هیدروژن

از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو

هیدروژن،  1 H
لوله تخلیه هیدروژن.jpg
بنفش در حالت پلاسمایی خود می درخشد
هیدروژن
ظاهرگاز بی رنگ
وزن اتمی استاندارد A r, std (H) [1.007 84 ، 1.008 11 ] متعارف: 1.008 [1]
هیدروژن در جدول تناوبی
هیدروژن هلیوم
لیتیوم بریلیم بور کربن نیتروژن اکسیژن فلوئور نئون
سدیم منیزیم آلومینیوم سیلیکون فسفر گوگرد کلر آرگون
پتاسیم کلسیم اسکاندیم تیتانیوم وانادیوم کروم منگنز اهن کبالت نیکل مس فلز روی گالیوم ژرمانیوم آرسنیک سلنیوم برم کریپتون
روبیدیم استرانسیوم ایتریوم زیرکونیوم نیوبیم مولیبدن تکنتیوم روتنیوم رودیوم پالادیوم نقره کادمیوم ایندیوم قلع آنتیموان تلوریم ید زنون
سزیم باریم لانتانیم سریم پراسئودیمیم نئودیمیم پرومتیم ساماریوم یوروپیوم گادولینیوم تربیوم دیسپروزیم هولمیوم اربیوم تولیوم ایتربیوم لوتتیوم هافنیوم تانتالیوم تنگستن رنیوم اوسمیوم ایریدیوم پلاتین طلا جیوه (عنصر) تالیم رهبری بیسموت پولونیوم استاتین رادون
فرانسیوم رادیوم اکتینیوم توریم پروتاکتینیم اورانیوم نپتونیوم پلوتونیوم آمریکیوم کوریم برکلیوم کالیفرنیوم اینشتینیم فرمیوم مندلویوم نوبلیوم لارنسیم رادرفوردیوم دوبنیوم سیبورژیوم بوریم هاسیوم میتنریوم دارمستادتیوم رونتژنیوم کوپرنیسیم نیهونیوم فلروویوم مسکوویوم لیورموریوم تنسی اوگانسون


H

لی
– ← هیدروژنهلیوم
عدد اتمی ( Z )1
گروهگروه 1 : هیدروژن و فلزات قلیایی
عادت زنانهدوره 1
مسدود کردن  s-block
ساختار الکترونی1s 1
الکترون در هر پوسته1
مشخصات فیزیکی
فاز در  STPگاز
نقطه ذوب(H 2 ) 13.99  K ​(-259.16 درجه سانتی گراد، ​-434.49 درجه فارنهایت)
نقطه جوش(H 2 ) 20.271 K ​(-252.879 درجه سانتی گراد، ​-423.182 درجه فارنهایت)
چگالی (در STP)0.08988 گرم در لیتر
وقتی مایع (در  mp )0.07 گرم بر سانتی متر مکعب ( جامد: 0.0763 گرم بر سانتی متر مکعب ) [ 2]
وقتی مایع (در  bp )0.07099 گرم بر سانتی متر 3
نقطه سه گانه13.8033 K, 7.041 kPa
نقطه بحرانی32.938 K, 1.2858 MPa
گرمای همجوشی(H 2 ) 0.117  kJ/mol
گرمای تبخیر( H2 ) 0.904 kJ/mol
ظرفیت گرمایی مولی(H 2 ) 28.836 J/(mol·K)
فشار بخار
P  (Pa) 1 10 100 1 کیلو 10 کیلو 100 کیلو
در  T  (K) 15 20
خواص اتمی
حالت های اکسیداسیون−1 ، +1 (یک  اکسید آمفوتریک )
الکترونگاتیویمقیاس پاولینگ: 2.20
انرژی های یونیزاسیون
  • 1: 1312.0 kJ/mol
شعاع کووالانسی31±5  بعد از ظهر
شعاع واندروالسساعت 120 شب
خطوط رنگی در محدوده طیفی
خطوط طیفی هیدروژن
سایر خواص
اتفاق طبیعیاولیه
ساختار کریستالیشش ضلعی
ساختار کریستالی شش ضلعی برای هیدروژن
سرعت صوت1310 متر بر ثانیه (گاز، 27 درجه سانتیگراد)
هدایت حرارتی0.1805 W/(m⋅K)
سفارش مغناطیسیدیامغناطیس [3]
حساسیت مغناطیسی مولی3.98 × 10 −6  سانتی‌متر بر مول (298 K) [ 4 ]
شماره CAS12385-13-6
1333-74-0 (H 2 )
تاریخ
کشفهنری کاوندیش [5] [6] (1766)
نامگذاری شده توسطآنتوان لاووازیه [7] (1783)
ایزوتوپ های اصلی هیدروژن
ایزوتوپ فراوانی نیمه عمر ( t 1/2 ) حالت پوسیدگی تولید - محصول
1 H 99.98٪ پایدار
2 اچ 0.02٪ پایدار
3 H پی گیری 12.32 سال β - 3 او
 دسته: هیدروژن
| منابع

هیدروژن عنصر شیمیایی با نماد H و عدد اتمی 1 است. هیدروژن سبک ترین عنصر است. در شرایط استاندارد هیدروژن گازی از مولکول های دو اتمی با فرمول H 2 است. بی رنگ ، بی بو ، بی مزه ، [8] غیر سمی و بسیار قابل احتراق است. هیدروژن فراوان ترین ماده شیمیایی در جهان است که تقریباً 75 درصد از کل ماده طبیعی را تشکیل می دهد .[9] [نکته 1] ستارگانی مانند خورشید عمدتاً از هیدروژن در حالت پلاسما تشکیل شده اند . بیشتر هیدروژن روی زمین به اشکال مولکولی مانند آب و ترکیبات آلی وجود دارد . برای رایج ترین ایزوتوپ هیدروژن (نماد 1 H) هر اتم دارای یک پروتون ، یک الکترون و بدون نوترون است.

