الهيدروجين

الهيدروجين

يعتبر الهيدروجين في الحالة التوليفية أي حالة امتزاجه ببعض العناصر الأخرى من أكثر العناصر انتشارا على وجه الكرة الأرضية باعتبار أنه يدخل بكيفية خاصة في تركيب الماء وباعتباره مكونا من المكونات الأساسية لكافة الأحماض والهيدروجين المنعزل عن الغلاف الجوي ينفلت باستمرار من مجال الجاذبية الأرضية ليضيع في الفضاء الخارجي ويظل محتواه ثابتا بفضل ما تمدنا به غازات البراكين والغازات الطبيعية والغازات الناجمة عن تحلل المواد العضوية والتحلل الكيميائي الضوئي لبخار الماء , وتعتبر النظريات المعاصرة أن الهيدروجين قد لعب دورا أساسيا أثنا تكون الكون الذي يضم الى حدود 90% من الهيدروجين .

كيف يتم تصنيع الهيدروجين

تكمن الطريقة المخبرية الأكثر إستعمالا في جعل حامض الكلوريدريك المفتر يفعل فعله في الزنك حيث يتكون الأوكسجين الذي بنبعث بقوة وعنف , وفي مجال الصناعة يقوم العلماء بالتحليل الكهربائي للماء االمقلون L’eau alcalinisée باستعمال إليكترودات من الحديد أو النيكل وتتميز هذه الطريقة المكلفة نسبيا بتمكين مستعميلها من الحصول على الأوكسجين النقي جدا.

لذلك يتم اللجوء في أغلب الأحيان الى طريقة جديدة تمكن في تمرير خليط الهيدروكربور وبخار الماء على محفز Catalyseur يتكون أساسا من النيكل والهيدروجين المحصل عليه بهذه الطريقة تعتريه بعض العيوب لكنه يفي بالحاجيات التي تتطلبها أغلب الصناعات.

الرمز الذري للهيدروجين هو الحرف H أما وزنه فهو 1.008 وهذا الغاز عديم اللون والطعم والرائحة هو أخف بحوالي 15 مرة من وزن الهواء كما أنه أفضل الغازات نقلا للكهرباء والحرارة أكثر من نقل الهواء لهما بحوالي 7 مرات , يتسلل الهيدروجين في 252.5°C أما كثافته في الحالة السائلة فتساوي 0.07g/cm وهو الأمر الذي يجعل منه أخف الغازات و أخف السوائل .

غاز متفجر

يكون الهيدروجين الغازي مستقرا وذي تفاعل طفيف في درجات الحرارة العادية أما عندما نقوم برفع درجة الحرارة فإنه يتفاعل بسهولة مع العناصر الفلزية حيث يقوم بإزاحة ذرات الأوكسجين لمركب كيميائي ما بسهولة ويسر , يتفاعل الهيدروجين مع الأوكسجين لإعطاء الماء ويتحول التفاعل الذي يكون بطيئا في درجة تقل عن 500°C الى تفاعل تلقائي سريع يتجاوز درجة الحرارة العليا .

وعندما نحرق هذين الغازين مجتمعين يصاحب التفاعل انبعاث حرارة جد مرتفعة يمكن ان تصل درجة حرارة لهيبها 2800°C وقد تم وضع بعض منافيث النار وضبطها ضبطا نهائيا وفقا لهذا المبدأ لكن تم التخلي عنها وتعويضها ربمنافيث أخرى مناسبة وأكثر أمنا تشتغل بمزيج من الأوكسجين والأسيتلين , وتجدر الإشارة الى أن الهيدروجين لا يحافظ بمفرده على استمرارية الاحتراق حيث نتنطفأ الشمعة المشتعلة على الهيدروجين الخالص.

يتولف الهيدروجين مع أشباه الفلزات ومع الهالوجينات منها بكيفية خاصة ( الفليور , اليود , الكلور , البروم ) حيث يتفاعل بالبارد مع الفليور الغازي حتى ولو تم التفاعل بمعزل عن الضوء لينتج حامض الفلوريدريك أما الكلور الغازي فإنه لا يتفاعل في الظلمة لكن تفاعله يكون قويا بفعل نور الشمس ولتحققيق تفاعله مع البروم واليود يصبح لزاما على الكيميائي أن يبدأ التفاعل بعملية تسخين ولا يتفاعل الهيدروجين مع الكاربون والآزوت الا في إطار شروط خاصة تحددها درجة الحرارة ومستوى الضغط حيث يتم الحصول على منتوجين هامين هما الميثان والنشادر ويتغير مفعول الهيدروجين في الفلزات تغيرا هاما تبعا لطبيعتها أما الفلزات القلانية والترابية القلانية والعديد من الفلزات المسماة بالأتربة النادرة فإنها تتفاعل مباشرة مشكلة هيدرورات .

يستعمل ثلثا الانتاج العالمي من الهيدروجين تقريبا في تركيب النشادر الذي يستخدم كمنتوج أساسي في صناعة حامض النتريك وسلفات الأمونيوم و الأخير هو عبارة عن سماد يستعمل على نطاق واسع ويستعمل النشادر في حالته السائلة كعامل مبرد في الثلاجات , يستعمل الهيدروجين أيضا في مرتبة ثانية في عمليات تكرير البترول كما يستخدم لإنتاج المركرينا النباتية أو لإنتاج الزيوت المخصصة لصنع الصابون والمزولجات والأصباغ و المبرنقات .

وقود غير ملوث

يعتبر البحث عن مصادر جديدة للطاقة من بين المشاكل التي تطرح حاليا بحدة كبيرة ولهذا من الممكن أن يصبح الهيدروجين واحدا من محروقات المستقبل لأنه غاز غير ملوث أذ يمكن إستخدامه كغاز نقي أو ممزوج بأحد الهيدروكربورات في تزويد الممركزات الكهربائية أو مواقد المطبخ المنزلية .

كما يتطلع العلماء أيضا لإستخدامه في شكل سائل بدلا من البنزين لتزويد محركات السيارات ومحركات الطائرات , ونذكر بهذا الصدد بأن خليط الهيدروجين و الأوكسجين السائلين يضمن دفع المركبات الفضائية , كم تم التفكر في إمكانية استعماله كوقود للصواريخ ذات المفاعلات النووية حيث يتم ترذذه أي تحويله الى رذاذ في هذه الحالة والرفع من حرارته الى درجة عالية ليمكن قذفه السريع في عملية الدفع .

عن هالة تاغزوت

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *