существование физического тела органического существа попросту невозможно.

Белковые продукты, такие как, мясо, рыба, яйца, молоко, творог, бобовые и орехи, являются азотистой пищей.

Кальций

Кальций участвует в формировании костей и зубов, играет существенную роль в регуляции сердечной деятельности и функционирования нервной системы, является важным составным элементом материнского молока. От нормального содержания кальция в организме зависит свертываемость крови, при существенном его недостатке даже небольшая рана может стать причиной смерти от потери крови.

 Кроме того, кальций является одним из основных элементов, входящих в состав спермы в организме мужчины, недостаток же кальция в организме женщин вызывает лейкорею. От кальция зависит работа иммунной системы, от его недостатка снижается сопротивляемость организма болезням. Кроме того, при нехватке кальция ухудшается способность мыслить, нарушается память, и дух человека делается хилым.

Зубы начинают быстро портиться, кости теряют прочность, и нормальная жизнь человеческого существа становится невозможной. Большое количество кальция содержится в семени, поэтому безалаберный секс подрывает иммунитет человека, лишает его умственной и физической силы.

Все овощи, зелень (шпинат, петрушка и др.), сочные фрукты (цитрусовые, яблоки, груши, манго, ананасы, гранаты, дыни, виноград)  содержат большое количество кальция. Много кальция в молочных продуктах (кроме масла), бобовых и орехах. Среди продуктов, относящихся к категории «животной пищи» кальцием богаты яйца, мелкая рыба и другие морепродукты. В мясе, крупной рыбе, масле сливочном и растительном, а также в зернах основных злаковых культур кальция немного. Кальций, содержащийся в животной пище, усваивается несколько хуже, чем тот, которым богаты продукты «растительной» категории.

Фосфор

Фосфор участвует в формировании и восстановлении нервов, мягких тканей, костей, зубов и т. д. Все без исключения продукты в том или ином количестве содержат усваиваемые человеческим организмом соединения фосфора. Особенно им богаты морепродукты. Если механизм усвоения фосфора в организме человека не нарушен, то при нормальном питании возникновение нехватки этого в организме представляется довольно маловероятным.

Железо

Железо входит в состав гемоглобина — специфического пигмента крови, находящегося в красных кровяных тельцах. Красные кровяные тельца образуются в красном костном мозге и отвечают за перенос кислорода от органов дыхания к тканям всего организма за счет образования гемоглобином непрочного соединения с кислородом.

Зелень и овощи зеленого цвета, некоторые фрукты, в частности яблоки, содержат большое количество железа. Богаты этим элементом кабачки, горькая тыква, картофель, дыня. Животная пища и углеводистые продукты также содержат железо, но в небольшом количестве по сравнению с зелеными овощами.

Йод

Несмотря на то, что организму человека требуется крайне незначительного количество йода, элемент этот относится к числу жизненно важных, поскольку его нехватка или избыток разрушительным образом сказываются на функционировании всей эндокринной системы, что порождает тяжелейшие расстройства здоровья.

Поступающий в организм в чистом виде йод практически не усваивается. При попадании внутрь значительных количеств чистого йода может развиться тяжелое отравление. Поэтому основным источником этого элемента являются вода и пища, содержащие усваиваемые его соединения.

Йодом богаты зеленые овощи различных сортов, кислые фрукты, соль из морской воды, морская рыба и все морепродукты. Птичьи яйца и жир из печени трески также содержат йод, однако наш организм усваивает его не так легко, поскольку эти продукты относятся к разряду тяжелой пищи.  Потому йогины считают, что для пополнения запасов йода в организме яйца птиц и печень трески в общем-то пригодны, однако не являются оптимальным выбором. Многие из восточных пряностей — таких, как имбирь, перец, кориандр, тмин, гвоздика, куркума, также снабжают организм йодом.

Натрий

Плазма крови содержит в себе соли натрия. Натрий играет важную роль в обменных и многих других процессах. Овощи, фрукты, молочные и углеводистые продукты, то есть все продукты «неживотной» категории.

Калий

Соли калия способствуют сохранению нормального состояния мягких тканей, делают их эластичными и участвуют в целом ряде процессов совместно с солями натрия. Хотя натрий и калий близки по свойствам, калий превосходит натрий по важности, поскольку существенная нехватка в организме натрия замедляет рост и снижает общую сопротивляемость, тогда как нехватка калия грозит очень скорой смертью. Калием богаты все продукты, которые содержат натрий.

