氫氣_危險(xiǎn)氣體參數(shù)_燃?xì)鈭?bào)警器_可燃?xì)怏w報(bào)警器_可燃?xì)怏w探測(cè)器_氣體報(bào)警控制器_SF6泄漏報(bào)警主機(jī)_東信電子
常溫常壓下,氫氣(可選用氫氣報(bào)警器檢測(cè)泄漏濃度)是一種極易燃燒,無(wú)色透明、無(wú)臭無(wú)味的氣體。氫氣是世界上已知的密度最小的氣體,氫氣的密度只有空氣的1/14,即在0 ℃時(shí),一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,氫氣的密度為0.0899 g/L。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體(由于氫氣具有可燃性,安全性不高,飛艇現(xiàn)多用氦氣填充)。氫氣是相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì),主要用作還原劑。
氫氣 (H2) 最早于16世紀(jì)初被人工制備,當(dāng)時(shí)使用的方法是將金屬置于強(qiáng)酸中。1766–1781年,亨利·卡文迪許發(fā)現(xiàn)氫元素,氫氣燃燒生成水(2H?+O?點(diǎn)燃=2H?O),拉瓦錫根據(jù)這一性質(zhì)將該元素命名為 “hydrogenium”(“生成水的物質(zhì)”之意,"hydro"是“水”,"gen"是“生成”,"ium"是元素通用后綴)。19 世紀(jì)50 年代英國(guó)醫(yī)生合信(B.Hobson)編寫(xiě)《博物新編》(1855 年)時(shí),把"hydrogen"翻譯為“輕氣”,意為最輕氣體。
現(xiàn)在工業(yè)上一般從天然氣或水煤氣制氫氣,而不采用高耗能的電解水的方法。制得的氫氣大量用于石化行業(yè)的裂化反應(yīng)和生產(chǎn)氨氣。氫氣分子可以進(jìn)入許多金屬的晶格中,造成“氫脆”現(xiàn)象,使得氫氣的存儲(chǔ)罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐爾合金),設(shè)計(jì)也更加復(fù)雜。
醫(yī)學(xué)上用氫氣來(lái)治療部分疾病。 [1]
2018年2月,中國(guó)實(shí)現(xiàn)氫氣的低溫制備和存儲(chǔ),榮獲科技部2017年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展。
安全防護(hù)編輯
重氫無(wú)毒,有窒息性。
氫氣有易燃易爆性,容易發(fā)生爆炸,所以純氫有一定危險(xiǎn)性。
若燃燒時(shí)有尖銳的爆鳴聲,則說(shuō)明氫氣不純;極易發(fā)生爆炸,所以對(duì)此須引起足夠的重視。
物理性質(zhì)編輯
氫氣是無(wú)色并且密度比空氣小的氣體(在各種氣體中,氫氣的密度最小。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1升氫氣的質(zhì)量是0.0899克,相同體積比空氣輕得多)。因?yàn)闅錃怆y溶于水,所以可以用排水集氣法收集氫氣。另外,在101千帕壓強(qiáng)下,溫度-252.87 ℃時(shí),氫氣可轉(zhuǎn)變成淡藍(lán)色的液體;-259.1 ℃時(shí),變成雪狀固體。常溫下,氫氣的性質(zhì)很穩(wěn)定,不容易跟其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但當(dāng)條件改變時(shí)(如點(diǎn)燃、加熱、使用催化劑等),情況就不同了。如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附后具有較強(qiáng)的活性(特別是被鈀吸附)。金屬鈀對(duì)氫氣的吸附作用最強(qiáng)。當(dāng)空氣中的體積分?jǐn)?shù)為4%-75%時(shí),遇到火源,可引起爆炸。
氫氣是無(wú)色無(wú)味的氣體,標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度是0.09克/升(最輕的氣體),難溶于水。在-252 ℃,變成無(wú)色液體,-259 ℃時(shí)變?yōu)檠┗罟腆w。
汽化熱:305 kJ/kg(△Hv ,-249.5℃)
臨界密度:66.8 kg/m3
氣體密度:0.0899 kg/m3(101.325kPa,0℃)
比容:11.12 m3/kg(101.325kPa,21.2℃)
導(dǎo)熱系數(shù):
0.1289 w/(m·K)(氣體101.325 kPa,0 ℃)、1264 W/(m·K)(液體,-252.8 ℃)
比熱容:
Cp=14.30 kJ/(kg·K),
Cv=10.21 kJ/(kg·K)(101.325kPa,25℃,氣體)
蒸氣壓力:
10.67 kPa(正常態(tài),17.703)
53.33 kPa(正常態(tài),21.621)
119.99 kPa(正常態(tài),24.249 K)
粘度:
0.010 lmPa·S(氣體,正常態(tài))
101.325 kPa (0 ℃)
0.040 mPa·s(液體,平衡態(tài),-252.8 ℃)
重氫在常溫常壓下為無(wú)色無(wú)嗅無(wú)毒可燃性氣體,是普通氫的一種穩(wěn)定同位素。它在通常水的氫中含0.0139%~0.0157%。其化學(xué)性質(zhì)與普通氫完全相同。但質(zhì)量大些,反應(yīng)速度小一些。
化學(xué)性質(zhì)編輯
氫氣常溫下性質(zhì)穩(wěn)定,在點(diǎn)燃或加熱的條件下能多跟許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
①可燃性(可在氧氣中或氯氣中燃燒):2H2+O2=點(diǎn)燃=2H2O(化合反應(yīng))
