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氫是一種化學元素,元素符號H,在元素周期表中位于第一位。氫通常的單質形態是氫氣,無色無味無臭,是一種極易燃燒的由雙原子分子組成的氣體,氫氣是最輕的氣體。
早在十六世紀,瑞士的一名醫生就發現了氫氣。他說:“把鐵屑投到硫酸里,就會產生氣泡,像旋風一樣騰空而起?!彼€發現這種氣體可以燃燒。然而他是一位著名的醫生,病人很多,沒有時間去做進一步的研究。
十七世紀時又有一位醫生發現了氫氣。但那時人們認為不管什么氣體都不能單獨存在,既不能收集,也不能進行測量。這位醫生認為氫氣與空氣沒有什么不同,很快就放棄了研究。
最先把氫氣收集起來并進行認真研究的是在1766年英國的一位化學家卡文迪什。
卡文迪什非常喜歡化學實驗,有一次實驗中,他不小心把一個鐵片掉進了鹽酸中,他正在為自己的粗心而懊惱時,卻發現鹽酸溶液中有氣泡產生,這個情景一下子吸引了他。他又做了幾次實驗,把一定量的鋅和鐵投到充足的鹽酸和稀硫酸中(每次用的硫酸和鹽酸的質量是不同的),發現所產生的氣體量是固定不變的。這說明這種新的氣體的產生與所用酸的種類沒有關系,與酸的濃度也沒有關系。
卡文迪什用排水法收集了新氣體,他發現這種氣體不能幫助蠟燭的燃燒,也不能幫助動物的呼吸,如果把它和空氣混合在一起,一遇火星就會爆炸??ㄎ牡鲜步涍^多次實驗終于發現了這種新氣體與普通空氣混合后發生爆炸的極限。他在論文中寫道:如果這種可燃性氣體的含量在9.5%以下或65%以上,點火時雖然會燃燒,但不會爆炸。
隨后不久他測出了這種氣體的比重,接著又發現這種氣體燃燒后的產物是水,無疑這種氣體就是氫氣了??ㄎ牡鲜驳难芯恳呀洷容^細致,他只需對外界宣布他發現了一種氫元素并給它起一個名稱就行了。但卡文迪什受了“燃素說”的影響,堅持認為水是一種元素,不承認自己無意中發現了一種新元素。
后來拉瓦錫聽說了這件事,他重復了卡文迪什的實驗,認為水不是一種元素而是氫和氧的化合物。在1787年,他正式提出“氫”是一種元素,因為氫燃燒后的產物是水,便用拉丁文把它命名為“水的生成者”。
在氫氣的應用方面,1783年工程師Jacques Charles利用氫氣實現了第一次無人氫氣球飛行。這標志著氫氣在航空領域的首次應用。隨后,氫氣在工業生產、能源利用等領域也得到了廣泛的應用。