Влияние водорода на организм человека
1 октября 2018
Каждый химический элемент в периодической системе имеет свое определенное место положения, которое отражает проявляемые им свойства и говорит о его электронном строении. Однако есть среди всех один особый атом, который занимает сразу две ячейки. Он располагается в двух совершенно противоположных по проявляемым свойствам группах элементов. Это водород. Такие особенности делают его уникальным. Водород — это не просто элемент, но и простое вещество, а также составная часть многих сложных соединений, биогенный и органогенный элемент. Поэтому рассмотрим его характеристики и свойства подробнее.
Водород как химический элемент
Водород — это элемент первой группы главной подгруппы, а также седьмой группы главной подгруппы в первом малом периоде.
Данный период состоит всего из двух атомов: гелия и рассматриваемого нами элемента. Опишем основные особенности положения водорода в периодической системе.
- Порядковый номер водорода — 1, количество электронов такое же, соответственно, протонов столько же. Атомная масса — 1,00795. Существует три изотопа данного элемента с массовыми числами 1, 2, 3. Однако свойства каждого из них очень сильно различаются, так как увеличение массы даже на единицу именно для водорода является сразу двойным.
- То, что на внешнем энергетическом уровне он содержит всего один электрон, позволяет успешно проявлять ему как окислительные, так и восстановительные свойства. Кроме того, после отдачи электрона у него остается свободная орбиталь, которая принимает участие в образовании химических связей по донорно-акцепторному механизму.
- Водород — это сильный восстановитель. Поэтому основным местом его считается первая группа главной подгруппы, где он возглавляет самые активные металлы — щелочные.
- Однако при взаимодействии с сильными восстановителями, такими как, например, металлы, он может быть и окислителем, принимая электрон. Данные соединения получили название гидридов. По этому признаку он возглавляет подгруппу галогенов, с которыми является схожим.
- Благодаря совсем маленькой атомной массе, водород считается самым легким элементом. Кроме того, его плотность также очень мала, поэтому он также является эталоном легкости.
Таким образом, очевидно, что атом водорода — это совершенно уникальный, непохожий на все остальные элемент. Следовательно, свойства его тоже особенные, а образуемые простые и сложные вещества очень важны. Рассмотрим их далее.
Простое вещество — водород
Если говорить о данном элементе как о молекуле, то нужно сказать, что она двухатомна. То есть водород (простое вещество) — это газ. Формула его эмпирическая будет записываться как Н2, а графическая — через одинарную сигма-связь Н-Н. Механизм образования связи между атомами — ковалентный неполярный.
Еще Генри Кавендиш в 1766 году сумел открыть данное вещество. Именно он и доказал, что водород — это газ, причем такой, который способен взрываться на воздухе. Позже были хорошо изучены свойства, стало ясно, что данное вещество — самое легкое среди известных.
Еще позже Лавуазье дал название (как элементу, так и веществу на его основе) на латыни — hydrogenium, что в переводе означает «рождающий воду». В 1781 году первооткрыватель данного элемента Генри Кавендиш доказал, что вода — сочетание водорода и кислорода, то есть это продукт их взаимодействия. А о том, что легкий газ еще и очень горючий, было известно еще в XVI веке, это отражалось в записях Парацельса.
Таким образом, молекулярный водород — это очень распространенное в природе и образующееся естественным путем газообразное соединение, состоящее из двух атомов, которое способно взрываться на воздухе. Кроме того, молекула может распадаться на атомы, которые принимают участие в ядерных реакциях, превращаясь в ядра гелия. Данные процессы непрерывно происходят на Солнце и в космосе, которые и являются основными поставщиками данного соединения.
Водород — это вещество, которое способно проявлять себя и как окислитель, и как восстановитель. Также оно находит себе очень широкое применение в деятельности человека.
Физические свойства водорода
Физические параметры водород имеет следующие:
- Температура кипения — (-252,76 0С).
- Температура плавления — (-259,2 0С).
- В обозначенном интервале температур является бесцветной жидкостью, не имеющей запаха.
- При очень высоком давлении существуют снегообразные кристаллы твердого водорода.
- При определенных условиях (высокое давление и низкие температуры) способен переходить в металлическое состояние.
- Практически нерастворим в воде, поэтому возможен сбор методом вытеснения воды при получении в лабораторных условиях.
- При обычных условиях водород — это газ, не имеющий запаха, цвета и вкуса.
- Является горючим и взрывоопасным веществом.
- Хорошо растворяется в металлах, так как способен диффундировать сквозь их толщу.
- Примерно в 14,5 раз данный газ легче воздуха.
Кристаллическая решетка простого вещества молекулярная, связи слабые, поэтому легко разрушаются.
Химические свойства водорода
Как уже говорилось выше, водород способен проявлять как восстановительные, так и окислительные свойства. Возможные степени окисления элемента +1; -1. Поэтому его часто используют в промышленности для синтезов и различных реакций.
Окислительные свойства водорода
- Взаимодействие с активными металлами (щелочными и щелочноземельными) при обычных условиях приводит к образованию солеподобных соединений, называемых гидридами. Например: LiH, Cah3, KH, Mgh3 и прочие.
- Соединения с малоактивными металлами под воздействием высоких температур или сильной освещенности (фотохимическая инициация реакций) также образуют гидриды.
Восстановительные свойства водорода
- Взаимодействие при обычных условиях только с фтором (как сильным окислителем). В результате образуется фтороводород или плавиковая кислота HF.
- Взаимодействие практически со всеми неметаллами, но при определенных достаточно жестких условиях. Примеры соединений: h3S, Nh4, h3O, Ph4, Sih5 и прочие.
- Восстанавливает металлы из их оксидов до простых веществ. Это один из промышленных способов получения металлов, называющийся водородотермией.
Отдельно следует выделить реакции, которые используются в органических синтезах. Они называются гидрированием — насыщением водородом и дегидрированием, то есть его отщеплением от молекулы. На основании этих способов превращений получают множество углеводородов и других органических соединений.
Нахождение водорода в природе
Водород — это самое распространенное вещество на нашей планете и за ее пределами. Ведь практически все межзвездное пространство и звезды состоят именно из этого соединения. В космосе он может существовать в виде:
- плазмы;
- газа;
- ионов;
- атомов;
- молекул.
Существует несколько видов различных по плотности облаков, состоящих именно из этого вещества.
Если говорить о распространении конкретно в земной коре, то водород стоит на втором месте по числу атомов после кислорода, его приблизительно 17%. В свободном виде встречается редко, лишь в незначительных количествах в составе сухого воздуха. Самое распространенное соединение данного элемента — вода. Именно в ее составе он и встречается на планете.
Также водород является обязательной составной частью любого живого организма. Причем в теле человека на долю этого атома приходится 63%. Водород — это органогенный элемент, поэтому формирует молекулы белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот, а также многих других жизненно важных соединений.
Получение водорода
Существуют разные способы получения рассматриваемого нами газа. К ним относится несколько промышленных и лабораторных вариантов синтеза.
Промышленные способы получения водорода:
- Паровая конверсия метана.
- Газификация угля — процесс подразумевает нагревание угля до 1000 0С, в результате чего образуется водород и высокоуглеродный уголь.
- Электролиз. Данный метод может использоваться только для водных растворов различных солей, так как расплавы не приводят к разряжению воды на катоде.
Лабораторные способы получения водорода:
- Гидролиз гидридов металлов.
- Действие разбавленных кислот на активные металлы и средней активности.
- Взаимодействие щелочных и щелочноземельных металлов с водой.
Чтобы собрать образующийся водород, необходимо держать пробирку перевернутой вверх дном. Ведь данный газ нельзя собрать так, как, например, углекислый газ. Это водород, он намного легче воздуха. Быстро улетучивается, а в больших количествах при смешении с воздухом взрывается. Поэтому и следует переворачивать пробирку. После ее заполнения ее нужно закрыть резиновой пробкой.
Чтобы проверить чистоту собранного водорода, следует поднести к горлышку зажженную спичку. Если хлопок глухой и тихий — значит газ чистый, с минимальными примесями воздуха. Если же громкий и свистящий — грязный, с большой долей посторонних компонентов.