Магний

Магний участвует в формировании костей, зубов и нервных клеток. Соли магния содержатся в большинстве овощей и в орехах различных сортов.

Сера

Играет существенную роль в обменных процессах, нарушение серного баланса отрицательно сказывается на общем состоянии здоровья, и в частности — на работе печени и селезенки. К серосодержащим продуктам относятся лук, редис, капуста, шпинат, сельдерей, непросеянная мука, ячмень и сырые яйца.

Фтор

Соли фтора играют большую роль в кальциевом обмене. От достаточного их наличия зависит состояние зубов, костей и глаз. Недостаток фтора в организме ведет к кариесу зубов, непрочности костей и инфекционным глазным заболеваниям. При избытке фтора зубы становятся чрезмерно твердыми и хрупкими. Шпинат, свекла, другие овощи, сырые яйца и печень трески содержат фтор.

Кремний

Соли кремния также участвуют в кальциевом обмене, сохраняют крепость зубов, цвет и здоровое состояние кожи и волос. Кроме того, кремний способствует эластичности стенок сосудов, сухожилий и мышц. Недостаток кремния в организме вызывает порчу зубов, выпадение волос, преждевременное поседение и подверженность кожным заболеваниям. Кремний содержится в различных пропорциях во всех сочных фруктах, в редисе, капусте, огурцах, шпинате и др.

Марганец

Марганец функционально связан с железом. Он участвует в процессах очищения крови и оживляюще действует на нервы и железы. Продукты, содержащие марганец — цветная капуста, салат-латук, бобы, петрушка, миндаль и др.

По материалам книги Свами Шивананда «Новый взгляд на традиционную йога-терапию»

Производство водорода | Водород

Метод: Электролиз
Вкратце: Процесс, при котором вода (h3O) расщепляется на водород (h3) и кислород (O2) газ с подводом энергии и тепла в случае высокотемпературного электролиза.
На практике: Электрический ток разделяет воду на составные части. Если используется возобновляемая энергия, газ имеет нулевой углеродный след и известен как зеленый водород.

Метод: Риформинг - в первую очередь риформинг природного газа, но также и биогаза
Вкратце: Основные способы превращения природного газа, в основном метана, в водород, включают реакцию либо с паром (паровой риформинг или паровой риформинг метана, когда используется метан), кислородом (частичное окисление), либо с обоими последовательно (автотермический риформинг)
На практике: Паровой риформинг: в качестве окислителя используется чистый водяной пар.Реакция требует введения тепла («эндотермический»).

Метод: Водород из других промышленных процессов, которые создают водород в качестве побочного продукта.
Вкратце: Электрохимические процессы, такие как промышленное производство каустической соды и хлора, производят водород в качестве побочного продукта.
На практике: Производство хлора и каустической соды сводится к пропусканию электрического тока через рассол (раствор соли - хлорида натрия - в воде).Рассол диссоциирует и рекомбинирует посредством обмена электронов (доставляемых током) на газообразный хлор, растворенную каустическую соду1 и водород. По характеру химической реакции хлор, каустическая сода и водород всегда производятся в фиксированном соотношении: 1,1 тонны каустика и 0,03 тонны водорода на тонну хлора.

риформинг

Паровой риформинг метана (SMR):

Как уже было описано выше, в настоящее время большая часть производимого сегодня водорода производится посредством процесса с интенсивным выбросом CO2, который называется паровым риформингом метана.

Высокотемпературный пар (700–1000 ° C) используется для производства водорода из источника метана, например природного газа. При паровом риформинге метана метан реагирует с паром под давлением 3–25 бар (1 бар = 14,5 фунта на квадратный дюйм) в присутствии катализатора с образованием водорода, монооксида углерода и относительно небольшого количества диоксида углерода. Паровой риформинг эндотермический , то есть для протекания реакции в процесс необходимо подвести тепло.

Впоследствии, в так называемой «реакции конверсии водяного газа», монооксид углерода и водяной пар реагируют с использованием катализатора с образованием диоксида углерода и большего количества водорода.На заключительном этапе процесса, называемом «адсорбция при переменном давлении», диоксид углерода и другие примеси удаляются из газового потока, оставляя практически чистый водород. Паровой риформинг также можно использовать для производства водорода из других видов топлива, таких как этанол, пропан или даже бензин.

