Hva er egenskapene til flytende hydrogen?

Hva er egenskapene til flytende hydrogen?


Flytende hydrogen er en kryogen væske med en rekke unike egenskaper som gjør den nyttig i mange forskjellige anvendelser. Kanskje best kjent for sin bruk som drivstoff for romfergen, har det også vært ansatt i felt som spenner fra bilindustrien til produksjon av mat og drikke. Selv om det krever spesiell håndtering teknikker og sikkerhetsregler, er flytende hydrogen bruk på vei oppover i mange forskjellige sektorer av økonomien.

Egenskaper

Flytende hydrogen er en fargeløs væske med en molekylformel på H2 og meget lave fryse- og kokepunkter: '434.45 grader Fahrenheit for det tidligere, og' 423.17 grader Fahrenheit for sistnevnte. Den har en densitet på 4,23 pund per kubikk fot, og en spesifikk vekt på 0,0710 ved en atmosfæres trykk. Flytende hydrogen er brennbart ved et vidt spekter av konsentrasjoner når diffust i luft, fra 4 prosent til 74 prosent. Den har en høyere spesifikk energi enn naturgass eller bensin, slik at det fungerer godt som et brensel, selv om dens lave tetthet innebærer spesielle forholdsregler må tas for å konsentrere det.

Historie

Hydrogen ble først oppdaget i midten av det 18. århundre, men det ble ikke flytende inntil oppdagelsen av regenerativ kjøling, mer enn 100 år senere. Regenerativ kjøling komprimerer gasser, og deretter gjør det mulig for dem å re-ekspandere og strømme gjennom en varmeveksler, hvor de avkjøles en annen innkommende gass. En skotsk fysiker ved navn James Dewar først produsert flytende hydrogen i 1898 ved hjelp av denne teknikken, sammen med termosflasker at han hadde oppfunnet. Beholdere basert på sin utforming er fortsatt brukes til å lagre flytende hydrogen i dag, og blir vanligvis referert til som Dewar fartøyer.

applikasjoner

Flytende hydrogen anvendes i en rekke forskjellige felter. Det er kanskje mest kjent som en rakettdrivstoff, ansatt av NASA, den europeiske romorganisasjonen, og en rekke private sektor Fly bedrifter. Hydrogen blir ofte lagret i flytende form som en måte for å spare plass; er det ofte kjøpt på denne måten for industriell bruk og senere fordampet etter behov. Hydrogen anvendes ved fremstilling av legemidler, næringsmidler og drikkevarer, metaller, elektronikk, keramikk og en rekke andre produkter. Den kan brukes som et kjølemiddel, bærergass, beskyttelsesmiddel og rense, eller som et råmateriale ved fremstilling av andre kjemikalier.

Farer og forholdsregler

Selv om hydrogengass har lav toksisitet og ingen lukt, kan det være farlig ved feil håndtering. Dampen gitt av flytende hydrogen er svært brannfarlig, og vandrer lett gjennom små åpninger. Når gassen diffunderer ut i luften, har den et bredt område av konsentrasjoner ved hvilke det er brannfarlig, og tar vanligvis meget lite energi for å antennes. Det brenner med en nesten usynlig flamme når antent, noe som kan gjøre spotting branner vanskeligere, og øke risikoen for brannskader. Flytende hydrogen også utgjør en betydelig kald forbrenningsrisiko, siden gassen når slike lave temperaturer i flytende form.