Области использования водорода
При сгорании водорода выделяется настолько большое количество энергии (теплоты), что данный газ считается самым выгодным топливом. К тому же экологически чистым. Однако на сегодняшний день его применение в данной области ограничено. Это связано с непродуманными до конца и не решенными проблемами синтеза чистого водорода, который был бы пригоден для использования в качестве топлива в реакторах, двигателях и портативных устройствах, а также отопительных котлах жилых домов.
Ведь способы получения данного газа достаточно дорогостоящие, поэтому прежде необходимо разработать особый метод синтеза. Такой, который позволит получать продукт в большом объеме и с минимальными затратами.
Можно выделить несколько основных областей, в которых находит применение рассматриваемый нами газ.
- Химические синтезы. На основании гидрирования получают мыла, маргарины, пластмассы. При участии водорода синтезируется метанол и аммиак, а также другие соединения.
- В пищевой промышленности — как добавка Е949.
- Авиационная промышленность (ракетостроение, самолетостроение).
- Электроэнергетика.
- Метеорология.
- Топливо экологически чистого вида.
Очевидно, что водород так же важен, как и распространен в природе. Еще большую роль играют образуемые им различные соединения.
Влияние водорода на организм человека
Молекулярный водород (Н2) — это самый маленький элемент и самая легкая молекула во Вселенной. Его главная работа заключается в следующем:
- Молекулярный водород мгновенно превращает токсичные гидроксил-радикалы, находящиеся в организме, в воду. Он легко проникает в клетки и нейтрализует цитотоксические кислородные радикалы, защищая тем самым ДНК, РНК и белки от оксидативного стресса.
- Молекулярный водород поддерживает гомеостатический уровень собственных антиоксидантов в организме, вызывает активацию или регулирование дополнительных антиоксидантных энизимов (например, глутатиона, супероксиддисмутазы, каталазы и др.) и /или белков тела, защищающих клетки.
- Молекулярный водород является сигнальной молекулой, которая влияет на межклеточную коммуникацию, метаболизм клеток и экспрессию генов. Он обладает противовоспалительным, антиаллергическим и анти-апоптотическим действиями.
- Молекулярный водород, благодаря мельчайшим водным кластерам, изменяя электрический заряд в воде, заставляет молекулы воды образовывать небольшие группы, что позволяет легче осуществлять увлажнение организма и транспортировку витаминов и минералов.
Водород является самым маленьким антиоксидантом, поэтому он может проникать в мозг и ткани организма, легко преодолевая физиологический барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой. Только водород способен проникать через клеточные мембраны и ликвидировать токсичные радикалы внутри клеток. Поскольку водород является антиоксидантом, то он помогает снизить нагрузку на иммунную систему, способствует сохранению здоровья организма и его способности к быстрому восстановлению.
Каждая клетка в организме человека должна быть здоровой для выполнения предназначенных функций. За это отвечает молекулярный водород. Нормально функционирующие клетки позволяют меньше зависеть он энергии, получаемой с пищей в течение дня. А приемлемое снижение потребления пищи означает, что в организме накапливается меньше токсинов.
Молекулярный водород (Н2) – это не чужеродное для организма вещество.
Его действие отлично от действия лекарственных препаратов, которые, как раз, являются чужими для нашего тела. Благодаря богатой клетчаткой пищи, наши кишечные бактерии производят большое количество этого газообразного водорода, который попадает в кровь и оказывает много полезных эффектов. Это также является одной из причин, почему употребление овощей весьма полезно.
По результатам научных исследований, питьевая вода, обогащенная водородом, является наиболее эффективным способом доставки водорода в организм, и, что интересно, это также самый простой и естественный способ насыщения организма водородом.
Более того, недавние исследования целебных источников во Франции, Мексике и Индии показали, что их воды являются лечебными из-за содержания большого количества растворенного водорода.
Аппараты по производству водородной воды портативны и производят только качественную, полезную воду с высоким содержанием водорода, которая способна оздоровить организм на клеточном уровне, улучшить иммунитет, добавить жизненного тонуса и замедлить процесс старения.
Читайте также:
Оцените статью:
[Всего голосов: 8 Средний: 1.8/5]
Водородная вода – польза и вред: мнение врачей
| Польза | Вред |
|---|---|
| Поднимает тонус организма | Не обнаружен при соблюдении технологии приготовления воды. При несоблюдении технологии насыщения возможно отравление примесями. |
| Восстанавливает иммунную защиту до нормы | |
| Эффективно защищает от рака | |
| Приостанавливает процессы старения | |
| Позволяет в любом возрасте восстановит метаболизм | |
| Выводит токсины |
Уникальная предыстория является лучшей рекламой предложенной технологии. Ведь не просто связана с императорами-долгожителями. Дело в том, что японская императорская династия является самой древней в мире. Правящий монарх происходит от правителя Дзимму, основавшего Японию 2,6 тыс. лет назад. Источники не содержат информацию о происхождении этой жидкости. Судя по всему, в Японии имеется целебный источник.
Тайна Японии – целебная вода с антиоксидантными свойствами
Акихито раскрыл особенности ежедневного рациона императорской фамилии – причина долголетия в особой воде. Подобный коммерческий продукт уже хорошо известен. Признание японского императора по времени совпало с одним масштабным исследованием целебных источников. Найти системообразующий компонент ученым не удавалось. Полезные свойства водорода были отмечены позже.
Самым интересным является, что при традиционных заборах проб воды водород не был обнаружен. Удалось определить его только при полевых замерах. В пробах был найден водород в молекулярной форме, как показали исследовательские результаты, оказывавший неожиданное действие на организм человека. Особенно подчеркиваются антиоксидантные свойства воды с растворенным водородом. Исследования превзошли все ожидания.
Молекулярный водород способен удалять наиболее опасные оксиданты. Частицы при попадании в организм вызывают повреждения ДНК, нарушают структуру белков и жиров. Гидроксильные частицы вносят значительный вклад в старение человеческого организма, но молекулярная водородная вода может решить эту проблему.
По сравнению с привычными антиоксидантами вода не обладает характерными недостатками, свойственными типичным препаратам:
- общепринятые антиоксиданты имеют слишком большие размеры, не могут проникнуть внутрь клетки;
- наблюдается взаимодействие оксидантов с антиоксидантами, в результате получаются новые оксидантные частицы. Речь идет о цепных окислительных реакциях, приводящих к большому вреду для организма;
- повышенные дозы антиоксидантов способствуют поглощению не только опасных, но и полезных радикалов, участвующих в необходимых окислительно-восстановительных реакциях.
Водородная вода лишена перечисленных недостатков, так как основана на полезных свойствах водорода. В данном случае он представлен в молекулярном виде.
Прием позволяет отказаться от множества препаратов. Рекомендуется употребление с ежедневным рационом.
Свойства водорода и его значение для человеческого организма
Мнение врачей относительно приема водородной воды основано на масштабных исследованиях. Общее их количество насчитывает 900. Открытый в XIX веке водород получил свое название от слова «гидроген», обозначающего «рождение воды». Организм человека состоит из воды, в живых клетках ее содержание варьируется в пределах 40–98 %. Все биохимические реакции проходят в воде. По этой причине водород можно назвать «рождающим жизнь».
Десятая часть организма человека является водородом, это в разы больше, чем в земной коре. Врачи соглашаются с беспрецедентным значением водорода для человека. Это самый распространенный элемент в природе. Основным результатом исследования антиоксидантов стала способность этих веществ порождать водород. Принимая воду, императоры Японии использовали более высокий уровень антиоксидантной защиты, что даровало их династии удивительную выживаемость.
Основные свойства воды с содержащимся молекулярным водородом:
- малый размер частиц позволяет преодолевать мембраны клеток и оказывать внутриклеточное антиоксидантное действие;
- является единственным антиоксидантом, способным проникать в клетки мозга;
- водород обладает транспортными и регуляторными функциями и участвует в доставке полезных компонентов в клетки;
- молекулы выборочно удаляют свободные радикалы, различая по степени опасности и не нарушая обменные процессы;
- водород активизирует собственную антиоксидантную защиту;
- является энергетиком, участвует в энергетических процессах;
- при взаимодействии с опасными оксидантами преобразует их в воду без побочных продуктов.
В результате ученые пришли к выводу, что водородная вода, употребляемая императорами Японии, была тем самым секретом долголетия и выживаемости династии. Сейчас она доступна всем потребителям, заботящимся о своем здоровье.
