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气体性质大全

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(氢化物 氢气 H2 )

1、基本情况

氢气是世界上已知的密度最小的气体,是相对分子质量最小的物质,氢是宇宙中含量最多的元素,氢气的质量只有空气的1/14,即在0 ℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899 g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。氢气主要用作还原剂

常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。现在工业上一般从天然气或水煤气制氢气,而不采用高耗能的电解水的方法。制得的氢气大量用于石化行业裂化反应和生产氨气。氢气分子可以进入许多金属的晶格中,造成“氢脆”现象,使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐尔合金),设计也更加复杂。

2、物理性质

氢气是无色并且密度比空气小的气体(在各种气体中,氢气的密度最小。标准状况下,1升氢气的质量是0.0899克,相同体积比空气轻得多)。因为氢气难溶于水,所以可以用排水集气法收集氢气。另外,在101千帕压强下,温度-252.87 ℃时,氢气可转变成无色的液体;-259.1 ℃时,变成雪状固体。常温下,氢气的性质很稳定,不容易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时(如点燃、加热、使用催化剂等),情况就不同了。如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性(特别是被钯吸附)。金属钯对氢气的吸附作用最强。当空气中的体积分数为4%-75%时,遇到火源,可引起爆炸。

氢气是无色无味的气体,标准状况下密度是0.09克/升(最轻的气体),难溶于水。在-252 ℃,变成无色液体,-259 ℃时变为雪花状固体。

沸点
-252.77 ℃(20.38 K)
熔点
-259.2 ℃
密度
0.0899 g/L
气液容积比
974 L/L(15℃,100kPa)
相对分子质量2.0157临界温度-234.8 ℃
生产方法电解水、裂解、煤制气等临界压力1664.8 kPa
三相点-254.4 ℃
空气中的燃烧界限
5%~75%(体积)
熔化热
48.84 kJ/kg(-254.5℃,平衡态)
表面张力
3.72 mN/m(平衡态,-252。8℃)
热值1.4*10^8 J/kg(2.82*10^5 J/mol)
折射系数
1.0001265(101.325kPa,25℃)
比热比
Cp/Cv=1.40(101.325kPa,25℃,气体)
易燃性级别
4
易爆性级别
1
毒性级别
0

3、化学性质

氢气常温下性质稳定,在点燃或加热的条件下能多跟许多物质发生化学反应。
①可燃性(可在氧气中或氯气中燃烧):2H2+O2=点燃=2H2O(化合反应)
(点燃不纯的氢气要发生爆炸,点燃氢气前必须验纯)
H2+Cl2=点燃=2HCl(化合反应)
②还原性(使某些金属氧化物还原)
H2+CuO
Cu+H2O(置换反应)
3H2+Fe2O3=高温=2Fe+3H2O(置换反应)
3H2+WO3
W+3H2O(置换反应)

4、起火应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。灭火方法:切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。

5、纯度参考

纯氢、高纯氢、超纯氢(GB/T7445-1995)
项目名称
指标
超纯氢
高纯氢
纯氢
氢气的体积分数/10 ≥
99.9999
99.999
99.99
氧气(氩气)的体积分数/10 ≤
0.2
1
5
氮气的体积分数/10 ≤
0.4
5
60
一氧化碳含量/10 ≤
0.1
1
5
二氧化碳含量/10 ≤
0.1
1
5
甲烷含量/10 ≤
0.2
1
10
水分/10 ≤
1.0
3
30
注:表中纯度和含量均以体积分数表示(V/V)。

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点击次数:  更新时间:2015-06-10 16:12:54
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