هيدروژن با اين كه وجوه مشتركي با بعضي از گروه ها داشت نتوانست در هيچ يك از گروه‌هاي جدولي تناوبي اجازه‌ي اقامت كسب كند.  

 ابتدا به سراغ قليايي‌ها رفت و با آن‌ها اظهار قوميّت كرد. قليايي‌ها چون او را مانند خود پوشيده در اوربيتال ديدند و به خصوص شنيده بودند گاه او را با عنوان كاتيون نام مي‌برند وي را در گروه خود پذيرفتند. حتي ليتيم اتاق فوقاني را به او اختصاص داد. امّا بعد حركاتي از هيدروژن سر زد كه باعث گفتگوها و ايجاد شك و ترديدها گرديد. ليتيم به سديم گفت او گاه براي برقراري پيوندها با ما اظهار تمايل مي‌كند. كِي اين رسم بين ما بود؟  

سديم: شنيده‌ام H  هيچ پوششي از الكترون ندارد. واقعاً بي‌شرمي نيست؟  

ليتيم: اگر الكترون هم پيدا كند. گاز مي‌شود, فرار مي‌كند. او بندبشو نيست. ما عنصر گازي نداشتيم؟  

سديم: اگر H در فعاليت‌هاي الكتروليتي مانند ما به كاتد مي‌رود يك نيرنگ است. شنيده‌ايم گاه در چهره‌ي هيدريد H و به طور مذاب به آند مي‌رود. 

 ليتيم: پيوند ما با عناصر ديگر از جمله هالوژن‌ها يوني است. كووالانسي نيست. امّا او پيوند كووالانسي برقرار مي‌كند.  

سديم: بلي ما در خانواده‌ي خود عنصري اين گونه دورو نداريم. او گاه كاتيون و گاه آنيون مي‌شود.  

ليتيم: فعاليت ما در حالت فلزي زبانزد خاص و عام است. برّاق و رساناي الكتريسيته هم هستيم او چه شباهتي به ما دارد؟ 

 سديم: درست است او از تبار ما نيست. ما كِي آنيون شده‌ايم؟ بايد عذرش را خواست.  

هيدروژن سراغ خانواده‌ي هالوژن‌ها مي‌رود و خود را منسوب به آن‌ها معرفي مي‌كند و مي‌گويد: من مانند فلوئوروكلر گازي شكل هستم. حتي با همة كوچكي و سبكي حجمي برابر آن‌ها اشغال مي‌كنم (4/22 ليتر), شما بيشترين تمايل وصلت را با قليايي‌ها داريد. من هم بي‌ميل نيستم. من به صورت ملكولي مانند شما دو اتمي هستم. آن‌ها او را پذيرفتند, امّا زماني بعد احساس مي‌كنند اين يك وجبي آن‌ها را فريب داده است, چرا كه او كاهنده است و آن‌ها اكسنده. او چه ربطي به آن‌ها دارد. عذرش را مي‌خواهند.  

هيدروژن سراغ خانواده‌ي كربن مي‌رود و اظهار همبستگي مي‌كند و مي‌افزايد لايه‌ي ظرفيت من مانند لايه‌ي ظرفيت شما نيمه‌پر است. ما الكترونگاتيويته مشابه داريم و به جاي پيوند يوني پيوند كووالانسي برقرار مي‌كنيم. اما الماس و سيليسيم با آن وقار و داشتن شبكه وسيع كووالانسي از ابتدا نسبتي بين خود و آن جزء ناچيز نديدند و بي‌اعتنا طردش كردند.  

بلي هيدروژن از آن به بعد گوشه‌ي تنهايي برگزيد و دانست كسي كه چند چهره دارد تنها مي‌ماند. 

 منبع: گاهنامه اكسي   

جهت آشنایی بیشتر با خواص وکاربردهای هیدروژن به ادامه مطلب مراجعه فرمایید

 خواص وکاربردهای هیدروژن 

هیدروژن عنصری گازی شکل است که در سال 1766 توسط Henry Cavendish دانشمند انگلیسی کشف گردید . این عنصر به همراه اکسیژن در آب ، همچنین در کانیها و در نفت و گاز پیدا می شود . هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان است .