در جهان اولیه ، تشکیل پروتون ها، هسته های هیدروژن، در اولین ثانیه پس از انفجار بزرگ رخ داد . ظهور اتم های هیدروژن خنثی در سراسر جهان حدود 370000 سال بعد در دوران نوترکیبی رخ داد ، زمانی که پلاسما به اندازه کافی سرد شد تا الکترون ها به پروتون ها متصل شوند. [10]

هیدروژن غیرفلزی است ، مگر در فشارهای بسیار بالا، و به آسانی با اکثر عناصر غیرفلزی یک پیوند کووالانسی منفرد تشکیل می دهد و ترکیباتی مانند آب و تقریباً تمام ترکیبات آلی را تشکیل می دهد. هیدروژن نقش مهمی را در واکنش های اسید-باز ایفا می کند زیرا این واکنش ها معمولاً شامل تبادل پروتون بین مولکول های محلول می شود. در ترکیبات یونی ، هیدروژن می تواند به شکل یک بار منفی (یعنی آنیون ) باشد که به عنوان یک هیدرید شناخته می شود، یا به عنوان یک گونه با بار مثبت (یعنی کاتیون ) که با نماد H + نشان داده می شود . اچکاتیون + به سادگی یک پروتون است (نماد p ) اما رفتار آن در محلول های آبی و در ترکیبات یونی شامل غربالگری بار الکتریکی آن توسط مولکول ها یا آنیون های قطبی نزدیک است. از آنجا که هیدروژن تنها اتم خنثی است که معادله شرودینگر را می توان به صورت تحلیلی حل کرد، [11] مطالعه انرژی و پیوندهای شیمیایی آن نقش کلیدی در توسعه مکانیک کوانتومی ایفا کرده است .

گاز هیدروژن برای اولین بار در اوایل قرن شانزدهم توسط اسیدها بر روی فلزات به طور مصنوعی تولید شد. در سال‌های 1766–1781، هنری کاوندیش اولین کسی بود که تشخیص داد گاز هیدروژن یک ماده مجزا است، [12] و هنگامی که می‌سوزد، آب تولید می‌کند، خاصیتی که بعداً برای آن نامگذاری شد: در یونانی، هیدروژن به معنای «آب‌ساز» است. .

تولید صنعتی عمدتاً از اصلاح بخار گاز طبیعی ، اصلاح نفت یا گازی شدن زغال سنگ است. [13] درصد کمی نیز با استفاده از روش‌های انرژی‌برتر مانند الکترولیز آب تولید می‌شود . [13] [14] بیشتر هیدروژن در نزدیکی محل تولید آن استفاده می شود، دو مورد از بزرگترین کاربردها پردازش سوخت فسیلی (به عنوان مثال، هیدروکراکینگ ) و تولید آمونیاک ، بیشتر برای بازار کود است. هیدروژن در متالورژی مشکل ساز است زیرا می تواند بسیاری از فلزات را ترد کند، [15]پیچیده کردن طراحی خطوط لوله و مخازن ذخیره سازی . [16]

خواص

احتراق

احتراق هیدروژن با اکسیژن موجود در هوا. وقتی درپوش پایینی برداشته می‌شود و اجازه می‌دهد هوا از پایین وارد شود، هیدروژن موجود در ظرف از بالا خارج می‌شود و با مخلوط شدن با هوا می‌سوزد.
یک شی فنجان مانند سیاه که از پایین آن آویزان شده و درخشش آبی از دهانه آن خارج می شود.
موتور اصلی شاتل فضایی ، هیدروژن را با اکسیژن سوزاند و شعله ای تقریبا نامرئی را با نیروی رانش کامل تولید کرد.

گاز هیدروژن ( دی هیدروژن یا هیدروژن مولکولی) [17] بسیار قابل اشتعال است:

2 H 2 (g) + O 2 (g) → 2 H 2 O (l) + 572 kJ (286 kJ/mol) [یادداشت 2]

آنتالپی احتراق 286- کیلوژول بر مول است. [18]

گاز هیدروژن با هوا در غلظت های 4-74٪ [19] و با کلر در 5-95٪ مخلوط های انفجاری تشکیل می دهد. واکنش های انفجاری ممکن است توسط جرقه، گرما یا نور خورشید ایجاد شود. دمای خود اشتعال هیدروژن ، دمای اشتعال خود به خود در هوا، 500 درجه سانتیگراد (932 درجه فارنهایت) است. [20]

شعله

شعله‌های خالص هیدروژن-اکسیژن نور فرابنفش ساطع می‌کنند و با ترکیب اکسیژن بالا تقریباً با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند، همانطور که توسط ستون ضعیف موتور اصلی شاتل فضایی نشان داده شده است ، در مقایسه با ستون بسیار قابل مشاهده یک تقویت‌کننده موشک جامد شاتل فضایی ، که از آن استفاده می‌کند. یک کامپوزیت پرکلرات آمونیوم تشخیص نشت هیدروژن در حال سوختن ممکن است به آشکارساز شعله نیاز داشته باشد . چنین نشتی می تواند بسیار خطرناک باشد. شعله های هیدروژن در شرایط دیگر آبی هستند و شبیه شعله های گاز طبیعی آبی هستند. [21] انهدام کشتی هوایی هندنبورگیک نمونه بدنام از احتراق هیدروژن بود و علت آن هنوز مورد بحث است. شعله های قابل مشاهده در عکس ها نتیجه سوختن ترکیبات کربنی در پوست کشتی هوایی است. [22]

واکنش دهنده ها

H 2 در مقایسه با عناصر دو اتمی مانند هالوژن یا اکسیژن غیر فعال است. اساس ترمودینامیکی این واکنش پذیری کم، پیوند HH بسیار قوی، با انرژی تفکیک پیوند 435.7 کیلوژول بر مول است. [ 23] اساس جنبشی واکنش پذیری کم، ماهیت غیرقطبی H2 و قطبش پذیری ضعیف آن است. به طور خود به خود با کلر و فلوئور واکنش می دهد و به ترتیب هیدروژن کلرید و هیدروژن فلوراید تشکیل می دهد. [ 24] واکنش H2 به شدت تحت تأثیر حضور کاتالیزورهای فلزی است. بنابراین، در حالی که مخلوط H 2 با O2 یا هوا به آسانی می‌سوزند وقتی حداقل تا دمای 500 درجه سانتیگراد توسط جرقه یا شعله گرم شوند، در دمای اتاق در غیاب کاتالیزور واکنش نشان نمی‌دهند.

سطوح انرژی الکترون

ترسیم یک کره بزرگ خاکستری روشن با یک چهارم برش و یک کره کوچک سیاه و اعداد 1.7x10-5 که قطر نسبی آنها را نشان می دهد.
تصویری از یک اتم هیدروژن با اندازه پروتون مرکزی نشان داده شده، و قطر اتمی تقریباً دو برابر شعاع مدل بور نشان داده شده است (تصویر در مقیاس نیست)

سطح انرژی حالت پایه الکترون در اتم هیدروژن 13.6-  eV است، [25] که معادل یک فوتون فرابنفش با طول موج تقریباً 91  نانومتر است. [26]