Для химиков:

Реакция парового риформинга метана
Ch5 + h3O (+ тепло) → CO + 3h3

Реакция конверсии водяного газа
CO + h3O → CO2 + h3 (+ небольшое количество тепла)

Частичное окисление

При частичном окислении метан и другие углеводороды в природном газе реагируют с ограниченным количеством кислорода (обычно из воздуха), которого недостаточно для полного окисления углеводородов до диоксида углерода и воды.При доступном количестве кислорода меньше стехиометрического, продукты реакции содержат в основном водород и монооксид углерода (и азот, если реакция проводится с воздухом, а не с чистым кислородом), а также относительно небольшое количество диоксида углерода и других соединений. Впоследствии, в реакции конверсии водяного газа, монооксид углерода реагирует с водой с образованием диоксида углерода и большего количества водорода.

Частичное окисление - это экзотермический процесс , при котором выделяется тепло.Этот процесс обычно намного быстрее, чем паровой риформинг, и требует меньшего размера реактора. Как видно из химических реакций частичного окисления, в этом процессе сначала образуется меньше водорода на единицу входящего топлива, чем получается путем парового риформинга того же топлива.

Для химиков:

Реакция частичного окисления метана
Ch5 + ½O2 → CO + 2h3 (+ тепло)

Реакция конверсии водяного газа
CO + h3O → CO2 + h3 (+ небольшое количество тепла)

Источник: энергетика.gov

Паровой риформинг метана (SMR) для биогаза
Процесс SMR также может быть использован для производства водорода из биогаза.

Электролиз

Несмотря на то, что водород можно получить множеством способов, наиболее интересной, но и многообещающей частью является получение водорода путем электролиза воды.

В этом процессе электролиз расщепляет воду на водород и кислород с помощью электричества.Если используемое электричество происходит из возобновляемых источников энергии, таких как ветер или солнце, а произведенный водород используется в топливных элементах, то весь энергетический процесс не будет создавать чистых выбросов. В данном случае речь идет о «зеленом водороде».

Электролизер состоит из источника постоянного тока и двух электродов с покрытием из благородного металла, разделенных электролитом. Электролит или ионный проводник может быть жидкостью, например проводящим раствором едкого калия (гидроксид калия, КОН) для щелочного электролиза.
В щелочном электролизере катод (отрицательный полюс) теряет электроны в водном растворе.

Вода диссоциирует, что приводит к образованию водорода (h3) и гидроксид-ионов (OH -
Носители заряда движутся в электролите к аноду. На аноде (положительный полюс) электроны поглощаются отрицательными анионами OH -. Анионы ОН - окисляются с образованием воды и кислорода. Кислород поднимается на аноде. Мембрана предотвращает смешивание продуктовых газов h3 и O2, но пропускает ионы OH -.Электролизеры состоят из отдельных ячеек и узлов центральной системы (баланс завода). Комбинируя электролитические ячейки и батареи, производство водорода можно адаптировать к индивидуальным потребностям.

Электролизеры различаются по материалам электролита и температуре, при которой они работают: низкотемпературный электролиз (LTE), включая щелочной электролиз (AE) , электролиз протонообменной мембраны (PEM ) и анионообменная мембрана ( AEM) электролиз (также известный как щелочной PEM) и высокотемпературный электролиз (HTE).Последняя группа, в первую очередь, включает электролиз твердого оксида (SOE ), но он все еще находится на продвинутой стадии исследований и разработок, и продукты еще не коммерчески доступны. Ожидается, что по достижении рыночной зрелости его преимущества будут включать повышенную эффективность преобразования и возможность производства синтез-газа непосредственно из пара и CO 2 для использования в различных приложениях, таких как синтетическое жидкое топливо (E4tech 2014, IEA 2015b).

Высокотемпературный электролиз особенно интересен, когда рядом с электролизером есть источник тепла (как это часто бывает на промышленных предприятиях или), более экономически эффективен, чем традиционный электролиз при комнатной температуре.Действительно, часть энергии поставляется в виде тепла, которое либо бесплатно, либо дешевле, чем электричество, а также потому, что реакция электролиза более эффективна при более высоких температурах.
Выбор той или иной технологии электролиза зависит от потребностей и местных условий.

Водород похож на электричество в том смысле, что его использование не вызывает никаких выбросов. Его углеродный след связан с его производственным режимом. В случае водорода, полученного путем электролиза, его углеродный след в виде водорода напрямую связан с источником электричества.Таким образом, водород, производимый из безуглеродных возобновляемых источников или ядерной энергии, не содержит углерода. Водород, произведенный с помощью сетки, имеет ту же углеродную интенсивность, что и смесь сетки.

