Quando è stato prodotto artificialmente per la prima volta l' idrogeno gassoso?
doc-7645
L' idrogeno gassoso è stato prodotto artificialmente all' inizio del XVI secolo, attraverso la miscelazione dei metalli con gli acidi. Nel 1766-81, Henry Cavendish fu il primo a riconoscere che l' idrogeno gassoso era una sostanza discreta, e che produce acqua quando bruciava, una proprietà che in seguito gli diede il suo nome: in greco, idrogeno significa "acqua-formatore".
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doc-7676
L' elettrolisi dell' acqua è un metodo semplice per produrre idrogeno. L' acqua attraversa una corrente a bassa tensione e si forma ossigeno gassoso all' anodo mentre si forma idrogeno gassoso al catodo. Tipicamente il catodo è fatto di platino o di un altro metallo inerte quando produce idrogeno per lo stoccaggio. Tuttavia, se il gas deve essere bruciato in loco, è auspicabile l' uso di ossigeno per favorire la combustione e quindi entrambi gli elettrodi dovrebbero essere realizzati con metalli inerti. (Iron, per esempio, si ossiderebbe, e quindi diminuire la quantità di ossigeno rilasciato.) L' efficienza teorica massima (elettricità utilizzata rispetto al valore energetico dell' idrogeno prodotto) è compresa tra l' 80-94%. elettrolisi dell' acqua.
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doc-7673
In condizioni normali sulla Terra, l' idrogeno elementare esiste come gas diatomico, H2. Tuttavia, l' idrogeno gassoso è molto raro nell' atmosfera terrestre (1 ppm in volume) a causa del suo peso leggero, che gli permette di sfuggire alla gravità terrestre più facilmente dei gas più pesanti. Tuttavia, l' idrogeno è il terzo elemento più abbondante sulla superficie terrestre, soprattutto sotto forma di composti chimici come idrocarburi e acqua. L' idrogeno gassoso è prodotto da alcuni batteri e alghe ed è un componente naturale del flatus, così come il metano, esso stesso fonte di idrogeno di crescente importanza.
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doc-7663
Nel 1671, Robert Boyle scoprì e descrisse la reazione tra limatura di ferro e acidi diluiti, che porta alla produzione di idrogeno gassoso. Nel 1766, Henry Cavendish fu il primo a riconoscere l' idrogeno gassoso come sostanza discreta, chiamando il gas da una reazione metallo-acido "aria infiammabile". Egli ipotizzò che l'"aria infiammabile" fosse infatti identica all' ipotetica sostanza chiamata "flogiston" e trovò nel 1781 che il gas produce acqua quando bruciato. Di solito gli viene dato credito per la sua scoperta come elemento. Nel 1783, Antoine Lavoisier diede all' elemento il nome di idrogeno (dal greco??? - idro che significa "acqua" e -???? geni che significa "creatore") quando lui e Laplace riprodussero il ritrovamento di Cavendish che l' acqua si produce quando l' idrogeno viene bruciato.
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doc-7694
L' H2 è un prodotto di alcuni tipi di metabolismo anaerobico ed è prodotto da diversi microrganismi, solitamente attraverso reazioni catalizzate da enzimi contenenti ferro o nichel chiamati idrogenosi. Questi enzimi catalizzano la reazione redox reversibile tra H2 e i suoi componenti due protoni e due elettroni. La creazione di idrogeno gassoso avviene nel trasferimento in acqua degli equivalenti riducenti prodotti durante la fermentazione piruvata. Il ciclo naturale della produzione e del consumo di idrogeno da parte degli organismi è chiamato ciclo dell' idrogeno.
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doc-7667
Nello stesso anno il primo turbogeneratore raffreddato a idrogeno è entrato in servizio con idrogeno gassoso come refrigerante nel rotore e lo statore nel 1937 a Dayton, Ohio, dal Dayton Power & Light Co.; a causa della conducibilità termica dell' idrogeno gassoso, questo è il tipo più comune nel suo campo oggi.
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doc-7664
L' idrogeno fu liquefatto per la prima volta da James Dewar nel 1898 utilizzando il raffreddamento rigenerativo e la sua invenzione, il pallone sottovuoto. Ha prodotto idrogeno solido l' anno successivo. Il deuterio è stato scoperto nel dicembre 1931 da Harold Urey, e il trizio è stato preparato nel 1934 da Ernest Rutherford, Mark Oliphant e Paul Harteck. L' acqua pesante, che consiste di deuterio al posto dell' idrogeno normale, è stata scoperta dal gruppo di Urey nel 1932. François Isaac de Rivaz costruì nel 1806 il primo motore de Rivaz, un motore a combustione interna alimentato da una miscela di idrogeno e ossigeno. Edward Daniel Clarke inventò il cannello a gas idrogeno nel 1819. La lampada e i riflettori del Döbereiner furono inventati nel 1823.