سطوح انرژی هیدروژن را می توان با استفاده از مدل بور اتم با دقت نسبتاً دقیقی محاسبه کرد، که الکترون را به عنوان "در مدار" پروتون در قیاس با مدار زمین به خورشید تصور می کند. با این حال، الکترون اتمی و پروتون توسط نیروی الکترومغناطیسی در کنار هم نگه داشته می شوند ، در حالی که سیارات و اجرام آسمانی توسط گرانش نگه داشته می شوند . به دلیل گسسته‌سازی تکانه زاویه‌ای که در مکانیک کوانتومی اولیه توسط بور فرض شده بود، الکترون در مدل بور فقط می‌تواند فواصل مجاز مشخصی از پروتون را اشغال کند و بنابراین فقط انرژی‌های مجاز خاصی را اشغال کند. [27]

توصیف دقیق‌تر اتم هیدروژن از یک عملیات مکانیکی کوانتومی صرف می‌آید که از معادله شرودینگر ، معادله دیراک یا فرمول انتگرال مسیر فاینمن برای محاسبه چگالی احتمال الکترون در اطراف پروتون استفاده می‌کند. [28] پیچیده ترین درمان ها اثرات کوچک نسبیت خاص و قطبش خلاء را امکان پذیر می کند. در عملیات مکانیکی کوانتومی، الکترون در اتم هیدروژن حالت پایه اصلاً تکانه زاویه‌ای ندارد - این نشان می‌دهد که چگونه "مدار سیاره" با حرکت الکترون متفاوت است.

اسپین ایزومرها

مولکولی H2 به صورت دو ایزومر اسپین وجود دارد ، یعنی ترکیباتی که فقط در حالت اسپین هسته‌هایشان متفاوت هستند. [29] در شکل ارتوهیدروژن ، اسپین های دو هسته موازی هستند و یک حالت اسپین سه گانه را تشکیل می دهند که دارای یک اسپین مولکولی کل است. ; در فرم پاراهیدروژن ، اسپین ها ضد موازی هستند و یک حالت اسپین تکی با اسپین تشکیل می دهند. نسبت تعادل ارتو به پارا هیدروژن به دما بستگی دارد. در دمای اتاق یا گرمتر، گاز هیدروژن تعادلی حاوی حدود 25 درصد از فرم پارا و 75 درصد از فرم ارتو است. [30] فرم ارتو یک حالت برانگیخته است که انرژی بیشتری نسبت به فرم پارا به میزان 1.455 کیلوژول بر مول دارد، [31] و در طی چند دقیقه هنگامی که به دمای پایین سرد می‌شود به شکل پارا تبدیل می‌شود. [32] خواص حرارتی اشکال متفاوت است زیرا آنها در حالت‌های کوانتومی چرخشی مجاز خود متفاوت هستند و در نتیجه خواص حرارتی متفاوتی مانند ظرفیت گرمایی دارند. [33]

نسبت ارتو به پارا در H2 یک ملاحظه مهم در مایع سازی و ذخیره سازی هیدروژن مایع است : تبدیل از ارتو به پارا گرمازا است و گرمای کافی برای تبخیر بیشتر مایع تولید می کند اگر ابتدا در طول دوره به پاراهیدروژن تبدیل نشود. فرآیند خنک سازی [34] کاتالیزورهایی برای تبدیل متقابل ارتو-پارا، مانند اکسید آهن و ترکیبات کربن فعال ، در طول خنک‌سازی هیدروژن برای جلوگیری از از دست دادن مایع استفاده می‌شوند. [35]

فاز

گاز هیدروژن بی رنگ و شفاف است که در یک آمپول شیشه ای موجود است.
نمودار فاز هیدروژن در مقیاس های لگاریتمی.  خطوط مرزهای بین فازها را نشان می دهند که انتهای خط مایع-گاز نقطه بحرانی را نشان می دهد.  نقطه سه گانه هیدروژن در سمت چپ قرار دارد.
نمودار فاز هیدروژن مقیاس دما و فشار لگاریتمی است، بنابراین یک واحد مربوط به تغییر 10 برابر است. لبه سمت چپ مربوط به 10 5 Pa است که در حدود فشار اتمسفر است.

ترکیبات

ترکیبات کووالانسی و آلی

در حالی که H2 در شرایط استاندارد بسیار واکنش پذیر نیست، با اکثر عناصر ترکیباتی را تشکیل می دهد . هیدروژن می تواند ترکیباتی را با عناصر الکترونگاتیوتر مانند هالوژن (F، Cl، Br، I) یا اکسیژن تشکیل دهد . در این ترکیبات هیدروژن یک بار مثبت جزئی می گیرد. [36] هنگامی که هیدروژن به یک عنصر الکترونگاتیو تر، به ویژه فلوئور ، اکسیژن یا نیتروژن پیوند می زند، می تواند در شکلی از پیوند غیرکووالانسی با قدرت متوسط ​​با یک عنصر الکترونگاتیو دیگر با یک جفت تنها شرکت کند، پدیده ای به نام پیوند هیدروژنی که برای پایداری بسیاری از مولکول های بیولوژیکی[37] [38] هیدروژن همچنین ترکیباتی با عناصر الکترونگاتیو کمتر مانند فلزات و متالوئیدها تشکیل می دهد که در آنجا بار منفی جزئی به خود می گیرد. این ترکیبات اغلب به عنوان هیدرید شناخته می شوند . [39]

هیدروژن آرایه وسیعی از ترکیبات با کربن به نام هیدروکربن‌ها و حتی آرایه وسیع‌تری با هترواتم‌ها تشکیل می‌دهد که به دلیل ارتباط کلی آنها با موجودات زنده، ترکیبات آلی نامیده می‌شوند . [40] مطالعه خواص آنها به عنوان شیمی آلی [41] و مطالعه آنها در زمینه موجودات زنده به عنوان بیوشیمی شناخته می شود . [42]طبق برخی از تعاریف، ترکیبات "آلی" فقط باید حاوی کربن باشند. با این حال، اکثر آنها حاوی هیدروژن نیز هستند و از آنجا که پیوند کربن-هیدروژن است که به این دسته از ترکیبات بیشتر ویژگی های شیمیایی خاص آن را می دهد، پیوندهای کربن-هیدروژن در برخی از تعاریف کلمه "آلی" در شیمی مورد نیاز است. [40] میلیون‌ها هیدروکربن شناخته شده‌اند و معمولاً توسط مسیرهای پیچیده‌ای تشکیل می‌شوند که به ندرت شامل هیدروژن عنصری می‌شوند.

