Wat zijn de eigenschappen van vloeibare waterstof?

July 19


Wat zijn de eigenschappen van vloeibare waterstof?

Vloeibare waterstof een cryogene vloeistof met een aantal unieke eigenschappen die nuttig in vele verschillende toepassingen. Misschien het best bekend voor zijn gebruik als brandstof voor de space shuttle, is het ook werkzaam op gebieden variërend van auto-industrie om de productie van voedsel en dranken. Hoewel het een speciale behandeling technieken en veiligheidsmaatregelen nodig, gebruik van vloeibare waterstof is op de stijging in veel verschillende sectoren van de economie.

Woningen

Vloeibare waterstof is een kleurloze vloeistof met een moleculaire formule van H2 en een zeer laag vriespunt en kookpunt: '224 graden Celsius voor het voormalige, en' 23.492 graden Celsius voor het laatste. Het heeft een dichtheid van 192kg. per kubieke voet, en een soortelijk gewicht van 0,0710 bij één atmosfeer druk. Vloeibare waterstof brandbaar in een breed bereik van concentraties als verspreid in lucht, van 4 procent tot 74 procent. Het heeft een hogere specifieke energie dan aardgas of benzine, waardoor het goed als brandstof, hoewel de lage dichtheid betekent bijzondere maatregelen moeten worden genomen om te concentreren.

Geschiedenis

Waterstof werd voor het eerst ontdekt in het midden van de 18e eeuw, maar het was niet meer dan 100 jaar later vloeibaar tot de ontdekking van regeneratieve koeling. Regeneratieve koeling comprimeert gassen, en dan kunnen ze opnieuw uitbreiden en stromen door een warmtewisselaar, waar ze afkoelen nog een inkomende gas. Een Schotse natuurkundige genaamd James Dewar eerst geproduceerd vloeibare waterstof in 1898 met behulp van deze techniek, samen met thermosflessen dat hij had uitgevonden. Containers basis van zijn ontwerp nog steeds als tegenwoordig vloeibare waterstof opslaan, en worden gewoonlijk aangeduid als Dewar vaten.

Toepassingen

Vloeibaar waterstof wordt gebruikt in een aantal verschillende gebieden. Het is misschien wel het meest bekend als een raket brandstof, in dienst van de NASA, het Europees Ruimteagentschap, en een aantal particuliere ruimtevaart bedrijven. Waterstof wordt vaak opgeslagen in vloeibare vorm als een manier om ruimte te besparen; het wordt vaak gekocht op deze manier voor industrieel gebruik en later verdampt als dat nodig is. Waterstof wordt gebruikt bij de productie van geneesmiddelen, voedsel en dranken, metalen, elektronica, keramiek en allerlei andere producten. Het kan gebruikt worden als een koelmiddel, dragergas, beschermende en reinigend of als grondstof voor de vervaardiging van andere chemicaliën.

Gevaren en voorzorgsmaatregelen

Hoewel waterstofgas heeft een lage toxiciteit en geen geur, kan het gevaarlijk zijn als ze verkeerd behandeld. De damp afgegeven door vloeibare waterstof is zeer brandbaar en migreert gemakkelijk door kleine openingen. Wanneer het gas wordt verspreid in de lucht, heeft een breed bereik van concentraties waarbij het brandbaar en neemt typisch zeer weinig energie ontbranden. Het brandt met een vrijwel onzichtbare vlam eenmaal ontstoken, die spotten branden moeilijker kan maken, en verhogen het risico van brandwonden. Vloeibare waterstof vormt ook aanzienlijke koude brandwonden risico, omdat het gas zulke lage temperaturen in vloeibare vorm bereikt.