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doc-7652
Esistono due isomeri di spin diversi delle molecole diatomiche dell' idrogeno che differiscono per lo spin relativo dei loro nuclei. Nella forma ortoidrogeno, le rotazioni dei due protoni sono parallele e formano uno stato di terzina con un quantico di spin molecolare di 1 (1?2+1?2?2); nella forma paraidrogeno le rotazioni sono antiparallele e formano una singola con un quantico di spin molecolare di 0 (1?2-1?2?2). A temperatura e pressione standard, l' idrogeno gassoso contiene circa il 25% della forma para e il 75% dell' orto, detta anche "forma normale". Il rapporto di equilibrio tra ortoidrogeno e paraidrogeno dipende dalla temperatura, ma poiché la forma dell' orto è uno stato eccitato e ha un' energia maggiore della forma para, è instabile e non può essere purificata. A temperature molto basse, lo stato di equilibrio è composto quasi esclusivamente dalla forma para. Le proprietà termiche della fase liquida e gassosa del paraidrogeno puro differiscono significativamente da quelle della forma normale a causa delle differenze nelle capacità termiche di rotazione, come discusso più ampiamente negli isomeri di spin dell' idrogeno. La distinzione orto/para si verifica anche in altre molecole o gruppi funzionali contenenti idrogeno, come l' acqua e il metilene, ma è di scarsa importanza per le loro proprietà termiche.
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doc-7693
La densità di energia per unità di volume di idrogeno liquido e idrogeno gassoso compresso a qualsiasi pressione praticabile è significativamente inferiore a quella delle fonti di combustibile tradizionali, anche se la densità di energia per unità di massa di combustibile è superiore. Tuttavia, l' idrogeno elementare è stato ampiamente discusso nel contesto dell' energia, quale possibile vettore energetico futuro su scala economica. Ad esempio, la cattura e lo stoccaggio del CO2 2, seguiti dalla cattura e dallo stoccaggio del carbonio, potrebbero essere effettuati nel punto di produzione di CO2 2 a partire da combustibili fossili. L' idrogeno utilizzato nei trasporti brucerebbe in modo relativamente pulito, con alcune emissioni di NOx, ma senza emissioni di carbonio. Tuttavia, i costi di infrastruttura associati alla piena conversione ad un' economia basata sull' idrogeno sarebbero considerevoli. Le celle a combustibile possono convertire l' idrogeno e l' ossigeno direttamente in elettricità in modo più efficiente rispetto ai motori a combustione interna.
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doc-7647
L' idrogeno gassoso (diidrogeno o idrogeno molecolare) è altamente infiammabile e brucia nell' aria in un intervallo molto ampio di concentrazioni comprese tra il 4% e il 75% in volume. L' entalpia della combustione per l' idrogeno è -286 kJ/mol: 286 kJ/mol.
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doc-7648
L' idrogeno gassoso forma miscele esplosive con l' aria se concentrato al 4-74% e con cloro se concentrato al 5-95%. Le miscele possono essere incendiate da scintille, calore o luce solare. La temperatura di autoaccensione dell' idrogeno, la temperatura di accensione spontanea in aria, è di 500 °C (932 °F). Le fiamme pure idrogeno-ossigeno emettono luce ultravioletta e con un' elevata miscela di ossigeno sono quasi invisibili ad occhio nudo, come dimostra il debole pennacchio dello Space Shuttle Main Engine rispetto al pennacchio altamente visibile di uno Space Shuttle Solid Rocket Booster. Il rilevamento di una perdita di idrogeno bruciato può richiedere un rivelatore di fiamma; tali perdite possono essere molto pericolose. Le fiamme di idrogeno in altre condizioni sono blu, simili a quelle blu del gas naturale. La distruzione del dirigibile di Hindenburg fu un esempio infame di combustione dell' idrogeno; la causa è dibattuta, ma le fiamme arancioni visibili erano il risultato di una ricca miscela di idrogeno e ossigeno combinata con composti di carbonio della pelle del dirigibile.
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