氢能有哪些神奇的作用?
知识点:氢能,指的就是以氢以及其同位素为主体的反应中释放出来的能量,包括氢核能与氢化学能。
初中的化学课上,我们学到,氢位于元素周期表之首,它的原子序数为1,是所有原子中最小的。在常温常压下,氢为气态;而在超低温、高压下,它又化身为液态。
氢能,指的就是以氢和其同位素为主体的反应中释放出来的能量,包括氢核能与氢化学能。氢能是一种清洁的新能源,也是一种可再生能源,其利用途径和方法很多。
首先,航空事业中需要氢能作为燃料。早在第二次世界大战期间,氢就被用作某些火箭发动机的液体推进剂。液氢和液氧是火箭推进系统中优越的高能燃料组合。我国的神舟火箭中使用的燃料,就有液氢和液氧。
其次,氢能还可以作为各种交通工具的燃料,比如家用汽车、火车、轮船,等等。早在上个世纪80年代左右,世界上便研发出了氢能汽车。由于使用氢能作为主要燃料,氢能汽车排放的尾气主要成分是水蒸气,因此它对环境的污染非常小,而且噪声也比较低。这种类型的汽车,特别适用于行驶距离不太长而人口又较为稠密的城市、住宅区以及地下隧道等地方。
另外,氢能还能用在各个家庭之中。氢能进入家庭,既可以当作燃料使用,又可以通过氢燃料电池发电供家庭取暖、空调、冰箱和热水器等使用。氢是一种理想的清洁燃料,但现在还没有完全解决其储存以及安全使用的问题,因此,将其运用在家庭当中,还需要一段时间的研发。
由于氢能是通过一定的方法利用其它能源制取的,而不像煤、石油和天然气等直接从地下开采,因此,它是一种二次能源,但也是最具发展潜力的清洁能源。
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1能写出化学式的就为纯净物,否则为混合物
2只由一种元素组成的纯净物为单质
3元素名称中带“金”字旁的(包括金、汞)为金属单质,稀有气体为氦、 氖、氩、氪、氙、氡6种
4只由两种元素组成且其中一种为氧元素的为氧化物
物质可以分为混合物和纯净物。
混合物包括溶液·胶体·悬浊液·等等
纯净物又可以分为单质和化合物。
氮气,是纯净物里的单质
铁丝,是混合物
二氧化锰,是纯净物里的化合物
液氧,是氧气的液态,是纯净物里的单质
高锰酸钾,是纯净物里的化合物
水,纯净物里的化合物
空气,是混合物
食盐水,是混合物
液氧:是一种苍白蓝色透明易动的磁性液体,经压缩气态氧制得,主要用于液氧炸药和在火箭推进剂中作氧化剂。
液氧是不可燃的,但它能强烈地助燃,火灾危险性为乙类。它和燃料接触通常也不能自燃,如果两种液体碰在一起,液氧将引起液体燃料的冷却并凝固。
有两种类型的燃烧反应,这取决于氧和燃料的混合比和点火情况:一种是燃料和液氧在混合时没有发生着火,但是这种混合物当点火或受到机械撞击时能发生爆轰;另一种液氧与燃料互相接触之前或接触时燃烧已经开始,着火或燃烧并伴随有反复的爆炸。
当液氧积存在封闭系统中,而又不能保温,则可能发生压力破坏,当温度升高到-118.4℃而又不增加压力,则液氧不能维持液体状态,若泄压不及时,也会导致物理爆炸。液氧积存在两个阀门之间,可导致管路的猛烈破坏。
如果氧气不泄出或压力不适当排除,当冷冻失效时,将导致贮 箱的破坏,真空夹套贮箱中的真空失效。如果系统不能受额外负载,则会引起蒸发加速和排空系统破坏。
侵入途径:吸入。
健康危害:甲烷对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时远离,可致窒息死亡。皮肤接触液化的甲烷,可致冻伤。
毒理学资料及环境行为
毒性:属微毒类。允许气体安全地扩散到大气中或当作燃料使用。有单纯性窒息作用,在高浓度时因缺氧窒息而引起中毒。空气中达到25~30%出现头昏、呼吸加速、运动失调。
急性毒性:小鼠吸入42%浓度×60分钟,麻醉作用;兔吸入42%浓度×60分钟,麻醉作用。
危险特性:易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触反应剧烈。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳和水。沼气中含有一定量的硫化氢,是一种剧毒气体。而且沼气比较易燃,在与空气混合后易爆炸。沼气的主要成分甲烷造成的温室效应比二氧化碳还要大得多,而且甲烷比空气轻,易扩散。扩散后难集中处理。
氧气:
氧气是氧元素形成的一种单质,化学式O2,其化学性质比较活泼,与大部分的元素都能与氧气反应。常温下不是很活泼,与许多物质都不易作用。但在高温下则很活泼,能与多种元素直接化合,这与氧原子的电负性仅次于氟有关。氧在自然界中分布最广,占地壳质量的48.6%,是丰度最高的元素。在烃类的氧化、废水的处理、火箭推进剂以及航空、航天和潜水中供动物及人进行呼吸等方面均需要用氧。
氢氧燃料是一种新型的环保燃料,氢氧燃料燃烧时不产生任何污染环境和危害的有害气体,只生成水,它来源于水,燃烧后又还原成水,因此被誉为二十一世纪最环保的绿色可再生能源。
氢氧燃料是一种非常安全的燃料,首先氢气和氧气都又毒无味,对人体无害。氢气的密度是所有气体中最小的,因为“轻”所以称为氢气(轻气),即使泄漏,也会讯速逃逸至大气中,不会出现象液化汽、天然气、乙炔等气体的聚集危险。
氢氧燃料是一种非常容易获取的燃料,它可来源于水,水又无所不在,随处可得,随处可产。氢氧燃料是一种节能燃料,氢氧机工作过程中,每立方氢氧混合气只消耗0.8公斤水、3度电,因此消耗的水成本可以忽略,电费成本与乙炔相比,节省50%以上。
氢氧燃料是一种高能燃料,氢氧焰温度高达2800, 其热值是液化汽的三倍,氢氧焰用于切割,其有割缝小、火力集中、预热快,切割速度快、不挂渣免后序清理工序等优点。
氢氧机就是生产氢氧燃料的设备,它采用水电解技术,通电从水中分解出氢气和氧气,氢气作为燃料,氧气助燃,是一种高科技新型环保能源设备,通俗的说法是一种以水变火的水燃料设备。只需打开电源开关,就有源源不断的氢氧燃料对外供应,适合于一切需要火焰加工的场所,用于替代乙炔、丙烷、液化气等燃气,常用于碳钢切割、金属氧焊、首饰加工、玻璃制品加工等需要高能气体的工厂。