Водород как побочный продукт

Как объяснено выше, водород получают путем отделения от его соединения.

Если производство водорода может быть первой целью процесса разделения, то также может быть, что процесс разделения направлен в первую очередь на производство другой молекулы и получение водорода в качестве побочного продукта.

Производство хлора и каустической соды сводится к пропусканию электрического тока через рассол (раствор соли - хлорида натрия - в воде). Рассол диссоциирует и рекомбинирует посредством обмена электронов (доставляемых током) на газообразный хлор, растворенную каустическую соду и водород. По характеру химической реакции хлор, каустическая сода и водород всегда производятся в фиксированном соотношении: 1,1 тонны каустика и 0,03 тонны водорода на тонну хлора.

Ряд исследований был направлен на определение количества доступного промышленного остаточного водорода.В рамках проекта ЕС «Дороги 2 HyCom» (Maisonnier et al. 2007) среди прочих результатов была получена карта, показывающая места производства водорода в Европе. На этой карте источники водорода разбиты на три категории: категория «коммерсант» поставляет водород другим промышленным потребителям, а категория «зависимая» сохраняет водород на месте для собственного использования. Только «побочный продукт» водород больше не используется ни в технологическом процессе, ни на месте; только эта категория может быть доступна для других приложений, таких как электромобили на топливных элементах.

Водород в качестве побочного продукта - интересный и дешевый источник водорода, который может инициировать развертывание водородных применений в области его производства. Неудивительно, что регионы с большим количеством водорода в качестве побочного продукта являются одними из самых продвинутых в своей стратегии использования водорода.

Водород - Conservapedia

Водород - самый распространенный из всех элементов, ^[1] , имеет химический символ H и атомный номер 1.Несмотря на это изобилие, природный элементарный водород крайне редко встречается на Земле.

Химические свойства

При нормальном давлении водород плавится при температуре 14,01 Кельвина (К) и кипит при 20,28 К, что по сути означает, что он существует на Земле только в виде газа. Почти вакуум межзвездного пространства означает, что водород также является газом в этих условиях. Астрономы и химики предполагают, что водород существует в виде плазмы внутри звезд и, возможно, в металлической форме в ядрах планет-гигантов, таких как Юпитер.Наиболее распространенной формой водорода является молекулярный водород, состоящий из двух атомов, связанных одной ковалентной связью. Химический символ молекулярного водорода - H ₂ .

Из-за того, что водород имеет самый низкий атомный номер, это самый легкий элемент. В результате он использовался во многих ранних дирижаблях и воздушных шарах, но из-за связанных с этим опасностей в этих применениях его заменили гелием.

Изотопы

Наиболее распространенной формой водорода является протий, хотя это название используется редко и обычно известно просто как водород.Атомы протия состоят из одного протона, на орбите которого движется один электрон. Известно, что существуют два других изотопа водорода: дейтерий, который имеет один нейтрон и атомный вес 2, и тритий с двумя нейтронами и атомным весом 3. Тритий радиоактивен с периодом полураспада 12,32 года. Встречающийся в природе тритий крайне редко встречается на Земле; он производится в ядерных реакторах и поэтому чрезвычайно дорог. Он имеет ряд ценных применений, таких как светоизлучающие вставки для оптических инструментов и аварийного оборудования.

Соединения

Водород содержится в подавляющем большинстве органических соединений, а также во многих неорганических соединениях. ^[2] Это важный компонент воды и большинства кислот. ^{[Требуется ссылка]}

Возникновение в природе

Водород составляет 75% всего вещества во Вселенной по массе. Более 90% всех атомов во Вселенной состоят из водорода. Это главный элемент, содержащийся в звездах и газовых гигантах (юпитерианских) планетах. Огромные облака молекулярного водорода находятся в межзвездном пространстве; астрономы считают, что эти облака связаны со звездообразованием, а водород является сырьем и топливом для формирования звезд.Временной масштаб, необходимый для того, чтобы это произошло, оценивается примерно в 100 000 лет для звезды размером с Солнце. Это означает, что, как и другие космические процессы, некоторые из которых занимают миллионы или миллиарды лет, процесс звездообразования нельзя наблюдать напрямую. Однако звезд на разных фазах процесса много, и процесс хорошо установлен. Креационисты молодой Вселенной отвергают все это.