Вся ли вода полезна
Водородная вода – это вода, насыщенная водородом в молекулярной форме. Популярность продукта стала причиной разработки технологий обогащения. Среди них безопасными считаются только две, полученные:
- с помощью электролиза;
- с помощью сатурации.
Остальные продукты могут иметь опасные примеси. В продаже представлены специализированные приборы ENHELWATER, позволяющие получить обогащенную жидкость с терапевтической концентрацией. Она составляет 1,6 ppm. В комплекте с прибором идет специальная емкость, позволяющая сохранять продукт в течение 7 дней. В России в продаже представлен готовый продукт под названием h3 Water. Производитель рекомендует не доверять остальным поставщикам.
Кому рекомендована водородная вода
Напиток, обогащенный водородом, полезен для оздоровления каждого человека, независимо от возраста, но особенно рекомендуется следующим людям:
- работникам вредных производств;
- больным людям, страдающим любыми хроническими заболеваниями;
- в городах с неблагоприятной экологической обстановкой;
- при облучении радиацией;
- при упадке сил в качестве энергетика;
- в качестве средства для профилактики рака;
- людям в возрасте;
- больным, прошедшим курс лечения токсичными препаратами и испытывающими оксидантную нагрузку;
- онкобольным, проходящим курс химиотерапии.
Нормализация процессов жизнедеятельности позволяют организму более эффективно бороться с токсическими поражениями и злокачественными изменениями. Способствует самовыздоровлению.
Водородная вода для детей
Родителям маленьких детей, заботящимся о здоровье своих наследников, врачи рекомендуют ежедневное употребление водородной воды ребенком.
Результаты:
- малыши до трех лет с несформированной иммунной системой меньше болеют и не требуют дополнительного приема иммунных препаратов;
- улучшается устойчивость к инфекционным болезням. При возникновении выздоровление наступает быстрее;
- снижается риск заболеваний ОРВИ и ОРЗ в зимнее время;
- дети быстрее развиваются, включая физические и интеллектуальные способности;
- дети школьного возраста лучше справляются с учебной нагрузкой, особенно в зимнее время с коротким днем;
- в период полового развития наблюдается баланс эндокринной системы – меньше наблюдаются признаки эксцентричного поведения, непрогнозируемость и другие проблемы пубертатного периода;
- подчеркивается физическое здоровье детей, употреблявших водородную воду.
Основным результатом приема водородной воды детьми является снижение частотности заболеваний, а также более эффективная защита ребенка от инфекционных поражений.
Водородная вода для взрослых
К основным результатам приема водородной воды для взрослых можно отнести:
- устойчивость к стрессам;
- высокий энергетический потенциал;
- отсутствие признаков хронической усталости;
- нормальное физическое и психическое состояние;
- повышенные интеллектуальные способности;устойчивость к инфекционным заболеваниям;
- сниженные риски эндокринных заболеваний, включая миомы матки, узловые изменения в молочной железе у женщин и снижение потенции у мужчин;
- эффективную профилактику рака за счет защиты ДНК от вредного влияния внутренних и внешних факторов;
- медленное старение.
Взрослым людям водородная вода позволит длительное время сохранять свою молодость.
Водородная вода для людей в возрасте
Водородная вода особенно рекомендована людям в возрасте, когда резко возрастает скорость старения. Ее действие:
- приостанавливает процессы старения;
- снижается количество поврежденных клеток;
- восстанавливается иммунная защита;
- появляется жизненная энергия;
- снижаются проявления хронических процессов;
- снижен риск онкологии и возрастных заболеваний за счет поддержки процессов метаболизма и естественной защиты ДНК.
Вода с молекулярным водородом помогает людям в возрасте сохранять физическую активность. Это связано с транспортными функциями водорода, доставляющего полезные вещества в клетку.
Люди преклонного возраста, употребляющие водородную воду, могут вести активный образ жизни, не отягощенный нехваткой сил и болезнями.
Как принимать
Оптимальным вариантом приема является употребление ее в качестве обычной ежедневной порции, которая составляет 1,5–2 литра. Если данный объем по каким-то причинам недоступен, выпивайте 1–2 стакана в день для эффективной антиоксидантной защиты. Увеличивайте прием во время заболеваний, стрессов, отравлений и чрезмерной физической нагрузки. Прием этой воды помогает отказаться от ряда других поддерживающих препаратов.
Вред
В настоящий момент обнаружить вред водородной воды не удалось. Это связано с принципом действия и свойствами микроэлемента. Водород является составной частью организма, и пополнение баланса приводит к восстановлению процессов метаболизма, иммунной защиты. Эффективно защищается ДНК от повреждений и происходит восстановление организма на клеточном уровне в любом возрасте. Противопоказания отсутствуют.
Плюсы и минусы использования водорода в качестве автомобильного топлива
Начало 21-го века, как и само начало XX века, также считается временем перемен. Вновь перед населением нашей Планеты замаячила технологическая революция и вновь главное место в ней занимают, как и всегда — автомобили. Как и сто лет назад быстрыми темпами начали развиваться альтернативные виды транспорта, не связанные с привычными нам двигателями внутреннего сгорания. Все чаще можно увидеть на дорогах мира автомобили гибриды, которые приводятся в движение электродвигателем и ДВС. В развитых странах Мира и Европы все чаще входят в обиход электрокары. Совсем еще недавно, каких-то 7 — 10 лет назад, ученные и инженеры пророчили таким машинам с ДВС большое будущее, работающим на самом распространенном элементе в нашей вселенной — водороде. Все это человечество уже проходило в начале прошлого столетия. А потому, заново и вновь подтверждает свою актуальность распространенное по всему белу свету изречение: «Все новое — это хорошо забытое старое».
Сейчас наша Планета переживает новый кризис,- нефтяной. Только связан он не с дефицитом черного золота ставшего на 100 лет локомотивом развития всего человечества, а с перенасыщенностью данного вида товара на рынке. Это быть может и есть тот первый сигнал говорящий нам о том, что «нефтяной век» подходит к своему концу. Как говорят, — каменный век закончился не потому что закончились камни. Поэтому нам так важно сегодня развивать запасной план (запасной источник знергии, для авто в том числе) на случай, если…
21 век в автомобильном мире будет веком распространения технологий будущего. Но не всем новым технологиям суждено выиграть в этом естественном отборе.
И так, приступим. Менее десяти лет назад единственной реальной альтернативой ископаемым видам топлива был по сути водород. Прошли годы, а никаких серьезных подвижек в этом направлении так сделано и не было. Наоборот, аутсайдер того времени то есть электрокар, из пешек, перешел в дамки, с появлением автомобиля Tesla и разработкой очень надежных и прогрессивных аккумуляторов, из которых всем стало ясно, что электрические автомобили — это всерьез и надолго.
Почему так получилось? Ведь водородный ДВС был практически идеальным способом приводить в движение автомобиль. Он не требовал больших вложений в разработку нового агрегата (водород может использоваться в качестве топлива в обычном двигателе внутреннего сгорания). По данным статистики, в случае использования водородного топлива мощность мотора упадет с 82 — до 65%, по сравнению с обычным бензиновым мотором. Но внеся небольшие изменения в саму систему зажигания, мощность того же двигателя сразу увеличится до 118%.
Первый плюс ДВС работающего на водороде: -необходимы минимальные изменения в конструкции двигателя для того, чтобы мотор перевести на новый вид топлива
Экологичность такого вида топлива тоже не подвергается сомнениям. Последняя серийная разработка японской автомобилестроительной корпорации «Toyota» доказала, что «выхлоп» водородного автомобиля можно…по-просту пить. Это лмчно продемонстрировал один зарубежный автожурналист. Он сделал несколько глотков воды поступающей прямо из выхлопной трубы автомобиля Toyota Mirai, и тут-же сказал, что на вкус данная вода вполне себе даже ничего, настоящая дистиллированная, без примесей.
Второй плюс этих ДВС — экологичность. Никакого загрязнения окружающей среды вредными выбросами в атмосферу. Значит, сведение к минимуму этих парниковых газов и спасение нашей прекрасной Планеты. Вот к чему может привести использование этого вида топлива.
Следующий фактор о водородных двигателях (его косвенно можно считать таковым). Исторически так уж сложилось, что водородом заправляли еще «автопионеров» среди ДВС. Первый такой водородный двигатель был построен французским конструктором Франсуа Исаак де Ривазом аж в 1806 году.