هیدروژن در بسیاری از فلزات خاکی کمیاب و انتقالی بسیار محلول است [43] و در هر دو فلزات نانوبلور و آمورف محلول است . [44] حلالیت هیدروژن در فلزات تحت تأثیر اعوجاج یا ناخالصی های موضعی در شبکه کریستالی است . [45] این خواص ممکن است زمانی مفید باشد که هیدروژن با عبور از دیسک های پالادیوم داغ خالص شود ، اما حلالیت بالای گاز یک مشکل متالورژیکی است که به شکنندگی بسیاری از فلزات کمک می کند، [15] طراحی خطوط لوله و مخازن ذخیره را پیچیده می کند. [16]

هیدریدها

نمونه ای از هیدرید سدیم

ترکیبات هیدروژن اغلب هیدرید نامیده می شوند ، اصطلاحی که نسبتاً ضعیف استفاده می شود. اصطلاح «هیدرید» نشان می‌دهد که اتم H دارای یک خصوصیت منفی یا آنیونی است که H- را نشان می‌دهد و زمانی استفاده می‌شود که هیدروژن ترکیبی با عنصر الکترومثبت‌تر تشکیل دهد. وجود آنیون هیدرید ، که توسط گیلبرت ان. لوئیس در سال 1916 برای هیدریدهای نمک مانند گروه 1 و 2 پیشنهاد شد، توسط مورز در سال 1920 با الکترولیز لیتیوم هیدرید مذاب (LiH) نشان داده شد که یک مقدار استوکیومتری هیدروژن تولید می کند. آند [46]برای هیدریدهای غیر از فلزات گروه 1 و 2، با توجه به الکترونگاتیوی پایین هیدروژن، این اصطلاح کاملا گمراه کننده است. یک استثنا در هیدریدهای گروه 2 BeH است
2
که پلیمری است. در هیدرید آلومینیوم لیتیوم ، AlH-
4
آنیون حامل مراکز هیدریدی محکمی به Al(III) است.

اگرچه هیدریدها را می توان تقریباً با تمام عناصر گروه اصلی تشکیل داد، تعداد و ترکیب ترکیبات ممکن به طور گسترده ای متفاوت است. به عنوان مثال، بیش از 100 هیدرید بوران دوتایی شناخته شده است، اما تنها یک هیدرید آلومینیوم باینری. [47] ایندیم هیدرید دوتایی هنوز شناسایی نشده است، اگرچه کمپلکس های بزرگتری وجود دارد. [48]

در شیمی معدنی ، هیدریدها همچنین می توانند به عنوان لیگاندهای پل ارتباطی عمل کنند که دو مرکز فلزی را در یک مجموعه هماهنگی به هم متصل می کنند. این عملکرد به ویژه در عناصر گروه 13 ، به ویژه در بوران ها ( هیدریدهای بور ) و کمپلکس های آلومینیوم ، و همچنین در کربوران های خوشه ای رایج است. [49]

پروتون ها و اسیدها

اکسیداسیون هیدروژن الکترون آن را حذف می کند و H + را می دهد که حاوی هیچ الکترونی و هسته ای است که معمولاً از یک پروتون تشکیل شده است. به همین دلیل است که اچ+
اغلب پروتون نامیده می شود. این گونه در بحث اسیدها نقش اساسی دارد . بر اساس نظریه اسید-باز برونستد-لوری ، اسیدها دهنده پروتون هستند، در حالی که بازها پذیرنده پروتون هستند.

یک پروتون برهنه، H+
، نمی تواند در محلول یا در بلورهای یونی وجود داشته باشد زیرا جاذبه غیرقابل توقف آن به اتم ها یا مولکول های دیگر با الکترون است. به جز در دماهای بالا مرتبط با پلاسما، چنین پروتون هایی را نمی توان از ابرهای الکترونی اتم ها و مولکول ها حذف کرد و به آنها چسبیده باقی می ماند. با این حال، اصطلاح "پروتون" گاهی اوقات به صورت آزاد و استعاری برای اشاره به هیدروژن با بار مثبت یا کاتیونی متصل به گونه های دیگر به این روش استفاده می شود و به این ترتیب " H " نشان داده می شود.+
بدون هیچ دلالتی که هر پروتون منفرد آزادانه به عنوان یک گونه وجود دارد.

برای جلوگیری از معنای برهنه "پروتون حل شده" در محلول، محلول های آبی اسیدی گاهی اوقات حاوی گونه های ساختگی کمتر بعید در نظر گرفته می شود که " یون هیدرونیوم " نامیده می شود ( H
3
O+
). با این حال، حتی در این مورد، چنین کاتیون‌های هیدروژنی حل‌شده به‌طور واقع‌بینانه‌تر به‌عنوان خوشه‌هایی سازمان‌دهی شده‌اند که گونه‌های نزدیک‌تر به H را تشکیل می‌دهند.
9
O+
4
. [50] یون‌های اکسونیوم دیگر زمانی یافت می‌شوند که آب در محلول اسیدی با حلال‌های دیگر باشد. [51]

اگرچه در زمین عجیب و غریب است، اما یکی از رایج ترین یون های جهان یون H است+
3
یون، که به عنوان هیدروژن مولکولی پروتونه یا کاتیون تری هیدروژن شناخته می شود. [52]

ایزوتوپ ها

Blausen 0530 HydrogenIsotopes.png
لوله تخلیه هیدروژن (طیف).
لوله تخلیه دوتریوم (طیف).

هیدروژن دارای سه ایزوتوپ طبیعی است که نشان داده می شود1
H
_2
H
و3
اچ
. سایر هسته های بسیار ناپایدار (4
H
به7
H
) در آزمایشگاه سنتز شده اند اما در طبیعت مشاهده نشده اند. [53] [54]

  • 1
    H
    رایج ترین ایزوتوپ هیدروژن با فراوانی بیش از 99.98 درصد است. از آنجایی که هسته این ایزوتوپ تنها از یک پروتون تشکیل شده است، نام رسمی توصیفی اما به ندرت استفاده شده پروتیوم به آن داده شده است . [55] در بین تمام ایزوتوپ‌های پایدار بی‌نظیر است که نوترون ندارد. برای بحث در مورد اینکه چرا دیگران وجود ندارند، دیپروتون را ببینید
  • 2
    H
    ، دیگر ایزوتوپ هیدروژن پایدار، به نام دوتریوم شناخته می شود و حاوی یک پروتون و یک نوترون در هسته است. تصور می‌شود که تمام دوتریوم موجود در کیهان در زمان انفجار بزرگ تولید شده است و از آن زمان تاکنون دوام آورده است. دوتریوم رادیواکتیو نیست و خطر سمیت قابل توجهی را نشان نمی دهد. آب غنی شده با مولکول هایی که به جای هیدروژن معمولی شامل دوتریوم است، آب سنگین نامیده می شود . دوتریوم و ترکیبات آن به عنوان یک برچسب غیر رادیواکتیو در آزمایشات شیمیایی و در حلال ها استفاده می شود.1
    طیف سنجی H
    - NMR . [56] آب سنگین به عنوان تعدیل کننده نوترون و خنک کننده برای راکتورهای هسته ای استفاده می شود. دوتریوم همچنین یک سوخت بالقوه برای همجوشی هسته ای تجاری است. [57]
  • 3
    H
    به عنوان تریتیوم شناخته می شود و دارای یک پروتون و دو نوترون در هسته خود است. این رادیواکتیو استاز طریق تجزیه بتا به هلیوم-3 با نیمه عمر 12.32 سال تجزیه می شود. [49] آنقدر رادیواکتیو است که می توان از آن در رنگ های درخشان استفاده کرد و در مواردی مانند ساعت مفید است. شیشه از خارج شدن مقدار کمی اشعه جلوگیری می کند. [58] مقادیر کمی از تریتیوم به طور طبیعی توسط برهمکنش پرتوهای کیهانی با گازهای اتمسفر تولید می شود. تریتیوم نیز در طول آزمایش های تسلیحات هسته ای آزاد شده است . [59] در واکنش های همجوشی هسته ای استفاده می شود، [60]به عنوان یک ردیاب در ژئوشیمی ایزوتوپی ، [61] و در دستگاه های نورپردازی تخصصی . [62] تریتیوم همچنین در آزمایش‌های برچسب‌گذاری شیمیایی و بیولوژیکی به عنوان برچسب رادیویی استفاده شده است. [63]