Топливо для автомобилей

Водород - одно из двух видов топлива, необходимых для топливных элементов (второй - кислород), которые потенциально могут стать основной формой альтернативной энергии в будущем.Топливные элементы - очень чистые источники энергии; их единственными побочными продуктами являются вода и тепло. Поскольку загрязняющие вещества или парниковые газы не образуются, использование топливных элементов может обеспечить более чистый воздух в крупных городах ^{[Требуется цитата]}

К сожалению, в настоящее время водород не является жизнеспособным источником топлива. Сегодняшнему среднему автомобилю, например, потребуется неоправданно большой топливный бак, чтобы вмещать достаточно водорода для практических целей. Водород также чрезвычайно огнеопасен, и необходимы соответствующие меры безопасности, чтобы снизить вероятность смертельного взрыва в случае аварии.Также существует проблема получения необходимого чистого водорода. Водород может быть получен из дистиллированной воды посредством электролиза, но для этого требуется такое же количество энергии, что и при использовании водорода в топливном элементе. Топливные элементы не решат возможного энергетического кризиса; это просто перенесет проблему на электростанции, обеспечивающие энергией для получения водорода посредством электролиза. ^{[Требуется ссылка]}

Если водород можно было бы использовать в автомобилях, это было бы важно для создания водородной экономики.

Поскольку свободного водорода на Земле не существует, водород на самом деле не является источником энергии, а, скорее, ее носителем: его ценность как топлива заключается в том, что он обеспечивает чистый и эффективный способ использования энергии, производимой каким-либо другим источником. Согласно второму закону термодинамики энергия, используемая для производства свободного водорода, должна быть, по крайней мере, равна энергии, содержащейся в нем, а это означает, что в настоящее время он не является жизнеспособным топливом для большинства приложений. Возможные решения включают использование бактерий, производящих водород посредством фотосинтеза, что позволит эффективно сохранять солнечную энергию в водороде и использовать ее в качестве топлива. ^[3]

Примечания и ссылки

1. ↑ Водород составляет примерно 75% вещества Вселенной.
2. ↑ Например, углеводороды и гидриды металлов соответственно
3. ↑ http://www.making-hydrogen.com/hydrogen-from-bacteria.html

Что такое водород? (с иллюстрациями)

Водород - легковоспламеняющийся химический элемент, который встречается в большом количестве по всей Вселенной. Фактически, этот элемент составляет примерно 75% Вселенной по объему, и он присутствует в очень большом количестве соединений, особенно тех, которые составляют различные органические материалы. Многие люди знакомы с водородом как с потенциальным источником топлива благодаря его продвижению в качестве потенциального альтернативного топлива, и все потребляют его каждый день, в воде, которую пьют люди, и в еде, которую они едят.

Атомный номер водорода равен единице, и он обозначен символом H в периодической таблице. Это уникальный автономный элемент, не классифицируемый ни с какими другими элементами. Многие ученые считают водород своего рода элементарным строительным блоком, поскольку его простая структура лежит в основе многих вещей.Бесцветный легковоспламеняющийся газ имеет ряд промышленных применений, особенно при переработке нефтепродуктов.

История открытия водорода довольно длинная.Как и другие газы, он редко появляется на Земле в чистом виде, и людям потребовалось некоторое время, чтобы понять, что это элемент. Газ был описан еще в 1400-х годах, когда экспериментаторы объединили кислоты и металлы для получения легковоспламеняющегося газа. В 1671 году Роберт Бойль описал эту реакцию более подробно, но только в 1766 году Генри Кавендиш признал водород настоящим элементом.

В 1783 году Антуан Лавуазье предложил название для нового элемента, сложив греческое hydros , означающее «вода», и генов , означающее «рожденный или сформированный». Лавуазье понял, что при сжигании водорода в качестве побочного продукта образуется вода за счет его соединения с кислородом воздуха. Таким образом, стихия в некотором смысле рождает воду. Как только водород был полностью признан элементом, его начали извлекать из различных природных источников и использовать в различных областях.

Водород опасен, как известно большинству людей, которые знают о судьбе Hindenburg . Первоначально он использовался в качестве подъемного средства в воздушных шарах и дирижаблях, потому что он был очень легким, но взрывная природа газа привела к предложению гелия в качестве более стабильной и безопасной замены.Поскольку элемент очень реактивен, с ним нужно обращаться осторожно, чтобы избежать неприятных и взрывоопасных ситуаций. К счастью, мало кто работает напрямую с чистым водородом, а те, кто это делает, проходят тщательную подготовку.

