ไฮโดรเจนเหลว
ไฮโดรเจนเหลว (อังกฤษ: liquid hydrogen; LH2 หรือ LH2) คือสถานะของเหลวของธาตุไฮโดรเจนตามธรรมชาติ อยู่ในรูปแบบของโมเลกุล H2 การที่ไฮโดรเจนจะอยู่ในสภาพของเหลวได้นั้น ตัวโมเลกุลไฮโดรเจนต้องมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดวิกฤต 33 K อย่างไรก็ตาม สำหรับกรณีที่จะให้ไฮโดรเจนอยู่ในสภาพของเหลวโดยสมบูรณ์โดยไม่ระเหยในอุณหภูมิห้องต้องมีอุณหภูมิต่ำกว่า 20.28 K[2] (−423.17 °F/−252.87°C).[3][4] หนึ่งในวิธีการที่พบบ่อยของการใช้งานของไฮโดรเจนเหลวเกี่ยวข้องกับตัวคอมเพรสเซอร์ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับเครื่องยนต์ไอพ่นทั้งรูปร่างหน้าตาและหลักการทางทฤษฎี ไฮโดรเจนเหลวโดยปกติจะใช้การจัดเก็บไฮโดรเจนในรูปแบบที่มีความเข้มข้น ในขณะที่ก๊าซใด ๆ การจัดเก็บเป็นของเหลวจะใช้พื้นที่น้อยกว่าการจัดเก็บเป็นก๊าซที่อุณหภูมิและความดันปกติ อย่างไรก็ตาม, ความหนาแน่นของของเหลวไฮโดรเจนนี้อยู่ในระดับต่ำมากเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงอื่น ๆ ทั่วไป เมื่อทำให้เป็นของเหลวมันสามารถเก็บรักษาให้เป็นของเหลวในภาชนะที่มีแรงดันและฉนวนกันความร้อนได้
| ไฮโดรเจนเหลว | |
|---|---|
 |
 |
| ชื่อตาม IUPAC | Liquid Hydrogen |
| ชื่ออื่น | Hydrogen (cryogenic liquid); Hydrogen, refrigerated liquid; LH2, Para Hydrogen |
| เลขทะเบียน | |
| เลขทะเบียน CAS | [1333-74-0][CAS] |
| PubChem | |
| UN number | 1966 |
| KEGG | |
| ChEBI | |
| RTECS number | MW8900000 |
| SMILES | |
| InChI | |
| ChemSpider ID | |
| คุณสมบัติ | |
| สูตรโมเลกุล | H2 |
| มวลโมเลกุล | 2.02 g mol−1 |
| ลักษณะทางกายภาพ | Colorless liquid |
| ความหนาแน่น | 70.85 kg·m−3 (4.423 lb./cu.ft)[1] |
| จุดหลอมเหลว |
−259.14 °C (−434.45 °F, 14.01 K)[1] |
| จุดเดือด |
−252.87 °C (−423.17 °F, 20.28 K) [1] |
| ความอันตราย | |
| การจำแนกของ EU | 
|
| NFPA 704 |
 4
3
0
|
| อุณหภูมิที่ติดไฟด้วยตัวเอง | 571 °C (1060 °F)[1] |
| Explosive limits | LEL 4.0 %; UEL 74.2 % (in air)[1] |
| หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa | |
| สถานีย่อย:เคมี | |
ไฮโดรเจนเหลวประกอบไปด้วย parahydrogen 99.79%, orthohydrogen 0.21%[5]
ประวัติแก้ไข
ในปี 1885 ซิกเมนต์ ฟลอเรนที เว็บบลิวสกี (Zygmunt Florenty Wroblewski) ได้ตีพิมพ์เผยแพร่ว่าไฮโดรเจนมีอุณหภูมิวิกฤตเป็น 33 K; ความดันวิกฤตที่ 13.3 เท่าของความดันบรรยากาศ; และจุดเดือดที่ 23 K แก๊สไฮโดรเจนถูกทำให้เป็นของเหลวได้โดยเจมส์ ดิววอร์ (James Dewar) ในปี 1898 โดยใช้การระบายความร้อนที่เกิดซ้ำ (regenerative cooling) และโดยการใช้สิ่งประดิษฐ์ของเขา, คือ กระติกสุญญากาศ (vacuum flask) การสังเคราะห์ครั้งแรกของรูปแบบไอโซเมอร์ที่มีเสถียรภาพของไฮโดรเจนเหลว, parahydrogen ประสบความสำเร็จโดยพอล ฮาร์เท็ค (Paul Harteck) และคาร์ล ฟรีดริช บานโฮฟเฟอร์ (Karl Friedrich Bonhoeffer) ในปี 1929
สปินไอโซเมอร์ของไฮโดรเจนแก้ไข
ไฮโดรเจนที่อุณหภูมิห้องส่วนใหญ่ประกอบด้วยรูปแบบของ orthohydrogen หลังจากการผลิต, ไฮโดรเจนเหลวจะอยู่ในสภาวะกึ่งเสถียรและจะต้องถูกแปลงให้อยู่ในรูปแบบของพาราไฮโดรเจน ไอโซเมอร์ (parahydrogen isomer) เพื่อหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาคายความร้อนที่เกิดขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิต่ำ, นี้มักจะดำเนินการโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเช่นเหล็ก (III) ออกไซด์, ถ่านกัมมันต์, ใยหินแพลทติไนซ์, (platinized asbestos), โลหะหายาก, สารประกอบยูเรเนียม, โครเมียม (III) ออกไซด์, หรือสารประกอบนิกเกิลบางอย่าง [6]
อ้างอิงแก้ไข
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Thermophysical Properties of Hydrogen , nist.gov, accessed 2012-09-14 อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ
<ref>ไม่สมเหตุสมผล มีนิยามชื่อ "h" หลายครั้งด้วยเนื้อหาต่างกัน - ↑ IPTS-1968, iupac.org, accessed 2009-06-12
- ↑ Chemical elements data references
- ↑ Properties Of Gases. Roymech.co.uk. Retrieved on 2011-08-28.
- ↑ Liquid Air/LH2. Astronautix.com. Retrieved on 2011-08-28.
- ↑ Ortho-Para conversion. Page 13. (PDF) . Retrieved on 2011-08-28.