در میان عناصر منحصر به فرد، نام های متمایز به ایزوتوپ های آن اختصاص داده شده است که امروزه مورد استفاده رایج است. در طول مطالعه اولیه رادیواکتیویته، ایزوتوپ‌های رادیواکتیو سنگین مختلف نام‌های خاص خود را داشتند، اما این نام‌ها دیگر به جز دوتریوم و تریتیوم استفاده نمی‌شوند. نمادهای D و T (به جای2
H
و3
H
) گاهی برای دوتریوم و تریتیوم استفاده می شود، اما نماد P در حال حاضر برای فسفر استفاده می شود و بنابراین برای پروتیوم در دسترس نیست. [64] در دستورالعمل های نامگذاری خود، اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی (IUPAC) هر یک از D، T،2
H
، و3
H
مورد استفاده قرار گیرد، اگرچه2
H
و3
H
ترجیح داده می شود. [65]

اتم عجیب و غریب موونیوم (نماد Mu) که از یک آنتی میون و یک الکترون تشکیل شده است را می توان یک رادیو ایزوتوپ سبک هیدروژن نیز در نظر گرفت. [66] زیرا میون ها با طول عمر تجزیه می شوند2.2  میکرو ثانیه، موونیوم آنقدر ناپایدار است که نمی تواند شیمی قابل مشاهده را نشان دهد. [67] با این وجود، ترکیبات موونیوم موارد آزمایش مهمی برای شبیه‌سازی کوانتومی هستند، به دلیل تفاوت جرم بین آنتی‌میون و پروتون، [68] و نام‌گذاری IUPAC ترکیبات فرضی مانند کلرید موونیوم (MuCl) و موونید سدیم (NaMu) را در خود جای داده است. به ترتیب مشابه هیدروژن کلرید و سدیم هیدرید است. [69]

تاریخ

کشف و استفاده

در سال 1671، رابرت بویل واکنش بین براده های آهن و اسیدهای رقیق را کشف و توصیف کرد که منجر به تولید گاز هیدروژن می شود. [70] [71] در سال 1766، هنری کاوندیش اولین کسی بود که گاز هیدروژن را به عنوان یک ماده مجزا تشخیص داد و گاز حاصل از واکنش فلز-اسید را "هوای قابل اشتعال" نامید. او حدس زد که "هوای قابل اشتعال" در واقع مشابه ماده فرضی به نام " فلوژیستون " است [72] [73] و در سال 1781 دریافت که گاز هنگام سوختن آب تولید می کند. معمولاً برای کشف هیدروژن به عنوان یک عنصر به او اعتبار داده می شود. [5] [6]در سال 1783، آنتوان لاووازیه نام این عنصر را هیدروژن گذاشت (از ژن یونانی ὑδρο-hydr به معنای «آب» و ژن -γενής به معنای «سابق») [74] زمانی که او و لاپلاس یافته‌های کاوندیش را بازتولید کردند که آب هنگام سوختن هیدروژن تولید می‌شود. [6]

آنتوان لوران دو لاووازیه

لاووازیه برای آزمایش‌های خود در مورد بقای جرم، با واکنش شار بخار با آهن فلزی از طریق یک لوله آهنی رشته‌ای که در آتش گرم می‌شود، هیدروژن تولید کرد. اکسیداسیون بی هوازی آهن توسط پروتون های آب در دمای بالا را می توان به صورت شماتیک با مجموعه ای از واکنش های زیر نشان داد:

1) Fe + H 2 O → FeO + H 2
2) Fe + 3 H 2 O → Fe 2 O 3 + 3 H 2
3) Fe + 4 H 2 O → Fe 3 O 4 + 4 H 2

بسیاری از فلزات مانند زیرکونیوم تحت واکنش مشابهی با آب قرار می گیرند که منجر به تولید هیدروژن می شود.

هیدروژن برای اولین بار توسط جیمز دوار در سال 1898 با استفاده از خنک کننده احیا کننده و اختراع او، فلاسک خلاء ، مایع شد . [6] او سال بعد هیدروژن جامد تولید کرد. [6] دوتریوم در دسامبر 1931 توسط هارولد اوری کشف شد و تریتیوم در سال 1934 توسط ارنست رادرفورد ، مارک اولیفانت و پل هارتک تهیه شد. [5] آب سنگین ، که از دوتریوم در محل هیدروژن معمولی تشکیل شده است، توسط گروه اوری در سال 1932 کشف شد. فرانسوا آیزاک دی ریواز اولین موتور دی ریواز را ساخت ، یک موتور احتراق داخلی که با مخلوطی از هیدروژن و اکسیژن کار می کرد. ادوارد دانیل کلارک لوله دمنده گاز هیدروژن را در سال 1819 اختراع کرد. لامپ دوبراینر و نور برجسته در سال 1823 اختراع شدند .

اولین بالون پر از هیدروژن توسط ژاک چارلز در سال 1783 اختراع شد. [6] هیدروژن به دنبال اختراع اولین کشتی هوایی هیدروژنی توسط هانری گیفارد در سال 1852، بالابر را برای اولین شکل مطمئن از سفر هوایی فراهم کرد . [6] کنت آلمانی فردیناند فون زپلین ایده کشتی‌های هوایی صلب را که توسط هیدروژن بلند می‌شوند را ترویج کرد که بعداً Zeppelins نامیده شدند . که اولین پرواز خود را در سال 1900 انجام داد. [6]پروازهای برنامه ریزی شده منظم در سال 1910 آغاز شد و با شروع جنگ جهانی اول در اوت 1914، آنها 35000 مسافر را بدون حادثه جدی حمل کردند. کشتی های هوایی هیدروژنی به عنوان سکوهای مشاهده و بمب افکن در طول جنگ مورد استفاده قرار گرفتند.