фактов о водороде | Живая наука

Водород, самый распространенный элемент во Вселенной, также является многообещающим источником «чистого» топлива на Земле.

Названный в честь греческих слов hydro для «воды» и генов для «формирования», водород составляет более 90 процентов всех атомов, что составляет три четверти массы Вселенной, согласно Лос-Аламосская национальная лаборатория. По данным Королевского химического общества, водород необходим для жизни, и он присутствует почти во всех молекулах живых существ.Этот элемент также встречается в звездах и питает Вселенную через протон-протонную реакцию и цикл углерод-азот. По словам Лос-Аламоса, процессы синтеза звездного водорода выделяют огромное количество энергии, поскольку они объединяют атомы водорода в гелий.

Чистый газообразный водород редко встречается в атмосфере Земли, и любой водород, который действительно попадает в атмосферу, быстро ускользает от земной гравитации, по данным Королевского общества. Как сообщает Лос-Аламос, на нашей планете водород встречается в основном в сочетании с кислородом и водой, а также в органических веществах, таких как живые растения, нефть и уголь.

Только факты

• Атомный номер (число протонов в ядре): 1
• Атомный символ (в Периодической таблице элементов): H
• Атомный вес (средняя масса атома): 1.00794
• Плотность : 0,00008988 граммов на кубический сантиметр
• Фаза при комнатной температуре: газ
• Точка плавления: минус 434,7 градуса по Фаренгейту (минус 259,34 градуса Цельсия)
• Точка кипения: минус 423,2 F (минус 252,87 ° C)
• Количество изотопов (атомов один и тот же элемент с другим числом нейтронов): 3 общих изотопа, в том числе 2 стабильных
• Наиболее распространенный изотоп: 1H, естественное содержание 99.9885 процентов

Открытие водорода

Роберт Бойль произвел водородный газ в 1671 году, когда экспериментировал с железом и кислотами, но только в 1766 году Генри Кавендиш распознал его как отдельный элемент, согласно лаборатории Джефферсона. Элемент был назван водородом французским химиком Антуаном Лавуазье.

Водород имеет три общих изотопа: протий, который представляет собой обычный водород; дейтерий, стабильный изотоп, открытый в 1932 году Гарольдом К. Юри; и тритий, нестабильный изотоп, открытый в 1934 году, согласно лаборатории Джефферсона.Разница между тремя изотопами заключается в количестве нейтронов у каждого из них. У водорода вообще нет нейтронов; По данным Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, у дейтерия есть один, а у трития - два нейтрона. По данным Лос-Аламоса, дейтерий и тритий используются в качестве топлива в термоядерных реакторах.

Водород соединяется с другими элементами, образуя ряд соединений, включая обычные, такие как вода (H ₂ O), аммиак (NH ₃ ), метан (CH ₄ ), столовый сахар (C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ ), перекись водорода (H ₂ O ₂ ) и соляную кислоту (HCl), согласно Jefferson Lab.

Водород обычно получают путем нагревания природного газа водяным паром с образованием смеси водорода и монооксида углерода, называемой синтез-газом, которая, по данным Королевского общества, затем разделяется для получения водорода.

Водород используется для производства аммиака для удобрений в процессе, называемом процессом Габера, при котором он реагирует с азотом. Согласно Jefferson Lab, этот элемент также добавляется в жиры и масла, такие как арахисовое масло, в процессе, называемом гидрогенизацией. Другие примеры использования водорода включают ракетное топливо, сварку, производство соляной кислоты, восстановление металлических руд и наполнение баллонов, согласно Лос-Аламосу.Исследователи работают над разработкой технологии водородных топливных элементов, которая позволяет получать значительные объемы электроэнергии с использованием газообразного водорода в качестве экологически чистого источника энергии, который можно использовать в качестве топлива для автомобилей и других транспортных средств.

По данным Королевского общества, водород также используется в стекольной промышленности в качестве защитной атмосферы для изготовления плоских стеклянных листов, а в электронной промышленности он используется в качестве промывочного газа в процессе производства кремниевых чипов.