Не забудем и те героические времена истории Нашей с вами страны. В блокадном Ленинграде на водород было переведено более 500 автомобилей. И они без особых проблем несли свою непростую но нужную службу.
Получается, что водород, как топливо для сжигания в ДВС, используют уже достаточно давно. Значит и особых проблем в создании современного автомобиля не должно просто быть.
Четвертый значительный фактор говорящий за целесообразность использования вещества с формулой h3- это его колоссальная распространенность на планете. h3 (водород) можно получать даже из отходов и сточных вод.
Часто встречающиеся в природе вещества достаточно дешево стоят. Значит и водородное топливо не должно быть дорогим.
Пятый фактор. — Водород может использоваться не только в ДВС. Технологии также позволяют применять его в так называемом «топливном элементе».
Топливный элемент отделяет один электрон в атоме водорода от одного протона и использует электроны для получения электрического тока. Это электричество способно питать двигатель в электрокаре. В самих топливных элементах также не используется ископаемое топливо, поэтому таковые (топливные элементы) по-просту не загрязняют окружающую среду. И главное достоинство — они безопасны, водород не может сам по себе самопроизвольно испарится из них. Казалось бы, просто идеальный преемник двигателю внутреннего сгорания в качестве источника энергии для автомобилей 21-го века.
Использование водорода может происходить в различных силовых установках, делая его таким образом более гибким к развитию технологий. Разрабатываемые современные водородные автомобили в основном используют эту данную схему, как наиболее безопасную и продуктивную.
Не мало плюсов, неправда ли друзья? И они все очень даже весомые. Но почему тогда до сих пор мы не видим миллионы водородных самодвижущихся экипажей вокруг нас по всей планете? На то есть свои определенные причины, и они также очень сегодня важны.
Смотрите также: Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей
Давайте рассмотрим некоторые из причин, в том числе серьезные опасности, которые могут быть связаны с водородной энергетикой.
Первый минус. -Да, это правда, водород самый распространенный элемент во всей Вселенной, однако на самой Земле в чистом виде газообразный водород найти сегодня практически невозможно. Этот газ необычайно легок. Поэтому в чистом виде он очень быстро (почти моментально) поднимается к верхним слоям атмосферы и уходит дальше в безвоздушное пространство.
В подавляющем большинстве случаев атомы водорода связаны с другими типами атомов в разнообразные молекулы, которые образуют после этого различные вещества. Вот например, h3O, более известная нам всем, как вода, или тот же СН4, также известный, как метан, оба эти элемента содержат в себе молекулы водорода.
Смотрите также: Истинные радиационные опасности в нашей окружающей среде
Поэтому получается, прежде чем водород может быть использован в качестве альтернативного топлива, он сначала должен быть извлечен из этих самых веществ, а затем уже переведен в особое состояние, то есть как правило, в тот самый сжиженный и необходимый нам вид.
На все эти действия потребуются очень большие затраты энергии, а значит и коллосальные материальные средства. К примеру, для извлечения h3 (водорода) из воды с помощью электролиза требуется большое количество электроэнергии, что на данный момент просто нерентабельно. По разным подсчетам стоимость 1 литра сжиженного водорода составляет примерно от $2 долларов и до 8 Евро, в зависимости от способа его добычи.
Следующим звеном в цепочке под номером два идет: -отсутствие развитой структурной сети самих водородных заправок. Стоимость оборудования для таких заправочных станций в разы выше, чем у обычной АЗС. Существует различные проекты для водородозаправляющих станций, как от классических АЗС, так и до частных минизаправок. При сегодняшнем развитии смежных технологий все эти проекты чрезвычайно дороги и относительно опасны.
Развитие сети водородных заправок дело будущих десятилетий. Именно столько должно пройти времени, чтобы стоимость их постройки была целесообразной.
Существуют ли опасности, которые связаны с наличием большого количества чистого водорода скопившегося в одном месте? Безусловно существует. Когда жидкий водород хранится в резервуарах, это безопасно, но стоит ему просочится в окружающую среду, как он моментально превращается в гремучую смесь (гремучий газ).
Водородный автомобиль BMW: Прототип
В плюсах мы уже отметили, что водородом можно заправлять автомобили с обычным двигателем внутреннего сгорания (в домашних условиях не повторять! ОПАСНО!!!), но однако, этот обычный двигатель проработает на чистом водороде не долго. Он быстро сломается. При сгорании водородной смеси выделяется большее количество тепла, чем при сгорании того же бензина, а это может привести под высокими нагрузками к перегреву клапанов и поршней двигателя. Помимо этого ,под воздействием высоких температур h3 (водород) может влиять на саму смазку в двигателе и на материалы из которых сделан мотор, что непременно приведет к повышенному износу рабочих частей агрегата.
Отсюда мы делаем неутешительный вывод: -без очень дорогостоящей модернизации ДВС, которая должна приспособить мотор к работе на этом виде горючего, использование водорода как топлива не приведет к ожидаемому результату.
А пока все построенные объекты для заправки автомобилей водородом скорее всего используются в качестве рекламного хода и для демонстрации возможностей будущего.
Топливные ячейки стоят на третьей позиции в качестве минусов. Эти вроде безопасные элементы тоже не избежали тернистого пути метода проб и ошибок. Как и с теми же заправочными станциями и с теми же двигателями ДВС, все упирается именно в стоимость применяемых на данный момент технологий.
Приведем один пример. В качестве катализатора в этих топливных элементах используется на данный момент платина. А теперь представляете друзья стоимость такой детали?!
Некоторые технологии для ДВС настолько дороги, что проще купить жене платиновое кольцо с бриллиантом, чем заменить сломавшуюся деталь в водородном автомобиле.
Хорошая новость в этом достаточно дорогом деле заключается в том, что ученные непрерывно день-изо-дня ищут замену этому драгоценному металлу. Разрабатываются все новые технологии, проходят тестирования новые современные материалы. В конечном итоге ученые надеются, что «топливные элементы будущего» могут существенно снизить себестоимость сегодняшних элементов в 1000 раз и более.
И наконец последними, возглавляющими наш список минусов водородных технологий являются: — смертельные опасности, связанные с жидким и газообразным водородом.
Возглавляет окончательный список проблем — само возгорание водорода. В присутствии окислителя, т.е. кислорода, водород может сам по-себе просто загореться. Иногда такое возгорание происходит в виде взрыва. Согласно проведенным исследованиям было установлено, что для воспламенения водорода достаточно всего одной 10(десятой) частички энергии, что требуется для воспламенения бензина. Проще говоря можно сказать, что достаточно всего маленькой искры от статического электричества, чтобы этот гремучий газ вспыхнул.
Еще одна проблема кроется в том, что это пламя водорода почти невидимо. При возгорании водорода пламя настолько тускло, что с ним не так-то просто бороться (справиться).
Это интересно: 5 «зеленых» технологий из-за которых мы не понимаем, почему бензин до сих пор так популярен
А вот друзья еще одно летальное свойство водорода: -он может привести к удушью. h3 конечно не ядовит, но, если вы начнете дышать чистым водородом, то можете просто задохнуться и все потому, что будете просто-напросто лишены обычного кислорода. И хуже того, распознать, что концентрация водорода в воздухе очень высока просто невозможно, так как он совсем невидим и не имеет запаха, так же как и сам кислород.
И наконец последняя причина. Как и любой сжиженный газ водород имеет очень низкую температуру. При утечке из бака и непосредственным контактом с открытыми участками тела человека, он может привести к серьезному обморожению.
Действительно ли водород на столько опасен?
Наверное, после всего прочитанного Вы будете уважаемые читатели просто в шоке, что водород на столько опасен. И возможно никогда не захочете покупать себе водородный автомобиль, если в будущем у вас появится такая возможность(?).
На самом деле не все так уж и плохо. Поскольку газообразный водород чрезвычайно легок, то при утечке он быстро рассеется в самой атмосфере. Тогда ни какой гремучей смеси не получится и опасность взрыва будет сведена к минимуму.
Что касается опасности удушья, то мы ответим вам так: –такая проблема может случиться только в замкнутом пространстве, например в гараже. Если же утечка водорода произойдет на открытом воздухе, то его концентрация будет незначительной и небольшой, опасности для жизни она не представляет.
