氢气的用途和性质

氢气的用途和性质

氢气作为一种重要的工业原料和能源载体，在多个领域都有广泛的应用。本文将介绍氢气的主要用途及其化学和物理性质。

氢气的用途

1. 石化工业：在石油炼制过程中，氢气用于加氢处理，去除硫等杂质，并通过氢化裂解来提炼原油。

2. 脂肪氢化：氢气在食品和日化产品中应用广泛，可用于生产人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂等产品中的脂肪氢化。

3. 工业制造：在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中，氢气被加入到氮气保护气中，以去除残余的氧。

4. 化工原料：氢气是合成氨、合成甲醇、合成盐酸的重要原料，同时在冶金工业中用作还原剂。

5. 航天工业：由于氢气具有高燃料性，航天工业使用液氢作为燃料。

氢气的性质

化学性质

氢气常温下性质稳定，在点燃或加热的条件下能与许多物质发生化学反应。

1. 可燃性：氢气可以在氧气中或氯气中燃烧，反应式为：2H2 + O2 → 2H2O（化合反应）

2. 还原性：氢气可以还原某些金属氧化物，例如：H2 + CuO → Cu + H2O（置换反应）

物理性质

1. 颜色与密度：氢气是无色的气体，密度比空气小，在各种气体中密度最小。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。

2. 溶解性：氢气难溶于水，因此可以用排水集气法收集氢气。

3. 相变温度：在101千帕压强下，温度降至-252.87℃时，氢气可转变成淡蓝色的液体；降至-259.1℃时，变成雪状固体。

4. 吸附性：氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性，特别是被钯吸附时活性最强。

5. 爆炸性：当空气中的体积分数为4%-75%时，遇到火源可引起爆炸。