اولین عبور از اقیانوس اطلس بدون توقف توسط کشتی هوایی R34 بریتانیا در سال 1919 انجام شد. خدمات مسافری منظم در دهه 1920 از سر گرفته شد و کشف ذخایر هلیوم در ایالات متحده نوید ایمنی را افزایش داد، اما دولت ایالات متحده از فروش گاز برای این منظور خودداری کرد. . بنابراین، H 2 در کشتی هوایی Hindenburg استفاده شد ، که در آتش سوزی هوا بر فراز نیوجرسی در 6 مه 1937 نابود شد . [6] این حادثه به طور زنده از رادیو پخش شد و فیلمبرداری شد. به طور گسترده ای فرض می شود که علت اشتعال هیدروژن نشتی است، اما تحقیقات بعدی به احتراق پوشش پارچه آلومینیومی توسط الکتریسیته ساکن اشاره کرد.. اما آسیب به شهرت هیدروژن به عنوان یک گاز بالابر قبلاً انجام شده بود و سفر کشتی هوایی هیدروژنی تجاری متوقف شد . هنوز هم از هیدروژن به عنوان گاز بالابر برای بادکنک‌های هوا ، به جای هلیوم غیرقابل اشتعال اما گران‌تر استفاده می‌شود .

در همان سال، اولین توربو ژنراتور خنک‌شده با هیدروژن با هیدروژن گازی به عنوان خنک‌کننده در روتور و استاتور در سال 1937 در دیتون ، اوهایو، توسط شرکت دیتون پاور و لایت وارد خدمت شد. [75] به دلیل رسانایی حرارتی و ویسکوزیته بسیار کم گاز هیدروژن، بنابراین کشش کمتر از هوا، امروزه این رایج ترین نوع در میدان خود برای ژنراتورهای بزرگ است (معمولاً 60 مگاوات و بزرگتر؛ ژنراتورهای کوچکتر معمولاً با هوا خنک می شوند ). .

باتری نیکل هیدروژنی برای اولین بار در سال 1977 بر روی ماهواره ناوبری فناوری ناوبری نیروی دریایی ایالات متحده (NTS-2) استفاده شد. [76] برای مثال، ISS ، [77] Mars Odyssey [78] و Mars Global Surveyor [79] مجهز به باتری‌های نیکل هیدروژن هستند. در قسمت تاریک مدار خود، تلسکوپ فضایی هابل نیز از باتری‌های نیکل-هیدروژن تغذیه می‌کند که در نهایت در می ۲۰۰۹، [۸۰] بیش از ۱۹ سال پس از پرتاب و ۱۳ سال پس از عمر طراحی‌شان، جایگزین شدند. [81]

نقش در نظریه کوانتومی

یک طیف خطی که پس‌زمینه سیاه را با خطوط باریکی که روی آن قرار گرفته‌اند نشان می‌دهد: یکی بنفش، یکی آبی، یکی فیروزه‌ای و دیگری قرمز.
خطوط طیف انتشار هیدروژن در محدوده مرئی اینها چهار خط قابل مشاهده از سری Balmer هستند

اتم هیدروژن به دلیل ساختار اتمی ساده اش که فقط از یک پروتون و یک الکترون تشکیل شده است ، همراه با طیف نور تولید شده از آن یا جذب شده توسط آن، در توسعه نظریه ساختار اتمی نقش اساسی داشته است. [82] علاوه بر این، مطالعه سادگی مربوط به مولکول هیدروژن و کاتیون مربوطه H+
2
درک ماهیت پیوند شیمیایی را به ارمغان آورد که مدت کوتاهی پس از عملیات مکانیکی کوانتومی اتم هیدروژن در اواسط دهه 1920 ایجاد شد.

یکی از اولین اثرات کوانتومی که به صراحت مورد توجه قرار گرفت (اما در آن زمان قابل درک نبود) مشاهدات ماکسول شامل هیدروژن بود، نیم قرن قبل از رسیدن نظریه کامل مکانیک کوانتومی . ماکسول مشاهده کرد که ظرفیت گرمایی ویژه H2 به طور نامحسوس از ظرفیت گرمایی یک گاز دو اتمی زیر دمای اتاق خارج می شود و به طور فزاینده ای شبیه گاز تک اتمی در دماهای برودتی می شود. بر اساس نظریه کوانتومی، این رفتار از فاصله بین سطوح انرژی دورانی (کوانتیزه) ناشی می شود، که به ویژه در H2 دارای فاصله وسیع هستند .به دلیل جرم کم این سطوح با فاصله زیاد از تقسیم برابر انرژی گرمایی به حرکت چرخشی در هیدروژن در دماهای پایین جلوگیری می کنند. گازهای دو اتمی متشکل از اتم های سنگین تر، دارای چنین سطوح گسترده ای نیستند و همان اثر را نشان نمی دهند. [83]

آنتی هیدروژن (
اچ
) همتای ضد ماده هیدروژن است. از یک آنتی پروتون با یک پوزیترون تشکیل شده است. آنتی هیدروژن تنها نوع اتم پادماده است که تا سال 2015 تولید شده است . [84] [85]

شیوع و توزیع کیهانی

هیدروژن، به عنوان H اتمی، فراوان ترین عنصر شیمیایی در جهان است که 75 درصد از ماده معمولی را بر حسب جرم و بیش از 90 درصد از نظر تعداد اتم ها را تشکیل می دهد. (اما بیشتر جرم کیهان به شکل ماده از نوع عنصر شیمیایی نیست، بلکه فرض بر این است که به صورت اشکال جرم هنوز کشف نشده مانند ماده تاریک و انرژی تاریک رخ می دهد . [86] ) این عنصر به وفور در ستارگان و سیارات غول پیکر گازی یافت می شود. ابرهای مولکولی H2 با تشکیل ستاره مرتبط هستند . هیدروژن نقش حیاتی در نیرو دادن به ستارگان دارداز طریق واکنش پروتون-پروتون در مورد ستارگان با جرم بسیار کم تا تقریباً 1 خورشید و چرخه CNO همجوشی هسته ای در مورد ستاره هایی با جرم بیشتر از خورشید ما . [87]

ایالت ها

در سراسر جهان، هیدروژن بیشتر در حالت های اتمی و پلاسما یافت می شود، با خواص کاملاً متمایز از هیدروژن مولکولی. به عنوان یک پلاسما، الکترون و پروتون هیدروژن به یکدیگر متصل نیستند و در نتیجه رسانایی الکتریکی بسیار بالا و تابش زیاد (تولید نور از خورشید و سایر ستارگان) می شود. ذرات باردار به شدت تحت تأثیر میدان های مغناطیسی و الکتریکی قرار می گیرند. برای مثال، در بادهای خورشیدی، آنها با مگنتوسفر زمین برهمکنش می‌کنند و جریان‌های بیرکلند و شفق قطبی را به وجود می‌آورند .