И напоследок: -самые известные водородные автомобили современности:
Honda FCX Clarity
Mercedes-Benz F-CELL
Toyota Mirai
BMW Hydrogen 7
Mazda RX-8 hydrogen
Просмотров: 8749
- Время прочтения:
30 минут - Тема:
о терапии молекулярным водородом - Дата:
22.01.2018
Масштабное исследование терапевтических свойств водорода началось в 2007 году после публикации статьи «Водород действует как терапевтический антиоксидант, селективно уменьшая количество цитоксичных радикалов кислорода» в самом авторитетном научном журнале мира Nature Medicine (№13, стр.688-694). С тех пор вышло более 1000 научных статей о терапевтическом потенциале водорода и исследовано более 170 моделей заболеваний людей и животных, изучено влияние водорода на практический любой орган человеческого тела.
*Журнал «Nature Medicine» (Великобритания) входит в первый квартиль научных изданий Q1 (самые авторитетные издания относятся к квартилям Q1 и Q2).
Обзор исследований воздействия молекулярного водорода на живой организм по видам заболеваний:
Молекулярный водород применялся при исследовании многочисленных моделей заболеваний, используя различные пути введения. Независимо от того, как использовался молекулярный водород, в каждой изучаемой модели произошли заметные изменения.
Молекулярный водород можно вводить следующими способами:
- Вдыхание водорода
- Инъекция физиологического раствора, содержащего молекулярный водород
- Потребление вода, обогащенной молекулярным водородом
- Стимулирование производства молекулярного водорода бактериями кишечника.
Приводим ссылки на некоторые из более 1000 научных статей, разбив их по темам:
Зарегистрируйтесь, пожалуйста, чтобы оставить свой комментарий.
Водород — газ, не имеющий цвета, запаха и вкуса. По массе в 14,5 раз легче воздуха. Обладает высокой теплопроводностью, хорошо растворим в некоторых металлах (железо, никель, палладий, титан, платина). Не токсичен, при взаимодействии с кислородом или воздухом горюч и взрывоопасен. При утечке скапливается на уровне потолка.
Получение водорода
Выделяют следующие источники получения h3:
- Природные: метан, уголь, древесина, нефтепродукты, техногенные горючие газы. При взаимодействии топлива с водными парами или воздухом формируется смесь СО и Н2, после чего вырабатывается водород.
- Прочие: отходы сельскохозяйственной отрасли, из которых получают биогаз, а затем — синтез-газ. Промышленно-бытовые отходы также берутся для получения синтез-газа, что оказывает большое содействие в решении экологических проблем благодаря утилизации. В итоге образуется углекислый газ, водород и окись углерода, после чего выполняются действия по выведению чистого водорода.
- Смесь также вырабатывают при электролизе воды. Для формирования электроэнергии применяется ветровой генератор, фотогальванические элементы, сеть переменного тока и энергия солнца. В дальнейшем вещество попадает в системы хранения или перевозится к потребителям.
Применение водорода в промышленности
Водород — это неотъемлемый компонент, участвующий во многих производственных процессах промышленности и прочих сферах.
- Пищевая отрасль — участвует в процессах гидрогенизации аминов и жирных кислот, применяется для обеспечения продуктам защитной среды в качестве пропеллента.
- Фармацевтическая промышленность — используется в изготовлении лекарственных препаратов и в производстве перекиси водорода.
- Производство стекла, цемента и извести — активный газ в соединении с азотом применяется в производстве полированного листового стекла, создавая восстанавливающую среду над лудильной ванной. Также выполняет термообработку матриц для производства полого стекла и оптоволокна.
- Металлургия — водородная смесь обеспечивает среду восстановления в разных процессах, связанных с термообработкой.
- Лабораторные исследования и анализы — используется как газ-носитель при газовой хроматографии, а также в процессах с участием разнообразной аппаратуры, в основном в качестве горючего вещества для ионизации и фотометрических детекторов пламени. Водородные примеси также применяются при проведении замеров разряда искры и общего углеводородного содержания.
- Сварочная, резочная и изоляционная деятельность — участвует в термообработке металлов.
- Нефтегазовая отрасль — применяется при десульфуризации дизельного топлива и бензина.
- Электроника — используется как газ-носитель при производстве полупроводников, для осаждения силикона и выращивания кристаллов, а также при атмосферной пайке и нормализации медной ленты. Раствор h3 в азоте удаляет кислород и исключает его влияние на производственные процессы, протекающие при средних и высоких температурах.
- Автомобильная отрасль — служит безуглеродистым источником энергии, используемым в топливных элементах.
Меры безопасности при работе с водородом
При скоплении газа в точках с неисправной вентиляцией, у людей находящихся в данном помещении, возникает риск кислородного голодания и удушья. В сжиженном виде при контакте с кожей вызывает серьезное обморожение. При высоком давлении оказывает наркотическое воздействие. При работе в его среде обязательно использование противогазов. Вещество огнеопасно, водородное пламя практически незаметно при дневном освещении. Для обеспечения общей безопасности помещения должны быть оснащены исправной вентиляцией и специальным оборудованием для определения концентрации водорода:
- Стационарные газоанализаторы — зафиксированная система для выполнения замеров и контроля плотности газа в беспрерывном режиме: ДАМ, ИГМ-11, Сенсон-СД-7033, Сенсон-СД-7032, Сенсон-СД-7031, Сенсон-СВ-5023, Сенсон-СВ-5022, Сенсон-СВ-5021, Сенсон-СД-7033-СМ, Сенсон-СД-7032-СМ, Сенсон-СД-7031-СМ.
- Переносные газоанализаторы — портативные, компактные устройства для измерения загазованности в любых условиях: ФП-22, АНКАТ-64М3, MRU Vario Plus Industrial, Хоббит-Т, Верба-В серия ИГС-98.
- Датчики — измерительные приборы для постоянного контроля концентрации смеси в автономном режиме: Сигма-03, Н2 датчик газоанализатора Эколаб, Верба-Д исп. 021.
Поставкой аппаратуры, определяющей уровень загазованности h3, занимается компания RTECO. Данные приборы своевременно оповестят о превышении допустимого значения скопления вещества, что поможет предотвратить возникновение аварийной ситуации и отравление сотрудников предприятия.
Молекулярный водород и его польза для организма человека
Из школьного курса химии нам известно, что водород занимает первое место в периодической системе Менделеева и является самым маленьким и простым элементом. При этом его важность в протекании различных химических процессов, в том числе и для здоровья человека, весьма велика. Существует водород в основном в различных соединениях, например, в молекуле воды два атома водорода соединены с одним атомом кислорода.
Что такое молекулярный водород?
Молекулярный водород (Н2) — это газ без цвета, запаха и вкуса, в котором два атома водорода соединены друг с другом. Именно в такой форме водород является уникальным природным антиоксидантом, способным оказывать терапевтическое воздействие на каждый орган в организме человека.
Способы употребления водорода.
Наиболее простые и доступные способы доставки водорода (Н2) в организм человека — это употребление водородной воды, ингаляции с молекулярным водородом или принятие водородных ванн.
Главные функции водорода
Водород имеет четыре основные функции:
- Антиокислительное действие
- Противовоспалительное действие,
- Антиапоптозное действие
- Активизация клеточного восстановления.
Отличительная особенность водорода
Водород отличается своей высокой степенью проникаемости в клетки человеческого организма.
Будучи самой маленькой и самой легкой молекулой во Вселенной, водород может в течение короткого времени диффундировать по всему телу. Он проникает в клеточную мембрану и в митохондрии, не зависимо от движения крови по кровеносной системе.
Благодаря этому, молекулярный водород (Н2) эффективно снижает количество вредных свободных радикалов внутри клеток не только тела, но и мозга, защищая их от разрушения, что является важнейшим преимуществом, когда речь идет, например, о нейродегенеративных заболеваниях (болезнь Альцгеймера или болезнь Паркинсона).
Исследования положительного эффекта молекулярного водорода
Водород – это лучший антиоксидант, поскольку он направлен только на удаление поврежденных клеток и не вредит здоровым клеткам. Уникальные антиоксидантные свойства водорода Н2 были официально открыты японскими учеными в 2007 году, после чего было проведено более 500 исследований, результаты которых подтверждают то, что водород имеет терапевтическое воздействие на организм человека: водород ликвидирует свободные радикалы и снижает оксидативный стресс (процесс повреждения клетки в результате окисления) при заболеваниях различных систем организма, включая пищеварительную, сердечно-сосудистую и дыхательную системы, а также замедляет процесс старения человека, повышает уровень энергии, укрепляет иммунную систему.
