Ang likidong hydrogen ay isa sa mga estado ng pagsasama-sama ng hydrogen. Mayroon ding gaseous at solid state ng elementong ito. At kung ang gas na anyo ay kilala na ng marami, ang iba pang dalawang matinding estado ay magtatanong.
Kasaysayan
Ang likidong hydrogen ay nakuha lamang noong dekada thirties ng huling siglo, ngunit bago iyon, malayo na ang narating ng chemistry sa pag-master nitong paraan ng pag-iimbak at paggamit ng gas.
Ang artipisyal na pagpapalamig ay nagsimulang gamitin sa pang-eksperimentong paraan noong kalagitnaan ng ikalabing walong siglo sa England. Noong 1984, nakuha ang liquefied sulfur dioxide at ammonia. Batay sa mga pag-aaral na ito, makalipas ang dalawampung taon ay nabuo ang unang refrigerator, at pagkaraan ng tatlumpung taon, nag-file si Perkins ng opisyal na patent para sa kanyang imbensyon. Noong 1851, sa kabilang panig ng Karagatang Atlantiko, inangkin ni John Gorey ang mga karapatang lumikha ng air conditioner.
Ito ay dumating sa hydrogen lamang noong 1885, nang ipahayag ng Pole Wroblewski sa kanyang artikulo ang katotohanan na ang boiling point ng elementong ito ay 23 Kelvin, ang pinakamataas na temperatura ay 33 Kelvin, at ang kritikal na presyon ay 13 atmospheres. Pagkatapos ng pahayag na ito, sinubukan ni James Dewar na lumikha ng likidong hydrogensa pagtatapos ng ika-19 na siglo, ngunit hindi siya nakakuha ng matatag na sangkap.
Mga pisikal na katangian
Ang estadong ito ng pagsasama-sama ay nailalarawan sa pamamagitan ng napakababang density ng matter - hundredths of grams per cubic centimeter. Ginagawa nitong posible na gumamit ng medyo maliliit na lalagyan upang mag-imbak ng likidong hydrogen. Ang boiling point ay 20 Kelvin (-252 Celsius) lamang, at ang substance na ito ay nagyeyelo na sa 14 Kelvin.
Ang likido ay walang amoy, walang kulay at walang lasa. Ang paghahalo nito sa oxygen ay maaaring humantong sa isang pagsabog sa kalahati ng oras. Sa pag-abot sa boiling point, ang hydrogen ay nagiging gaseous state, at ang volume nito ay tumataas ng 850 beses.
Pagkatapos ng liquefaction, inilalagay ang hydrogen sa mga insulated na lalagyan na pinananatili sa mababang presyon at sa temperatura sa pagitan ng 15 at 19 Kelvin.
Kasaganaan ng hydrogen
Liquid hydrogen ay ginawang artipisyal at hindi nangyayari sa natural na kapaligiran. Kung hindi natin isasaalang-alang ang mga pinagsama-samang estado, kung gayon ang hydrogen ang pinakakaraniwang elemento hindi lamang sa planetang Earth, kundi pati na rin sa Uniberso. Ang mga bituin (kabilang ang ating Araw) ay binubuo nito, ang espasyo sa pagitan nila ay napuno nito. Ang hydrogen ay nakikibahagi sa mga fusion reaction at maaari ding bumuo ng mga ulap.
Sa crust ng lupa, ang elementong ito ay sumasakop lamang ng halos isang porsyento ng kabuuang dami ng matter. Ang papel nito sa ating ecosystem ay maaaring pahalagahan ng katotohanan na ang bilang ng mga atomo ng hydrogen ay pangalawa lamang sa bilang ng oxygen. Halos lahat ng bagay sa ating planetaAng mga reserbang H2 ay nasa bound state. Ang hydrogen ay isang mahalagang bahagi ng lahat ng nabubuhay na nilalang.
Gamitin
Liquid hydrogen (temperatura -252 degrees Celsius) ay ginagamit sa anyo ng isang form para sa pag-iimbak ng gasolina at iba pang derivatives ng oil refining. Bilang karagdagan, ang mga konsepto ng transportasyon ay kasalukuyang nililikha na maaaring gumamit ng liquefied hydrogen bilang gasolina sa halip na natural na gas. Mababawasan nito ang gastos sa pagkuha ng mahahalagang mineral at mabawasan ang mga emisyon sa atmospera. Ngunit sa ngayon, hindi pa nakikita ang pinakamainam na disenyo ng makina.
Liquid hydrogen ay aktibong ginagamit ng mga physicist bilang coolant sa kanilang mga eksperimento sa mga neutron. Dahil ang masa ng elementarya na particle at ang hydrogen nucleus ay halos pantay, ang pagpapalitan ng enerhiya sa pagitan ng mga ito ay napakahusay.
Mga pakinabang at hadlang
Ang likidong hydrogen ay maaaring makapagpabagal sa pag-init ng atmospera at mabawasan ang dami ng greenhouse gases kung gagamitin bilang panggatong para sa mga sasakyan. Kapag nakipag-ugnayan ito sa hangin (pagkatapos dumaan sa internal combustion engine), mabubuo ang tubig at kaunting nitrogen oxide.
Gayunpaman, ang ideyang ito ay may sariling mga kahirapan, halimbawa, ang paraan ng pag-imbak at pagdadala ng gas, pati na rin ang pagtaas ng panganib ng pag-aapoy o kahit na pagsabog. Kahit na sa lahat ng pag-iingat, hindi mapipigilan ang hydrogen evaporation.
Rocket fuel
Ang
Liquid hydrogen (temperatura ng storage hanggang 20 Kelvin) ay isa samga sangkap ng propellant. Mayroon itong ilang mga function:
- Pagpapalamig ng mga bahagi ng engine at pagprotekta sa nozzle mula sa sobrang init.
- Pagbibigay ng thrust pagkatapos ihalo sa oxygen at heating.
Ang mga modernong rocket engine ay tumatakbo sa kumbinasyon ng hydrogen-oxygen. Nakakatulong ito upang makamit ang tamang bilis upang madaig ang gravity ng lupa at kasabay nito ay panatilihin ang lahat ng bahagi ng sasakyang panghimpapawid mula sa paglantad sa kanila sa sobrang temperatura.
Sa kasalukuyan, mayroon lamang isang rocket na gumagamit ng hydrogen bilang panggatong. Sa karamihan ng mga kaso, kinakailangan ang likidong hydrogen upang paghiwalayin ang mga itaas na yugto ng mga rocket o sa mga device na gagawa ng karamihan sa trabaho sa isang vacuum. May mga mungkahi mula sa mga mananaliksik na gumamit ng half-frozen na anyo ng elementong ito upang mapataas ang density nito.