هیدروژن در حالت اتمی خنثی در محیط بین ستاره ای یافت می شود زیرا اتم ها به ندرت با هم برخورد می کنند و با هم ترکیب می شوند. آنها منبع خط هیدروژن 21 سانتی متری در فرکانس 1420 مگاهرتز هستند که به منظور بررسی هیدروژن اولیه شناسایی می شوند. [88] تصور می‌شود که مقدار زیادی هیدروژن خنثی موجود در سیستم‌های لیمان-آلفای میرا شده بر چگالی باریونی کیهانی تا یک جابه‌جایی z  = 4 به قرمز تسلط دارد. [89]

در شرایط عادی روی زمین، هیدروژن عنصری به عنوان گاز دو اتمی، H2 وجود دارد . گاز هیدروژن در اتمسفر زمین بسیار نادر است ( 1ppm در حجم) به دلیل وزن سبک آن، که آن را قادر می سازد سریعتر از گازهای سنگینتر از جو خارج شود . با این حال، هیدروژن سومین عنصر فراوان در سطح زمین است، [90] بیشتر به شکل ترکیبات شیمیایی مانند هیدروکربن ها و آب. [49]

شکل مولکولی به نام هیدروژن مولکولی پروتونه ( H+
3
) در محیط بین ستاره ای یافت می شود، جایی که با یونیزاسیون هیدروژن مولکولی از پرتوهای کیهانی تولید می شود. این یون در جو فوقانی سیاره مشتری نیز مشاهده شده است . یون به دلیل دما و چگالی کم در محیط فضای بیرونی نسبتاً پایدار است. اچ+
3
یکی از فراوان ترین یون های جهان است و نقش قابل توجهی در شیمی محیط بین ستاره ای ایفا می کند. [91] هیدروژن سه اتمی خنثی H 3 فقط می تواند به صورت برانگیخته وجود داشته باشد و ناپایدار است. [92] در مقابل، یون مولکولی هیدروژن مثبت ( H+
2
) یک مولکول کمیاب در جهان است.

تولید

اچ
2
در آزمایشگاه های شیمی و زیست شناسی، اغلب به عنوان محصول جانبی واکنش های دیگر تولید می شود. در صنعت برای هیدروژناسیون سوبستراهای غیر اشباع ؛ و در طبیعت به عنوان وسیله ای برای دفع معادل های کاهنده در واکنش های بیوشیمیایی.

الکترولیز آب

نمایش ورودی ها و خروجی های الکترولیز ساده تولید آب هیدروژن

الکترولیز آب یک روش ساده برای تولید هیدروژن است. جریانی از آب عبور می کند و اکسیژن گازی در آند و هیدروژن گازی در کاتد تشکیل می شود. به طور معمول کاتد از پلاتین یا فلز بی اثر دیگری در هنگام تولید هیدروژن برای ذخیره سازی ساخته می شود. با این حال، اگر گاز در محل سوزانده شود، اکسیژن برای کمک به احتراق مطلوب است و بنابراین هر دو الکترود از فلزات بی اثر ساخته می شوند. (به عنوان مثال، آهن اکسید می شود، و بنابراین مقدار اکسیژن تولید شده را کاهش می دهد.) حداکثر بازده نظری (الکتریسیته مصرف شده در مقابل ارزش انرژی هیدروژن تولید شده) در محدوده 88-94٪ است. [93] [94]

2 اچ
2
O
(l) → 2 H
2
(g) + O
2
(g)

پیرولیز متان

نمایش ورودی ها و خروجی های پیرولیز متان ، فرآیندی برای تولید هیدروژن

تولید هیدروژن با استفاده از پیرولیز گاز طبیعی متان یک فرآیند یک مرحله‌ای است که هیچ گاز گلخانه‌ای تولید نمی‌کند . [95] [96] [97] [98] توسعه تولید حجم با استفاده از این روش کلیدی برای فعال کردن کاهش سریعتر کربن با استفاده از هیدروژن در فرآیندهای صنعتی است، [99] حمل و نقل کامیون های سنگین الکتریکی با سلول سوختی ، [100] [101] [ 102] [103] و در تولید برق توربین گازی. [104] [105] پیرولیز متان با داشتن متان CH انجام می شود
4
از طریق کاتالیزور فلز مذاب حاوی نیکل محلول در دمای 1340 کلوین (1070 درجه سانتیگراد؛ 1950 درجه فارنهایت) حباب می شود. این باعث می شود متان به گاز هیدروژن و کربن جامد بدون هیچ محصول جانبی دیگری تجزیه شود. [106] [107]

CH
4
(g) → C(s) + 2 H
2
(g) ΔH° = ۷۴ کیلوژول بر مول

کربن جامد با کیفیت صنعتی ممکن است به عنوان ماده اولیه تولید فروخته شود یا به طور دائم دفن شود. در جو منتشر نمی شود و باعث آلودگی آب های زیرزمینی در محل دفن زباله نمی شود. پیرولیز متان در حال توسعه است و برای تولید هیدروژن فله تجاری مناسب است. تولید حجمی در کارخانه آزمایشی BASF "تجزیه در اثر حرارت متان در مقیاس" ارزیابی می شود. [108] تحقیقات بیشتر در چندین آزمایشگاه، از جمله در آزمایشگاه فلزات مایع کارلسروهه (KALLA) [109] و آزمایشگاه مهندسی شیمی در دانشگاه کالیفرنیا - سانتا باربارا [110] ادامه دارد.

سایر روش های صنعتی

نمایش ورودی ها و خروجی های اصلاح بخار گاز طبیعی، فرآیندی برای تولید هیدروژن

هیدروژن اغلب از واکنش آب با متان و مونوکسید کربن تولید می‌شود که باعث حذف هیدروژن از هیدروکربن‌ها در دماهای بسیار بالا می‌شود، به طوری که ۴۸ درصد از تولید هیدروژن از اصلاح بخار حاصل می‌شود . [111] [112] سپس بخار آب با مونوکسید کربن تولید شده توسط اصلاح بخار واکنش داده تا آن را به دی اکسید کربن اکسید کرده و آب را به هیدروژن تبدیل کند. هیدروژن انبوه تجاری معمولاً با اصلاح بخار گاز طبیعی [113] با انتشار گاز گلخانه ای اتمسفر یا با جذب با استفاده از CCS و کاهش تغییرات آب و هوا تولید می شود . اصلاح بخار به فرآیند بوش نیز معروف استو به طور گسترده برای تهیه صنعتی هیدروژن استفاده می شود.