Уже сегодня существуют целые госпитали в Японии и Корее, принцип лечения в которых основан на использовании водородной воды и водородных ингаляций.
Преимущества молекулярного водорода:
- Антиоксидантные свойства.
После многочисленного ряда исследований учеными было доказано, что молекулярный водород является сильным антиоксидантом. Кроме того, он поддерживает высокий уровень наших собственных антиоксидантов в организме, вызывает активацию и регулирование дополнительных антиоксидантных энзимов, таких, как глутатион, супероксиддисмутаз, каталаз, а также белков тела, защищающих клетки.
Активизируя внутреннюю эндогенную антиоксидантную систему в нашем организме, водород снижает количество токсических веществ в организме. Накопление токсичных веществ в организме является одной из причин разбалансировки регуляции гомеостаза, приводящей к серьезным метаболическим нарушениям, изменениям иммунного статуса, гормональным сдвигам и глубоким нарушениям в системе детоксикации.
- Высокая биодоступность.
h3 – самая маленькая и легкая молекула на Земле, что позволяет ей через водородные ингаляции, и через употребление воды насыщенной водородным газом попадать в кровь и внутрь всех клеток и митохондрий человека. Водород имеет уникальную способность легко преодолевать физиологический барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой, что не доступно другим антиоксидантам. Только молекулярный водород способен проникать через клеточные мембраны и ликвидировать токсичные радикалы внутри клеток, тем самым оздоравливая наш организм на клеточном уровне. Защитные функции других антиоксидантов сильно ограничены из-за большого размера, так как им трудно и чаще всего невозможно проникать в клетки организма.
- Избирательное действие.
Водород является “умной” молекулой, которая избирательно ликвидирует только вредные свободные радикалы, не затрагивая те, которые выполняют жизненно важные функции в организме человека.
- Высокая эффективность.
Исследования японского профессора Хатана Гязуки из Университета Шитама (Япония) показали, что употребление 1,5 литров водородной воды в день имеет тот же антиоксидантный эффект, что и употребление 516 шт. яблок, 756 шт. бананов, 38 шт. морковок, 45 листьев шпината или 3,7 шт. тыкв.
- Безопасность и отсутствие побочных эффектов.
В результате взаимодействия со свободными радикалами, водород образует безопасную воду, которая лишь улучшает гидратацию клеток и нашего организма в целом и легко выводится через выделительные системы организма. В результате реакции других антиоксидантов со свободными радикалами, побочным продуктом могут быть различные вредные отходы. Вы не можете получить избыток водорода в организме, так как его излишек выйдет на выдохе в процессе дыхания.
Водород — Омоложение и здоровье
- 90 капс. на 3 мес.
- Новое направление в работе японских ученых – использование молекулярного водорода для сохранения здоровья и защиты от старения.
- Препарат является сильным и эффективным средством для выведения свободных радикалов.
- Считается, что в процессе своей жизнедеятельности человек ежедневно потребляет около 500 литров кислорода. Примерно 2% (около 10 литров) из этих 500 литров кислорода преобразуются в «активный кислород», обладающий чрезвычайно сильной окислительной способностью. Этот активный кислород выполняет роль защиты организма от попадающих в него вирусов и внешних агрессивных элементов. Однако, если его становится слишком много, то из-за сильной окислительной способности это «окисление» затрагивает и здоровые ткани, что оказывает негативное влияние на здоровье и красоту.
Свободные радикалы представляют собой нестабильные молекулы, которые образуются под влиянием солнечной активности, скудного рациона питания, стресса, пестицидов, загрязнения окружающей среды, работы электронных приборов и даже в естественных условиях в ходе протекания обычных биологических процессов в организме.
Свободные радикалы присоединяются в организме к стабильной молекуле и захватывают у нее электрон, в результате чего стабильная молекула превращается в свободный радикал. Эта непрерывная цепная реакция приводит к повреждению клеток и, как следствие, к развитию заболеваний и преждевременному старению.
С увеличением количества свободных радикалов связано развитие более 80 видов нарушения здоровья. Антиоксиданты нейтрализуют свободные радикалы, отдавая им один из своих электронов.
Отрицательно заряженный атом водорода является самым маленьким атомом во вселенной и способен проникать в любые части тела, особенно в систему периферического кровообращения.
- После попадания в организм человека коралловый кальций продолжительное время высвобождает ионы водорода H- , очищая внутренние органы от свободных радикалов. 1 капсула способствует выделению 50 литров водорода! Вода, образующаяся после соединения H- и свободных радикалов кислорода, выходит из организма естественным путем, поэтому препарат не создает нагрузку на организм и не вызывает никаких побочных явлений.
- Действие водорода на организм:
- замедляет старение,
- защищает от развития множества заболеваний,
- улучшает деятельность желудочно-кишечного тракта,
- освобождение кишечника происходит легко и без выделения неприятного запаха,
- активизирует обменные процессы организма,
- крайне полезен в качестве помощника при диетах.
- Ваш рацион питания остается таким же, как и в молодые годы, но с годами становятся заметны лишние килограммы. Не сталкивались ли вы с подобной проблемой?
Насколько это опасно? — водород как топливо
Теперь, когда вы знаете об опасностях водорода как источника топлива, вы должны быть напуганы перспективой иметь в своем автомобиле полный бак? Не обязательно. Поскольку газообразный водород очень легкий, он быстро рассеивается, смешиваясь с окружающим воздухом и быстро поднимаясь через него. Хотя чистый водород легко воспламеняется, в действительности эта разбавленная водородная смесь не воспламеняется с большей вероятностью, чем бензин.И поскольку он поднимается, он вряд ли останется на земле, где он, скорее всего, причинит вред людям.
Самым известным водородным пожаром в истории был, вероятно, взрыв немецкого дирижабля Гинденбург в 1937 году. Никто точно не знает, как начался пожар — существует несколько теорий — но Гинденбург содержал большое количество водорода, который взрывался в пламя вместе с кожей дирижабля. Из 97 пассажиров и членов экипажа на борту Гинденбурга 35 погибли.Это вредило репутации водорода на протяжении многих десятилетий и, скорее всего, замедляло его использование в качестве топлива; однако нет никаких доказательств того, что кто-либо из жертв был убит самим водородным огнем. Большинство погибло, когда они запаниковали и выпрыгнули из дирижабля. Остальные были убиты, когда огонь распространился на двигатели в результате жжения кожи дирижабля. Между тем водород поднимался над пассажирами и членами экипажа, удерживая водородный огонь над хаосом, происходящим внизу.
Поскольку водородный огонь не излучает столько тепла, сколько большинство пожаров, он с меньшей вероятностью вызывает вторичный пожар.Это не означает, что водородный огонь не сожжет вас, если вы прикоснетесь к нему — он все еще достаточно горячий — но он менее распространен. Что касается водорода, который не имеет запаха и не может быть обнаружен, это может быть в некоторой степени компенсировано добавлением отдушек в водородное топливо, придающих водороду искусственный, но обнаруживаемый запах. Поскольку водород рассеивается, одорант не обязательно будет путешествовать вместе с ним, но вы сможете определить, произошла ли утечка водорода, и предпринять соответствующие действия.
Что касается опасности удушья — это действительно только проблема в замкнутом пространстве, например в гараже.Если утечка водорода происходит на открытом воздухе, быстрое рассеивание водорода означает, что маловероятно, что концентрация газа будет достаточно большой, чтобы представлять опасность для дыхания.
Это не означает, что к водороду не следует относиться с должным уважением к его опасностям, но на практике эти опасности вряд ли будут больше, чем опасности с бензином. Фактически, с его быстрым рассеиванием и тенденцией к росту, водород может представлять меньшую угрозу, чем топливо, которое мы используем сейчас.
Для получения дополнительной информации о водороде, топливных элементах и других связанных темах перейдите по ссылкам ниже.