Этот смоделированный в истинных цветах вид Юпитера состоит из 4 изображений, сделанных космическим кораблем НАСА Кассини 7 декабря 2000 года. Разрешение составляет около 89 миль (144 километра) на пиксель. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Университет Аризоны

Кто знал?

• Согласно Лос-Аламосу, водород является основным компонентом Юпитера и других газовых планет-гигантов.
• По данным Национального музея воздушных шаров, первый полет на воздушном шаре был запущен в Париже в 1783 году, и в нем использовался водород. По данным Королевского общества, его использование для заправки дирижаблей прекратилось, когда «Гинденбург» загорелся.
• НАСА использует водород в качестве ракетного топлива для доставки экипажа в космос.
• Сжиженный водород очень холодный и может вызвать сильное обморожение при контакте с кожей.
• Согласно «Принципам химии» водород примерно в 14 раз легче воздуха."
• Лавуазье, французский химик, давший имя водороду, до Французской революции был финансистом и государственным администратором и был казнен во время революции, согласно Британской энциклопедии.
• В мире производится около 3 миллиардов кубических футов водорода. США в год, по данным Лос-Аламоса.
• По данным Королевского общества, водород имеет самую низкую плотность среди всех газов.
• Водород - единственный элемент, три общих изотопа которого - протий, дейтерий и тритий - получили разные названия , Сообщает Лос-Аламос.

Текущие исследования

Исследователи изучали водород с большим интересом в течение многих лет из-за его потенциала в качестве экологически чистого топлива. «Водород - это энергоноситель без углерода, поэтому, когда вы его сжигаете, вы производите только воду», что делает его чистым топливом без каких-либо выбросов, - сказал Ричард Шахин, директор Исследовательского института водорода при университете. Квебека в Труа-Ривьер в Канаде. Однако с водородным топливом есть большая проблема: оно дороже газа.Фактически, в прошлом году старший вице-президент Toyota Боб Картер объявил, что, по оценкам Министерства энергетики, полный бак сжатого водорода первоначально будет стоить около 50 долларов, сообщает Ecomento.com. В целом, затраты, связанные с технологией водородного топлива, являются «очень серьезным препятствием, потому что на данный момент люди предпочли бы иметь более совершенные технологии по текущей цене», - сказал Шахин Live Science.

Еще одна проблема с водородным топливом заключается в том, что сам процесс производства водорода не так уж чист и не загрязняет окружающую среду.«На сегодняшний день большая часть производимого водорода поступает из природного газа», - сказал Шахин, при этом образуется двуокись углерода (CO ₂ ).

Поэтому исследователи искали альтернативные и более экологически безопасные способы производства водорода, которые в идеале исключали бы выбросы CO ₂ в процессе. В прошлом году, например, ученые Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США разработали небольшой «наноразмерный генератор водорода» - устройство, которое производит чистый водород с использованием света и графена и без сжигания ископаемого топлива.Текущая версия генератора действительно мала, но если окажется, что ее можно расширить, она позволит ученым производить достаточно водорода для топлива для автомобилей и генераторов.

Другой способ производства водорода, называемый «биологическим расщеплением воды», предполагает использование определенных фотосинтезирующих микробов, которые используют световую энергию для производства водорода из воды в рамках своих метаболических процессов, по данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, где работают исследователи. в настоящее время расследует этот процесс.Другой потенциальный метод производства водорода включает ферментацию возобновляемых материалов биомассы, сообщает NREL. Исследователи из NREL также работали над преобразованием сельскохозяйственных остатков (таких как скорлупа арахиса) и бытовых отходов (таких как пластмассы и отработанные смазки) в жидкий продукт, называемый бионефть, компоненты которого затем можно разделить на топливо, включая водород. Однако самый чистый способ получения водорода - это расщепление воды на водород и кислород с помощью солнечного света, сообщает NREL.

Дополнительные ресурсы

Follow Live Science @livescience , Facebook & Google+ .

Смотрите также

• 
  В каких продуктах есть хром
• 
  Какие продукты снижают белок в моче
• 
  Продукты с содержанием селена список
• 
  Ацетилхолин в каких продуктах содержится
• 
  Какие продукты можно кушать при диете белковой
• 
  Селен где содержится в каких продуктах
• 
  Какое свойство бактерий используется для получения кисломолочных продуктов
• 
  Продукты содержащие лактозу таблица
• 
  Какими продуктами быстро поднять гемоглобин в крови
• 
  Продукты содержащие кислоту
• 
  В каких продуктах л карнитин