(點(diǎn)燃不純的氫氣要發(fā)生爆炸,點(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨汄?yàn)純,相似的,氘(重氫)在氧氣中點(diǎn)燃可以生成重水(D2O))
H2+Cl2=點(diǎn)燃=2HCl(化合反應(yīng))
H2+F2=2HF(氫氣與氟氣混合立刻爆炸,生成氟化氫氣體)
②還原性(使某些金屬氧化物還原)
H2+CuO Cu+H2O(置換反應(yīng))
3H2+Fe2O3=高溫=2Fe+3H2O(置換反應(yīng))
3H2+WO3 W+3H2O(置換反應(yīng))
起火應(yīng)急處理編輯
迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處,并進(jìn)行隔離,嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護(hù)服。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng),加速擴(kuò)散。如有可能,將漏出氣用排風(fēng)機(jī)送至空曠地方或裝設(shè)適當(dāng)噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理,修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。滅火方法:切斷氣源。若不能立即切斷氣源,則不允許熄滅正在燃燒的氣體。噴水冷卻容器,可能的話(huà)將容器從火場(chǎng)移至空曠處。滅火劑:霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉。
注意事項(xiàng)編輯
氫氣是一種無(wú)色、無(wú)嗅、無(wú)毒、易燃易爆的氣體,和氟氣、氯氣、氧氣、一氧化碳以及空氣混合均有爆炸的危險(xiǎn),其中,氫氣與氟氣的混合物在低溫和黑暗環(huán)境就能發(fā)生自發(fā)性爆炸,與氯氣的混合體積比為1:1時(shí),在光照下也可爆炸。氫氣由于無(wú)色無(wú)味,燃燒時(shí)火焰是透明的,因此其存在不易被感官發(fā)現(xiàn),在許多情況下向氫氣中加入有臭味的乙硫醇,以便使嗅覺(jué)察覺(jué),并可同時(shí)賦予火焰以顏色。
氫氣雖無(wú)毒,在生理上對(duì)人體是惰性的,但若空氣中氫氣含量增高,將引起缺氧性窒息。與所有低溫液體一樣,直接接觸液氫將引起凍傷。液氫外溢并突然大面積蒸發(fā)還會(huì)造成環(huán)境缺氧,并有可能和空氣一起形成爆炸混合物,引發(fā)燃燒爆炸事故。與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇熱或明火即會(huì)發(fā)生爆炸。氣體比空氣輕,在室內(nèi)使用和儲(chǔ)存時(shí),漏氣上升滯留屋頂不易排出,遇火星會(huì)引起爆炸。氫氣與氟、氯、溴等鹵素會(huì)劇烈反應(yīng)。
氫氣因?yàn)槭且兹級(jí)嚎s氣體,故應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的倉(cāng)間內(nèi)。倉(cāng)內(nèi)溫度不宜超過(guò)30℃。遠(yuǎn)離火種、熱源。防止陽(yáng)光直射。應(yīng)與氧氣、壓縮空氣、鹵素(氟氣、氯氣、溴)、氧化劑等分開(kāi)存放。切忌混儲(chǔ)混運(yùn)。儲(chǔ)存間內(nèi)的照明、通風(fēng)等設(shè)施應(yīng)采用防爆型,開(kāi)關(guān)設(shè)在倉(cāng)外,配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備工具。驗(yàn)收時(shí)要注意品名,注意驗(yàn)瓶日期,先進(jìn)倉(cāng)的先發(fā)用。搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。
常見(jiàn)謠言編輯
謠言一:氫氣(H2 )還原氧化銅吸熱
辟謠:判斷反應(yīng)熱效應(yīng)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)以及通過(guò)熱力學(xué)進(jìn)行計(jì)算
計(jì)算過(guò)程:
反應(yīng):CuO(s)+H2(g)=Cu(cr)+H2O(g)
計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)可以直接使用ΔH(例題見(jiàn)高等教育出版社《無(wú)機(jī)化學(xué)》上冊(cè)216頁(yè) [6] ),此處忽略溫度對(duì)ΔH的影響。
相應(yīng)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)生成焓:(單位:kJ/mol)(數(shù)據(jù)出自高等教育出版社《無(wú)機(jī)化學(xué)》上冊(cè)427頁(yè)起的附表)
據(jù)查,H2O(g)標(biāo)準(zhǔn)生成焓-241.82,CuO(cr)標(biāo)準(zhǔn)生成焓-157.30,H2(g)、Cu(cr)均為0
ΔH=0+(-241.818)-(-157.3)-(0)=-84.518<0,即反應(yīng)放熱
綜上可知?dú)錃膺€原氧化銅是典型的放熱反應(yīng)而非吸熱。
謠言二:氫氣(H2)具有還原性,所以不能被濃硫酸干燥
辟謠:氫氣的還原性一般在加熱時(shí)才體現(xiàn),在常溫下不體現(xiàn),只作為中性氣體,所以氫氣可以用濃硫酸干燥。一氧化碳?xì)怏w亦同理。
地址:濟(jì)南市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)花園路東首
電話(huà):15376190119
郵箱:sddx0001@163.com