خطرات گاز هیدروژن چیست؟

خطرات گاز هیدروژن را آتشگیر بودن آن مشخص می کند. این گاز در هر دو حالت مایع و گازی، قابل اشتعال بوده و احتمال آتشگیری و انفجار دارد. هیدروژن وقتی با هوا مخلوط می شود، شعله ور می شود. هیدروژن عنصری از جدول مندلیف است که در بیشتر مواد مانند هیدروکربن ها، اسیدهای چرب، آب، و … یافت می شود. در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک به خطرات هیدروژن و خواص آن می پیردازیم.

خواص هیدروژن

هیدروژن عنصری با عدد اتمی یک در گروه اول جدول مندلیف است. این عنصر با توجه به آرایش الکترونی خود در این گروه جای گرفته است و برخلاف سایر اتم های این گروه، فلز نیست. هیدروژن یک نافلز بوده و به صورت مولکول های دو اتمی در جو زمین یافت می شود. اما این گاز بیشتر در لایه های بالایی جو رفته و کمتر به شکل خالص در جو زمین وجود دارد.

هیدروژن گازی بدون رنگ، بی بو و بدون مزه بوده و سبک ترین گازهاست. کپسول های حاوی گاز هیدروژن به عنوان منبعی از ماده منفجره محسوب شده و در تماس با اکسیژن، کلر و مواد اکسنده دیگر، احتمال انفجار با کوچک ترین جرقه را دارند. هیدروژن با شعله ای بی رنگ می سوزد.

در اثر سوختن هیدروژن با اکسیژن، آب تولید شده و مقدار زیادی انرژی آزاد می شود. در این واکنش، با بخار آب، مقداری نیتروژن اکساید نیز تولید می شود. از این واکنش به عنوان اساس سوخت هیدروژن نام می برند.

خطرات گاز هیدروژن

هیدروژن کوچک ترین عنصر جدول مندلیف، قابلیت آتش زایی خود به خودی در دمای ۵۰۰ درجه سانتی گراد را دارد. پرتوهای فرابنفش در نتیجه ی سوختن گاز هیدروژن از شعله ی آن ساطع می شود. به همین دلیل مخازن و کپسول های نگهداری این گاز به دور از گاز اکسیژن و کلر نگهداری می شوند. هیدروژن می تواند با هالوژن ها تولید اسیدهای خطرناکی کند که خورنده هستند. اما همین خصوصیت خطرناک هیدروژن، این گاز را به سوخت هیدروژنی مهم تبدیل کرده است.

در صورت قرار گرفتن هیدروژن در یک فضای بسته، این گاز به سمت سقف حرکت کرده و در بالا جمع می شود. به دلیل خطر انفجار در این شرایط، فضاهای بسته حاوی هیدروژن باید از تهویه مناسب برخوردار باشد.

مخازن نگهداری هیدروژن

با توجه به خطر انفجار گاز هیدروژن، مخازن نگهداری آن باید از ایمنی کافی برخوردار باشد. نمونه ای از این مخزن ها، مخازن ذخیره سازی هیدروژن زیرزمینی هستند. سوخت هیدروژنی را می توان در غارهای زیرزمینی و در تاقدیس های نمکی و میدان هایی که نفت و گاز ندارند، ذخیره سازی کرد. وقتی مقدار زیادی هیدروژن را در زیرزمین انبار می کنند، نوعی شبکه ی ذخیره سازی انرژی ایجاد کردند که جای نفت و گاز مصرفی را پر کرده است.

مزایای هیدروژن

گاز هیدروژن به عنوان ماده اولیه در بسیاری از صنایع به کار برده می شود. مهمترین فرایندی که از این گاز به عنوان ماده اولیه استفاده می کند، هابر است. در این فرایند هیدروژن با نیتروژن ترکیب شده و تولید آمونیاک می کند. آمونیاک ماده ای مهم در تولید کودهای کشاورزی است. هیدروژن در فرایند هیدروژناسیون چربی ها و روغن های خوراکی به کار می رود.

این گاز به عنوان ماده اولیه در سنتز الکل متانول، تولید اسید هیدروکلریدریک و هیدروکراکینگ استفاده می شود. برای جوشکاری و کاهش سنگ های معدنی و همچنین به عنوان سوخت هیدروژنی، گاز مورد بحث کاربرد دارد. استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت، در نتیجه تولید انرژی بسیار بالایی است که در اثر ترکیب با اکسیژن حاصل می شود. در پرتاب موشک ها و راکت، از این سوخت به کار گرفته می شود.

یکی از کاربردهای این گاز در خنک سازی بوده ولی به جهت قابلیت انفجار، از هلیم به جای آن استفاده می شود.

ایمنی گاز هیدروژن

در صورتی که این گاز در جدول مندلیف با پوست تماس داشته باشد، خطری ندارد. اما وقتی هیدروژن مایع با چشم و پوست تماس پیدا کند، منجر به یخ زدن پوست و چشم می شود، زیرا سرمای زیادی دارد.