Suyuq vodorod vodorodning birikish holatlaridan biridir. Bu elementning gazsimon va qattiq holati ham mavjud. Va agar gazsimon shakl ko'pchilikka yaxshi ma'lum bo'lsa, qolgan ikkita ekstremal holat savollar tug'diradi.
Tarix
Suyuq vodorod faqat o'tgan asrning o'ttizinchi yillarida olingan, ammo undan oldin kimyo gazni saqlash va qo'llashning ushbu usulini o'zlashtirishda uzoq yo'lni bosib o'tdi.
Sun'iy sovutish XVIII asr o'rtalarida Angliyada eksperimental ravishda qo'llanila boshlandi. 1984 yilda suyultirilgan oltingugurt dioksidi va ammiak olindi. Ushbu tadqiqotlarga asoslanib, yigirma yildan so'ng birinchi muzlatgich ishlab chiqildi va o'ttiz yildan keyin Perkins o'z ixtirosiga rasmiy patent berdi. 1851-yilda, Atlantika okeanining narigi tomonida Jon Gori konditsioner yaratish huquqini da'vo qildi.
Vodorodga faqat 1885 yilda, qutb Vroblevski o'z maqolasida ushbu elementning qaynash nuqtasi 23 Kelvin, eng yuqori harorati 33 Kelvin va kritik bosim 13 atmosfera ekanligini e'lon qilganida paydo bo'ldi. Ushbu bayonotdan so'ng Jeyms Devar suyuq vodorodni yaratishga harakat qildi19-asrning oxiri, lekin u barqaror moddani olmagan.
Jismoniy xususiyatlar
Agregatsiyaning bu holati moddaning juda past zichligi bilan tavsiflanadi - har bir kub santimetr uchun yuzdan bir gramm. Bu suyuq vodorodni saqlash uchun nisbatan kichik idishlardan foydalanish imkonini beradi. Qaynash nuqtasi atigi 20 Kelvin (-252 Selsiy) va bu modda 14 Kelvinda allaqachon muzlaydi.
Suyuqlik hidsiz, rangsiz va ta'msiz. Uni kislorod bilan aralashtirish yarim vaqtning portlashiga olib kelishi mumkin. Qaynish nuqtasiga yetganda, vodorod gazsimon holatga o'tadi va uning hajmi 850 barobar ortadi.
Suyultirilgandan so'ng vodorod past bosim va 15 dan 19 Kelvingacha bo'lgan haroratda saqlanadigan izolyatsiyalangan idishlarga joylashtiriladi.
Vodorod ko'pligi
Suyuq vodorod sun'iy ravishda ishlab chiqariladi va tabiiy muhitda uchramaydi. Agar agregat holatlarni hisobga olmasak, vodorod nafaqat Yer sayyorasida, balki Koinotda ham eng keng tarqalgan element hisoblanadi. Yulduzlar (shu jumladan bizning Quyoshimiz) undan tashkil topgan, ular orasidagi bo'shliq u bilan to'ldirilgan. Vodorod sintez reaksiyalarida ishtirok etadi va bulutlarni ham hosil qilishi mumkin.
Yer qobig'ida bu element materiya umumiy miqdorining faqat bir foizini egallaydi. Uning ekotizimimizdagi rolini vodorod atomlari soni bo'yicha kisloroddan keyin ikkinchi o'rinda turishi bilan baholash mumkin. Sayyoramizdagi deyarli hamma narsaH2 zaxiralari bogʻlangan holatda. Vodorod barcha tirik mavjudotlarning ajralmas qismidir.
Foydalanish
Suyuq vodorod (harorati -252 daraja Selsiy) benzin va neftni qayta ishlashning boshqa hosilalarini saqlash uchun shaklda ishlatiladi. Bundan tashqari, hozirgi vaqtda tabiiy gaz o'rniga suyultirilgan vodorodni yoqilg'i sifatida ishlatishi mumkin bo'lgan transport tushunchalari yaratilmoqda. Bu qimmatbaho foydali qazilmalarni qazib olish xarajatlarini kamaytirish va atmosferaga chiqindilarni kamaytirish imkonini beradi. Ammo hozircha optimal dvigatel dizayni topilmadi.
Suyuq vodorod fiziklar tomonidan neytronlar bilan o'tkazgan tajribalarida sovutish suvi sifatida faol foydalaniladi. Elementar zarracha va vodorod yadrosining massasi deyarli teng bo'lgani uchun ular orasidagi energiya almashinuvi juda samarali.
Foydalar va toʻsiqlar
Suyuq vodorod avtomobillar uchun yoqilgʻi sifatida ishlatilsa, atmosferaning isishini sekinlashtirishi va issiqxona gazlari miqdorini kamaytirishi mumkin. U havo bilan o'zaro ta'sirlashganda (ichki yonuv dvigatelidan o'tgandan keyin) suv va oz miqdorda azot oksidi hosil bo'ladi.
Biroq, bu gʻoyaning oʻziga xos qiyinchiliklari bor, masalan, gazni saqlash va tashish usuli, shuningdek, yonish yoki hatto portlash xavfi ortishi. Barcha ehtiyot choralari bilan ham vodorod bug'lanishining oldini olish mumkin emas.
Raketa yoqilgisi
Suyuq vodorod (saqlash harorati 20 Kelvingacha)propellant komponentlari. U bir nechta funksiyalarga ega:
- Dvigatel qismlarini sovutish va nozulni haddan tashqari qizib ketishdan himoya qilish.
- Kislorod bilan aralashtirilgandan va qizdirilgandan keyin kuchni ta'minlash.
Zamonaviy raketa dvigatellari vodorod-kislorod birikmasida ishlaydi. Bu yerning tortishish kuchini engish uchun kerakli tezlikka erishishga yordam beradi va shu bilan birga samolyotning barcha qismlarini haddan tashqari harorat taʼsiridan saqlaydi.
Hozirda yoqilgʻi sifatida vodoroddan foydalanadigan faqat bitta raketa mavjud. Ko'pgina hollarda suyuq vodorod raketalarning yuqori bosqichlarini ajratish uchun yoki vakuumda ishning ko'p qismini bajaradigan qurilmalarda kerak bo'ladi. Tadqiqotchilar tomonidan ushbu elementning zichligini oshirish uchun uning yarim muzlatilgan shaklidan foydalanish takliflari bor.
