氢气的性质

    氢在所有元素中是量轻的。在元素周期表中位于第一位。氧原子核外只有一个电子。氢有三种同位素，氢主要以化 合状态存在于水、石油、煤、天然气以及各种生物的组织中。它在地壳内的含量以原子百分比表示约为17.0%。水含有11%重量的氢，泥土中含有约15%，100千米的高空主要成份也是氢气，但在大气层中的含量却很低。邻近地面的空气只有极少 量的氢。光谱分析的结果表明，大阳和星球的大气中含有大量的氢，以原子百分比表示大约81.75%，从整个宇宙来看，氢是含量最多的一种元素。
    (一) 氢气的物理性质 在通常状况下，氢气是一种无色，无味和无嗅的气体。它比空气轻．据测定，在标准状况下(温度为0℃，压强为101.325千帕)，1升氢气的质量是0.089克。氢气跟同体积的空气相比，质量约是空气的1/14，比空气轻重4.38倍。在101.325千帕下，氢气在-252.8℃(20.2K)时，能变成无色的液体，在-259.2℃(13.8K)时，能变为雪状的固体。它难溶于水，也难液化。这样轻的气体，自然具有很强的扩散速度和很高的导热性，它的导热率比空气大7倍。氢在水中的溶解度 很小，而在镍、钯和钼中的溶解度都很大，一体积的钯能溶解几百体积的氢。氢的渗透性很强，常温下可透过橡皮和乳胶管，在高温下可透过钯、镍、钢等金属薄膜。由于氢气具有很强的渗透性，所以当钢暴露于一定温度和压力的氢气中时，渗透于钢的晶格中的原子氢在缓慢的变形中引起脆化作用。它在钢的微观孔隙中与碳反应生成甲烷。随着甲烷生成量的增加，使孔隙扩张成裂纹，加速了碳在微观组织中的迁移，降低了钢的机械性能，甚至引起材质的损坏。