سوختن هیدروژن با چه واکنشی انجام می شود

سوختن هیدروژن با اکسیژن، مولکول آب تولید می کند. هر فرایند سوختنی بین یک ماده اکسنده و سوخت اتفاق می افتد و گرما و نور زیادی تولید می کند. در فرایند سوختن و احتراق، نور به شکل شعله نمایان می شود. هیدروژن به عنوان فراوان ترین عنصر جهان، در ترکیب بسیاری از مواد و ترکیبات شیمیایی دیده می شود. به طوری که چربی ها، نفت خام، اسیدهای چرب و … حاوی این عنصر هستند. وجود ترکیبات و مواد شیمیایی برای انجام همه فرایندها و واکنش های شیمیایی مهم و ضروری است. به همین دلیل بازار مواد شیمیایی رونق زیادی در طی سال ها داشته است. در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک با فرایند سوختن هیدروژن و خواص این عنصر آشنا می شویم.

هیدروژن چیست؟

هیدروژن سبک ترین و کوچکترین عنصر جدول تناوبی با عدد اتمی یک است. این اتم با نماد شیمیایی H نمایش داده می شود و اولین بار توسط آنتوان لاوازیه با این نام خوانده شد. هیدروژن در دمای اتاق به صورت گازی بی رنگ، بدون بو، بی مزه و قابل اشتعال است. سوختن هیدروژن با اکسیژن، تولید مولکول آب می کند. هیدروژن اتمی بسیار مهم در زندگی است به طوری که در تمام مولکول های موجودات زنده یافت می شود.

با این که این عنصر در دنیا فراون ترین است ولی هیدروژن خالص در جو زمین کم است. زیرا به سرعت از جو زمین دور می شود.

سوختن یا احتراق

واکنشی که میان یک ماده اکسنده مانند اکسیژن و یک سوخت رخ می دهد، سوختن نامیده می شود که شعله ای همراه با نور و گرما تولید می کند. محصولات تولید شده در یک واکنش سوختن، حاوی هر دو ماده سوختنی و اکسنده است. به عنوان مثال وقتی متان در اکسیژن می سوزد، تولید دی اکسدی کربن و آب می کند.

در واکنش سوختن هیدروژن نیز، آب و گرما تولید می شود. از این واکنش در موتورهای موشک به کار گرفته می شود. آب در این واکنش به صورت بخار تولید می شود. در دنیا فراوان ترین ماده ای که برای هر واکنش سوختنی به کار برده می شود، اکسیژن است. بزرگترین منبع اکسیژن نیز هوا است.

اما باید دقت کرد هیچ واکنش سوختنی به طور کامل پیشرفت نمی کند. به عنوان مثال در واکنش سوختن ترکیبات کربنی مانند زغال سنگ، چوب، هیدروکربن ها و …، همیشه کربن و یا ترکیبات کربنی سوخته نشده ای وجود دارد. اگر از هوا به عنوان منبع اکسیژن استفاده شود، مقداری ترکیبات خطرناک نیتروژن دار نیز تولید می شود که در نتیجه گرمای حاصل از سوختن است.

خواص و مزایای هیدروژن

همان طور که گفته شد هیدروژن در بسیاری از ترکیبات وجود دارد. قیمت در بازار مواد شیمیایی هیدروژن دار با توجه به حجم محصول، درصد خلوص، نرخ ارز و همچنین برند شرکت تولید کننده متفاوت است. این مواد در صنایع مختلفی استفاده شده و با پیشرفت تکنولوژی، انواع مختلفی از ترکیبات شیمیایی تولید شده و در بازار عرضه می شود.

هیدروژن یکی از مولکول های پرکاربرد در صنایع مختلف شیمیایی، پالایشگاه ها، شیشه، الکترونیک و … است. امید است که هیدروژن در آینده به عنوان سوخت تمیز مورد استفاده قرار گیرد. این گاز جایگزین سوخت های فسیلی می شود زیرا انرژی زیادی در هیدروژن مایع و گاز فشرده آن وجود دارد.

از کاربردهای مهم هیدروژن در هیدروژناسیون روغن های گیاهی، برای تبدیل از حالت مایع به حالت جامد است. این گاز، به عنوان کاهنده در تولید فلزاتی چون آهن، نیکل، مس و کبالت به کار گرفته می شود.

یکی از خواص هیدروژن توانایی یک متر مکعب از این گاز در بلند کردن بیش از ۳۰۰ گرم از یک ماده است. این خاصیت هیدروژن، کاربرد آن را در کشتی های هوای در اوایل قرن ۱۹ رواج داد. به دلیل ایجاد انفجار، استفاده از آن در طول جنگ جهانی دوم کمتر شده و بعدها از گازهای نجیب به کار گرفته می شود.

بازار مواد شیمیایی یکی از مهمترین بازارها در جهان است که محصولات آن برای تمام صنایع مورد نیاز است.