Связанные Статьи HowStuffWorks
Больше замечательных ссылок
Источники
- Gizmag. «Honda собирается выпустить автомобиль на водородных топливных элементах — и домашнюю заправочную станцию». (22 августа 2008 г.) http://www.gizmag.com/honda-fuel-cell-fcx/8394/
- Фридеманн, Алиса.«Водородная экономика — энергетическая и экономическая черная дыра». Изменение культуры 2004 г. (22 августа 2008 г.) http://www.culturechange.org/alt_energy.htm
- Министерство энергетики США. «Программа по водородным технологиям, топливным элементам и инфраструктурным технологиям: безопасность, коды и стандарты». 17 января 2007 г. (22 августа 2008 г.) http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/codes/
- Министерство энергетики США. «Водородная безопасность». 1 ноября 2006 г. (22 августа 2008 г.) http: // www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/doe_h3_safety.pdf
- Министерство энергетики США. «Водород и наше энергетическое будущее». 4 сентября 2007 г. (22 августа 2008 г.) http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/hydrogenenergy future_web.pdf
- Министерство энергетики США. «Водородная безопасность для лиц, принимающих первые ответные меры». (22 августа 2008 г.) http://www.hydrogen.energy.gov/firstresponders.html
,
Эта история была обновлена 4 апреля в 12:24 вечера. ПО ВОСТОЧНОМУ ВРЕМЕНИ.
Водород является наиболее распространенным элементом во вселенной, но почему это так?
Чтобы ответить на этот вопрос, «нам нужно вернуться к Большому взрыву», — сказал Мэй Найман, профессор химии в Университете штата Орегон.
Большой взрыв создал элементы в периодической таблице, строительные блоки, которые помогают создать вселенную. Каждый элемент имеет уникальное количество субатомных частиц: протоны (положительно заряженные), нейтроны (нейтрально) и электроны (отрицательно заряженные).[Каковы составляющие жизни?]
Водород — с одним протоном и одним электроном (это единственный элемент без нейтрона) — это самый простой элемент во вселенной, который объясняет, почему он также самый распространенный, сказал Найман. (Однако изотоп водорода, называемый дейтерием, содержит один протрон и один нейтрон, а другой, известный как тритий, имеет один протон и два нейтрона.)
В звездах атомы водорода сливаются, образуя гелий — второй по распространенности элемент во вселенной, согласно энциклопедии.ком. Гелий имеет два протона, два нейтрона и два электрона. По данным Encyclopedia.com, вместе гелий и водород составляют 99,9% всех известных во вселенной веществ.
Несмотря на это, во вселенной все еще примерно в 10 раз больше водорода, чем гелия, сказал Найман. Кислород, третий самый распространенный элемент, в 1000 раз менее богат, чем водород, добавила она.
В целом, чем выше атомный номер, тем меньше элемент, сказал Найман.
Состав Земли, однако, отличается от состава всей вселенной.Например, кислород является наиболее распространенным по весу элементом в земной коре, за которым следуют кремний, алюминий и железо, по данным HyperPhysics, сайта Государственного университета штата Джорджия.
В организме человека наиболее распространенным по весу элементом является кислород, за которым следуют углерод и водород, согласно данным HyperPhysics.
Водород играет важную роль в организме человека. По словам Наймана, водородные связи помогают придать ДНК характерный поворот, а также помогают желудку и другим органам поддерживать правильный уровень рН, или насколько он кислый или основной.
«Если ваш желудок станет слишком основным, водород будет выделяться до того, с чем он связан», — сказала она. «Если он слишком кислый, [водород] будет с чем-то связан».
Кроме того, водород позволяет льду плавать на воде (h30), потому что водородные связи раздвигают замороженные молекулы воды, делая их менее плотными.
«Обычно вещества более плотные, когда они твердые, чем когда они жидкие», — сказал Найман. «Вода — единственное вещество, которое менее плотное, чем когда оно твердое.«
Однако водород также может быть опасным. Реакция водорода с кислородом привела к катастрофе Гинденбурга, которая привела к гибели 36 человек в 1937 году. в качестве оружия, «только что продемонстрированного Соединенными Штатами, СССР, Великобританией, Францией и Китаем в 1950-х годах», сказал Найман.
Водородные бомбы, подобно атомным бомбам, используют комбинацию ядерных реакций синтеза и деления, чтобы вызвать разрушение, и выпустить радиационные и механические ударные волны при детонации, сказала она.
Примечание редактора : эта статья была обновлена, чтобы включить информацию об изотопах водорода и сказать, что водородные бомбы могут выделять радиацию.
Оригинальная статья о живой науке.
,
Какова функция водорода в организме человека?
Водород — самый распространенный элемент во Вселенной. Приблизительно 90 процентов всех атомов состоят из водорода. Это элемент, который присутствует во всех жидкостях человеческого организма, что позволяет транспортировать и выводить токсины и отходы. С помощью водородных соединений наш организм остается смазанным и способным выполнять свои функции. Даже иммунная система остается здоровой благодаря этому. Поэтому нельзя ошибочно утверждать, что водород является элементом, который играет важную роль для существования жизни в мире и присутствует везде.
Что такое водород?
Водород является первым и самым легким элементом в периодической таблице в химии. Знаете ли вы, что это в основном происходит в газообразном состоянии? Это безвкусный элемент, который не имеет вкуса, цвета и запаха, но легко воспламеняется. Его химический символ Н и атомный номер 1. Атомный вес 100797 г / моль. В 1671 году Роберт Бойл признал его уникальным газом, который растворил железо в разбавленной соляной кислоте. Существует три изотопа водорода с одинаковым атомным номером, но разными атомными массами: протий, дейтерий и тритий.
Функция водорода в организме человека
— Большая часть вопроса во вселенной, состоят ли планеты и т. Д. В основном из водорода.
— Вода является основным ресурсом, необходимым для выживания любой формы жизни на земле, и состоит из водорода и кислорода (h3O).
— Водород содержится в сахаре, белках, крахмале и жирах, которые являются важной частью рациона человека.
— Водород является важным компонентом воды. Из-за воды клетки организма остаются увлажненными и помогают выводить токсины из организма.Питательные вещества также транспортируются в клетки, суставы остаются смазанными и укрепляют иммунную систему.
— Водород помогает производить энергию в организме. Как известно, организм человека использует энергию в виде АТФ (трифосфат аденозина). Мы потребляем энергию, давая пищу, такую как углеводы, которая состоит из углерода, водорода и кислорода. Ферменты, присутствующие в нашем организме, помогают переваривать пищу и расщепляют сложную пищу на более простые.
— Водород отвечает за замедление процесса старения организма.Знаете ли вы, что старение вызвано веществом, присутствующим в организме, называемым свободными радикалами? Водород хранится в тканях нашего тела, что защищает нас от повреждений, которые могут нанести свободные радикалы.
Роль химии в жизни человека
Источник: www.altered-states.net.com
— Молекулярный водород оказывает медицинскую помощь многим людям, поскольку он поднимает пероральное лекарство до уровня внутривенного лекарства из-за быстрого впитывания и рассеивания глубоко в клетках.
— Молекулярный водород является идеальной молекулой антиоксиданта для окислительного стресса в митохондриях из-за его небольшого размера. Питье воды, растворенной в водороде, улучшает патологию митохондриальных нарушений, а также стимулирует энергетический обмен, измеряемый потреблением кислорода и выработкой углекислого газа.
Использование водорода
Источник: www. upload.wikimedia.org.com
— Это помогает в синтезе аммиака.
— При очистке топлива также используется водород.
— Водород используется в качестве топлива в ракете в сочетании с кислородом.
— Водород расходуется при каталитическом гидрировании ненасыщенных растительных масел с получением твердого жира.
— В двигателях внутреннего сгорания водород сжигается.
— Водород является полезным источником энергии, потому что он горит очень чисто, в отличие от ископаемого топлива. Не выделяет опасных газов, не выделяет углерод.
— Водород используется в лампах, баллонах, в качестве охлаждающей жидкости для батарей и даже в некоторых из самых смертоносных видов оружия, таких как водородная бомба.
Из этой статьи мы узнаем, что водород является очень важным элементом. Это важно для человека, так как оно действует как смазка для суставов, важная составляющая питательных веществ и т. Д. Это важный источник воды.
Какие заболевания вызваны недостатком воды?
.
фактов о водороде | Живая наука
Самый распространенный элемент во вселенной, водород также является многообещающим источником «чистого» топлива на Земле.
