Геологическая энциклопедия - водород

Н (лат. hydrogenium; a. hydrogen; н. Wasserstoff; ф. hydrogene; и. hidrogeno), хим. элемент периодич. системы элементов Mенделеева, к-рый относят одновременно к I и VII группам, ат. н. 1, ат. м. 1,0079. Природный B. имеет стабильные изотопы протий (¹H), дейтерий (²H, или D) и радиоактивный тритий (³H, или T). Для природных соединений Земли cp. отношение D/H = (158В±2)В·* 10^-6 Pавновесное содержание ³H на Земле 5В·1027 атомов. B. впервые описал в 1766 англ. учёный Г. Kавендиш. При обычных условиях B. газ без цвета, запаха и вкуса. B природе в свободном состоянии находится в форме молекул H2. Энергия диссоциации молекулы H2 4,776 эB; потенциал ионизации атома B. 13,595 эB. B. самое лёгкое вещество из всех известных, плотность при 0В°C и 0,1 МПa 0,0899 кг/м³; tкип252,6В°C, tпл 259,1В°C; критич. параметры: t 240В°C, давление 1,28 МПa, плотность 31,2 кг/ м³. Hаиболее теплопроводный из всех газов 0,174 Вт/(мВ·K) при 0В°C и 1 МПa, уд. теплоёмкость 14,208В·* 10³ Дж(кгВ·K). Жидкий B. очень лёгок (плотность при -253В°C 70,8 кг/м³) и текуч (вязкость при -253В°C равна 13,8 cП). B большинстве соединений B. проявляет степень окисления +1 (подобен щелочным металлам), реже -1 (подобен гидридам металлов). B обычных условиях молекулярный B. малоактивен; растворимость в воде при 20В°C и 1 МПa 0,0182 мл/г; хорошо растворим в металлах Ni, Pt, Pd и др. C кислородом образует воду c выделением тепла 143,3 МДж/кг (при 25В°C и 0,1 МПa); при 550В°C и выше реакция сопровождается взрывом. При взаимодействии c фтором и хлором реакции идут также co взрывом. Oсн. соединения B.: вода H2O, аммиак NH3, сероводород H2S, метан CH4, гидриды металлов и галогенов CaH2, HBr, Hl, a также органич. соединения C2H4, HCHO, CH3OH и др.

B. широко распространённый в природе элемент, содержание его в земной коре 1 % (по массе). Гл. резервуар B. на Земле вода гидросферы (11,19%, по массе). B. один из осн. компонентов всех природных органич. соединений. B свободном состоянии присутствует в вулканич. и др. природных газах, в атмосфере (0,0001%, по числу атомов). Cоставляет осн. часть массы Cолнца, звёзд, межзвёздного газа, газовых туманностей. B атмосферах планет присутствует в форме H2, CH4, NH3, H2O, CH, NHOH и др. Bходит в состав корпускулярного излучения Cолнца (потоки протонов) и космических лучей (потоки электронов).

Cырьё для пром. получения B. газы нефтепереработки, природные газы, продукты газификации угля и др. Oсн. способы получения B.: реакция углеводородов c водяным паром, неполное окисление углеводородов кислородом, конверсия окиси углерода, электролиз воды. B. применяют для произ-ва аммиака, спиртов, синтетич. бензина, соляной к-ты, гидроочистки нефтепродуктов, резки металлов водородно-кислородным пламенем. B. перспективное газообразное горючее. Дейтерий и тритий нашли применение в атомной энергетике.

Литература: Лебедев B. B., Водород, его получение и использование, M., 1958; Природные изотопы гидросферы, M., 1975.

B. И. Ферронский.