هیدروژن در ترکیب بیش از 90 درصد اتمها وجود دارد. این عنصر در ستاره های یافت میشود و نقش مهمی در واکنش پروتون پروتون و سیکلهای کربن نیتروژن ایفا می کند. فرایندهای همجوشی ستاره ای هیدروژن که دارای میزان زیادی انرژی است توسط ترکیبات هیدروژن از هلیم تولید می شود.
منابع اصلی هیدروژن موارد زیر هستند : بخارهای حاصل از سوختن کربن، تجزیه هیدروکربنها توسط گرما، واکنشهای سدیم، هیدروکسید پتاسیم با آلومینیوم، الکترولیز آب یا جانشینی اسید توسط فلزات.
هیدروژن مایع از سرد کردن و مطالعه ابررسانا تا نقطه ذوب 20 درجه بالای صفر مطلق به دست می آید. تریتیوم که توسط راکتورهای هسته ای تولید می شود در تولید بمب هیدروژنی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. هیدروژن ترکیب اصلی سیاره مشتری و گاز عمده سیارات دیگر است.
هيدروژن ساده ترين عنصر شناخته شده براي انسان است. هر اتم هيدروژن تنها يك پروتن و   يك نوترون دارد . هيدروژن فراوانترين گاز هستي است . ستاره ها در ابتدا از هيدروژن ساخته شده بودند.  

انرژي خورشيد , از هيدروژن بدست مي آيد. هيدروژن توپ عظيمي از گازهاي هيدروژن و هليم است . درون خورشيد اتمهاي هيدروژن تركيب شده و اتمهاي هليم را پديد مي آورد . اين پديده گدازه Pusiun انرژي پرتوي خورشيد را توليد مي كند.

انرژي پرتوي خورشيد باعث برقراري حيات بر روي زمين است. اين انرژي به ما نور مي دهد, باعث رشد گياهان مي شود , بادها را به جريان مي اندازد و باعث بارش باران مي شود. اين انرژي در سوختهاي فسيلي ذخيره شده است . بيشتر انرژي مصرفي ما در حال حاضر از خورشيد منشاء مي گيرد.

هيدروزن گازي ( H2 ) در روي زمين وجود ندارد . اين عنصر هميشه بصورت تركيبي است. بطور مثال تركيب با اكسيژن ( H2O  - آب ) تركيب هيدروژن با كربن تركيبات شيميايي متفاوتي  مانند متان

 ( CH4 ) , زغال و نفت را بدست مي دهد . همچنين هيدروژن در تراكم زيست و مواد عالي يافت مي شود .

هيدروژن از نظر امروزي بيشترين محتواي انرژي هر سوخت را دارد, اما از نظر حجمي كمترين فشار عادي بصورت گاز وجود دارد.

هيدروژن مي تواند انرژي را ذخيره كند

بيشتر انرژي كه ما امروزه مصرف مي كنيم از سوختهاي فسيلي بدست مي آيد. تنها 6 در صد منابع انرژي از منابع تجديد پذير هستند, زيرا اين انرژيها تميزتر و قابل استفاده تر در طول يك زمان كوتاه هستند.

منابع انرژي تجديد پذير مانند خورشيد و باد نمي توانند همه وقت انرژي توليد كند. خورشيد هميشه نمي تواند , باد هميشه نمي وزد, منابع تجديد پذير در زمان و مكاني كه ما نياز داريم انرژي توليد نمي كند .ما نمي توانيم منابع انرژي زيادي براي توليد هيدروژن استفاده كنيم هيدروژن مي تواند انرژي را در زمان و مكاني كه ما نياز داريم .

هيدروژن انتقال دهنده انرژي

هر روز ما انرژي برقي بيشتري مصرف مي كنيم برق منبع ثانويه انرژي است . منابع ثانويه انرژي كه گاهي به آنها ناقل هاي انرژي هم گفته مي شود, انرژي را به مصرف كننده مي رساند . از آنجا كه استفاده و انتقال برق براي ما آسانتر است ما انرژيها را به انرژي برق تبديل مي كنيم.