Названный в честь греческих слов hydro для «воды» и генов для «формирования», водород составляет более 90 процентов всех атомов, что составляет три четверти массы Вселенной, согласно Лос-Аламосская национальная лаборатория. По данным Королевского химического общества, водород необходим для жизни и присутствует практически во всех молекулах живых организмов.Элемент также встречается в звездах и питает вселенную посредством протон-протонной реакции и цикла углерод-азот. По словам Лос-Аламоса, процессы синтеза звездного водорода выделяют огромное количество энергии, поскольку они объединяют атомы водорода в гелий.
Чистого газообразного водорода в атмосфере Земли недостаточно, и, по данным Королевского общества, любой водород, который действительно попадает в атмосферу, быстро ускользает от гравитации Земли. Лос-Аламос сообщает, что на нашей планете водород встречается в основном в сочетании с кислородом и водой, а также с органическими веществами, такими как живые растения, нефть и уголь.
Только факты
- Атомный номер (число протонов в ядре): 1
- Атомный символ (в периодической таблице элементов): H
- Атомный вес (средняя масса атома): 1,00794
- Плотность : 0,00008988 грамм на кубический сантиметр
- Фаза при комнатной температуре: газ
- Точка плавления: минус 434,7 градусов по Фаренгейту (минус 259,34 градусов по Цельсию)
- Точка кипения: минус 423,2 F (минус 252,87 С)
- Количество изотопов (атомов один и тот же элемент с разным количеством нейтронов): 3 распространенных изотопа, в том числе 2 стабильных
- Наиболее распространенный изотоп: 1H, естественное содержание 99.9885 процентов
Обнаружение водорода
Роберт Бойль добывал газообразный водород в 1671 году, когда он экспериментировал с железом и кислотами, но только в 1766 году Генри Кавендиш признал его в качестве отдельного элемента, согласно Jefferson Lab. Элемент был назван водородом французским химиком Антуаном Лавуазье.
Водород имеет три общих изотопа: протий, который является просто обычным водородом; дейтерий, стабильный изотоп, открытый в 1932 году Гарольдом С. Юрием; и тритий, нестабильный изотоп, открытый в 1934 году, по данным Jefferson Lab.Разница между тремя изотопами заключается в количестве нейтронов в каждом из них. Водород вообще не имеет нейтронов; Дейтерий имеет один, а тритий имеет два нейтрона, согласно Национальной лаборатории Лоуренса Беркли. По словам Лос-Аламоса, дейтерий и тритий используются в качестве топлива в ядерных термоядерных реакторах.
Водород соединяется с другими элементами, образуя ряд соединений, в том числе таких общих, как вода (H 2 O), аммиак (NH 3 ), метан (CH 4 ), столовый сахар (C 12 H 22 O 11 ), перекись водорода (H 2 O 2 ) и соляная кислота (HCl), по данным Jefferson Lab.
Водород обычно получают нагреванием природного газа с водяным паром с образованием смеси водорода и окиси углерода, называемой синтез-газом, которая затем отделяется для производства водорода, согласно данным Королевского общества.
Водород используется для производства аммиака для удобрения, в процессе, называемом процессом Хабера, в котором он реагирует с азотом. Элемент также добавляется в жиры и масла, такие как арахисовое масло, посредством процесса, называемого гидрогенизацией, согласно Jefferson Lab. Другие примеры использования водорода включают ракетное топливо, сварку, производство соляной кислоты, восстановление металлических руд и наполнение воздушных шаров, согласно Лос-Аламосу.Исследователи работают над разработкой технологии водородных топливных элементов, которая позволяет получать значительное количество электроэнергии с использованием газообразного водорода в качестве экологически чистого источника энергии, который можно использовать в качестве топлива для автомобилей и других транспортных средств.
Водород также используется в стекольной промышленности в качестве защитной атмосферы для изготовления плоских стеклянных листов, в то время как в электронной промышленности он используется в качестве промывочного газа в процессе производства кремниевых чипов, согласно данным Королевского общества.
Этот имитированный вид в истинном цвете Юпитера состоит из 4 изображений, полученных космическим кораблем НАСА Кассини 7 декабря 2000 года. Разрешение составляет около 89 миль (144 километра) на пиксель. (Изображение предоставлено: NASA / JPL / Университет Аризоны).
Этот имитированный вид в истинном цвете Юпитера состоит из 4 изображений, снятых космическим аппаратом Кассини НАСА 7 декабря 2000 года. Разрешение составляет около 89 миль (144 километра) на пиксель. Предоставлено: NASA / JPL / Университет Аризоны
. Кто знал?
- Водород является основным компонентом Юпитера и других газовых гигантов, согласно Лос-Аламосу.
- Первый полет на воздушном шаре был начат в Париже в 1783 году, и газ, используемый в воздушном шаре, был водородом, согласно Национальному музею воздушных шаров. Его использование в заправке дирижаблей закончилось, когда Гинденбург загорелся, по данным Королевского общества.
- НАСА использует водород в качестве ракетного топлива для доставки экипажа в космос.
- Сжиженный водород очень холодный и может вызвать сильный обморожение при попадании на кожу.
- Водород примерно в 14 раз легче воздуха, согласно «Принципам химии».«
- Французский химик Лавуазье, который дал название водороду, до Французской революции служил финансистом и государственным администратором и был казнен во время революции, согласно Британской энциклопедии.
- В мире производится около 3 миллиардов кубических футов водорода. По данным Лос-Аламоса, в Соединенных Штатах в год.
- Водород имеет самую низкую плотность всех газов, согласно данным Королевского общества.
- Водород является единственным элементом, три общих изотопа которого — протий, дейтерий и тритий — получили разные названия. Лос-Аламос сообщает.
Текущее исследование
Исследователи изучали водород с большим интересом в течение многих лет из-за его потенциала в качестве экологически чистого топлива. «Водород является энергоносителем без углерода, поэтому, когда вы сжигаете его, вы производите только воду», что делает его чистым топливом без каких-либо выбросов, — сказал Ричард Чейн, директор Института исследования водорода в университете. Квебек в Труа-Ривьер в Канаде. Однако существует серьезная проблема с водородным топливом: оно дороже, чем газ.Фактически, в прошлом году старший вице-президент Toyota Боб Картер объявил, что, согласно оценкам Министерства энергетики, полный бак сжатого водорода первоначально будет стоить около 50 долларов, сообщает Ecomento.com. В целом, затраты, связанные с технологией водородного топлива, являются «очень сложным барьером, потому что на данный момент люди предпочитают иметь более совершенные технологии по текущей цене», — сказал Чейн в интервью Live Science.
Еще одна проблема, связанная с водородным топливом, заключается в том, что сам процесс производства водорода на самом деле не настолько «чистый» и не загрязняет окружающую среду.«На сегодняшний день большая часть производимого водорода происходит из природного газа», — говорит Чейн, — этот процесс генерирует углекислый газ (CO 2 ).
Поэтому исследователи искали альтернативные и более безвредные для окружающей среды способы получения водорода, которые в идеале исключили бы выбросы CO 2 из процесса. В прошлом году, например, ученые из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США разработали небольшой «наноразмерный генератор водорода», устройство, которое производит чистый водород с использованием света и графена и без сжигания ископаемого топлива.Текущая версия генератора действительно мала, но, если окажется, что он может быть расширен, он может позволить ученым производить достаточно водорода, чтобы обеспечить топливо для автомобилей и генераторов.
Другой способ получения водорода, называемый «биологическим расщеплением воды», будет включать использование определенных фотосинтетических микробов, которые используют световую энергию для производства водорода из воды в рамках своих метаболических процессов, согласно Национальной лаборатории возобновляемой энергии, где исследователи В настоящее время расследуется этот процесс.NREL сообщает, что еще один потенциальный метод получения водорода включает ферментацию возобновляемых материалов биомассы. Исследователи из NREL также работают над преобразованием сельскохозяйственных отходов (таких как арахисовая скорлупа) и потребительских отходов (таких как пластмассы и отработанная смазка) в жидкий продукт, называемый биомаслом, компоненты которого затем могут быть разделены на топливо, включая водород. NREL сообщает, что самый чистый способ получения водорода — это расщепление воды на водород и кислород с помощью солнечного света.
Дополнительные ресурсы
Follow Live Science @livescience , Facebook & Google+ .
,