 برق به ما نور, گرما , آب داغ . غذاي سرد , تلويزيون و كامپيوتر مي دهد. زندگي بسيار سخت مي شد اگر ما مجبور بوديم ذغال بسوزانيم, اتم بشكافيم يا سدهاي خود رابسازيم , انرژي زندگي را ساده تر كرده است .

 هيدروژن يك ناقل انرژي براي آينده است . اين عنصر سوخت تميزي است كه مي تواند در جاهايي كه ما به سختي از برق استفاده مي كنيم , جايگزين آن شود. فرستادن برق در مسيرهايي طولاني4برابر بيشتر از حمل دريايي هيدروژن بصورت خطوط لوله ايي هزينه در بر دارد.

هيدروژن چگونه ساخته مي شود؟

از آنجا كه هيدروژن گازي در زمين  وجود ندارد , ما بايد آن را بسازيم . ما با جدا كردن هيدروژن از آب , تراكم زيست يا گاز طبيعي  از منابع محلي هيدروژن مي سازيم .

دانشمندان حتي كشف كرده اند كه بعضي جلبكها و باكتريها هيدروژن توليد مي كنند. توليد هيدروژن در حال حاضر بسيار گران است . اما فنون جديدي براي اينكار در حال توسعه است. هيدروژن مي تواند براي خدمات رفاهي مركزي برزگ يا دستگاههاي كوچك با كاربرد محلي توليد شود . هر منطقه اي از كشور يا دنيا منبعي دارد كه بتواند براي ساختن هيدروژن بكار گرفته شود . انعطاف پذيري هيدروژن يكي از امتيازات عمده آن است .

كاربردهاي هيدروژن

9ميليون تن هيدروژن در ايالات متحده توليد شده است. امروزه اين ميزان براي 20 تا 30 ميليون ماشين يا 5تا8 ميليون خانه كافيست . اغلب اين هيدروژن در صنعت بصورت پالايش . پرداخت فلزات و فراوري غذاها مصرف مي شود .

NASA  اولين كاربر هيدروژن بعنوان ناقل انرژي است  كه هيدروژن را براي سالها در برنامه فضايي مورد استفاده قرار داد . سوخت هيدروژن موشك فضايي را به مدار مي رساند.

باتري ها هيدروژن كه سلولهاي سوختي هم ناميده مي شوند به سيستمهاي الكتريكي موشك نيرو مي دهد . تنها محصول فرعي در چنين فرآيندهايي آب است كه خدمه موشك از آن براي نوشيدن استفاده مي كند. 

سلولهاي سوختي هيدروژن يا باتريهاي هيدروژني برق توليد مي كند . آنها بسيار كارا هستند ,  اما ساخت آنها گران است . سلولهاي سوختي كوچك مي توانند برق مناطق دور دست را تامين كند .

         هيدروژن به عنوان سوخت

 دستگاههاي نيروي هيدروژني براي مدتي ساخته نخواهند شد , زيرا هزينه زيادي به همراه دارد . هيدروژن  ممكن است به زودي به گاز طبيعي اضافه شود, تا از آلودگي دستگاههاي موجود بكاهد . هيدروژن بزودي به گازوئيل اضافه خواهد شد تا آلودگي را كاهش داده و كارايي را زياد كند . اضافه كردن تنها 5 درصد هيدروژن به گازوئيل مي تواند به ميزان قابل توجهي اكسيد نيتروژن كه در آلودگي  لايه ازن  بسيار موثر است را كاهش دهد .

موتوري كه هيدروژن خالص مي سوزاند , تقريباً هيچ آلودگي ندارد. شايد حدود 10 تا 20 سال به استفاده از اتومبيل شخصي مصرف كننده هيدروژن باقي مانده است .

                            آينده هيدروژن                  

قبل از اينكه هيدروژن به عنوان یک سوخت مهم شناخته شود , سيستمهاي جديد زيادي بايد ساخته شود . ما به سيستمهايي نياز خواهيم داشت كه هيدروژن بسازند و به ذخيره كنتور انتقال دهند . ما به خطوط لوله و سلول سوختي اقتصادي نياز خواهيم داشت مصرف كنندگان به تكنولوژي و آموزش استفاده از آن نياز خواهند داشت .

منبع: سایت انرژی

| لينک ثابت |

| نسخه قابل چاپ | تعداد بازديد : 184