در دماهای بالا (1000-1400 K، 700-1100 درجه سانتیگراد یا 1300-2000 درجه فارنهایت)، بخار (بخار آب) با متان واکنش می دهد و مونوکسید کربن و H را تولید می کند.
2
.

CH
4
+ اچ
2
O
→ CO + 3 H
2

این واکنش در فشارهای پایین مطلوب است، اما با این وجود در فشارهای بالا (2.0 مگاپاسکال، 20 اتمسفر یا 600  اینچ جیوه ) انجام می شود. این به این دلیل است که فشار بالا H
2
بازاری ترین محصول است و سیستم های تصفیه جذب نوسان فشار (PSA) در فشارهای بالاتر بهتر عمل می کنند. مخلوط محصول به عنوان " گاز سنتز " شناخته می شود زیرا اغلب به طور مستقیم برای تولید متانول و ترکیبات مرتبط استفاده می شود. هیدروکربن های غیر از متان می توانند برای تولید گاز سنتز با نسبت های مختلف محصول استفاده شوند. یکی از بسیاری از عوارض این فناوری بسیار بهینه، تشکیل کک یا کربن است:

CH
4
→ C + 2 H
2

در نتیجه، رفرمینگ بخار معمولاً از مقدار اضافی H استفاده می کند
2
O
. هیدروژن اضافی را می توان با استفاده از مونوکسید کربن از طریق واکنش انتقال گاز آب ، به ویژه با کاتالیزور اکسید آهن ، از بخار بازیابی کرد. این واکنش همچنین منبع صنعتی رایج دی اکسید کربن است : [113]

CO + H
2
O
CO
2
+ اچ
2

سایر روش های مهم برای CO و H
2
تولید شامل اکسیداسیون جزئی هیدروکربن ها است: [114]

2 CH
4
+ O
2
→ 2 CO + 4 H
2

و واکنش زغال سنگ، که می تواند به عنوان مقدمه ای برای واکنش تغییر در بالا باشد: [113]

C + H
2
O
→ CO + H
2

گاهی اوقات هیدروژن در یک فرآیند صنعتی بدون جداسازی تولید و مصرف می شود. در فرآیند هابر برای تولید آمونیاک ، هیدروژن از گاز طبیعی تولید می شود. [115] الکترولیز آب نمک برای تولید کلر نیز هیدروژن را به عنوان یک محصول مشترک تولید می کند. [116]

فلز-اسید

بسیاری از فلزات با آب واکنش می دهند و H را تولید می کنند
2
اما سرعت تکامل هیدروژن به فلز، pH و حضور عوامل آلیاژی بستگی دارد. معمولاً تکامل هیدروژن توسط اسیدها القا می شود. فلزات قلیایی و قلیایی خاکی، آلومینیوم، روی، منگنز و آهن به راحتی با اسیدهای آبی واکنش می دهند. این واکنش اساس دستگاه کیپ است که زمانی به عنوان منبع گاز آزمایشگاهی استفاده می شد:

Zn + 2 H+
روی2+
+ اچ
2

در غیاب اسید، تکامل H
2
کندتر است از آنجا که آهن به طور گسترده ای از مواد ساختاری استفاده می شود، خوردگی بی هوازی آن از اهمیت فنی برخوردار است:

Fe + 2 H
2
O → Fe(OH)
2
+ اچ
2

بسیاری از فلزات، مانند آلومینیوم ، به کندی با آب واکنش نشان می‌دهند، زیرا پوشش‌های غیرفعال اکسید را تشکیل می‌دهند. با این حال، آلیاژی از آلومینیوم و گالیم با آب واکنش نشان می دهد. [117] در PH بالا، آلومینیوم می تواند H تولید کند
2
:

2 Al + 6 H
2
O
+ 2 OH-
→ 2 Al(OH)-
4
+ 3 ساعت
2

برخی از ترکیبات حاوی فلز با اسیدها واکنش می دهند تا H را ایجاد کنند
2
. در شرایط بی هوازی، هیدروکسید آهن ( Fe(OH)
2
) می تواند توسط پروتون های آب اکسید شود و مگنتیت و H را تشکیل دهد
2
. این فرآیند با واکنش Schikorr توصیف می شود :

3 Fe(OH)
2
Fe
3
O
4
+ 2 H
2
O + H
2

این فرآیند در خلال خوردگی بی هوازی آهن و فولاد در آب‌های زیرزمینی بدون اکسیژن و در کاهش خاک‌های زیر سطح آب رخ می‌دهد .

ترموشیمیایی

بیش از 200 چرخه ترموشیمیایی را می توان برای تقسیم آب استفاده کرد . بسیاری از این چرخه ها مانند چرخه اکسید آهن ، چرخه اکسید سریم (IV)- اکسید سریم (III) ، چرخه اکسید روی ، چرخه گوگرد-ید ، چرخه مس-کلر و چرخه گوگرد هیبریدی برای پتانسیل تجاری آنها ارزیابی شده اند. تولید هیدروژن و اکسیژن از آب و گرما بدون استفاده از برق. [118] تعدادی از آزمایشگاه ها (از جمله در فرانسه، آلمان، یونان، ژاپن، و ایالات متحده آمریکا) در حال توسعه روش های ترموشیمیایی برای تولید هیدروژن از انرژی خورشیدی و آب هستند. [119]

واکنش سرپانتینیزاسیون

در شرایط عمیق زمین شناسی که بسیار دور از جو زمین حاکم است، هیدروژن ( H
2
) طی فرآیند سرپانتینه سازی تولید می شود . در این فرآیند، پروتون های آب (H + ) توسط یون های آهن (Fe 2 + ) ارائه شده توسط فایالیت ( Fe ) کاهش می یابد.
2
SiO
4
). این واکنش مگنتیت ( Fe
3
O
4
کوارتز ( Si O
2
و هیدروژن ( H
2
): [120] [121]

3 Fe
2
SiO
4
+ 2 H
2
O → 2 Fe
3
O
4
+ 3 Si O
2
+ 3 ساعت
2
فایالیت + آب → مگنتیت + کوارتز + هیدروژن

این واکنش بسیار شبیه واکنش Schikorr است که در اکسیداسیون بی هوازی هیدروکسید آهن در تماس با آب مشاهده می شود.

برنامه های کاربردی

صنعت پتروشیمی

مقادیر زیادی H
2
در "به روز رسانی" سوخت های فسیلی استفاده می شود. مصرف کنندگان کلیدی H
2
شامل هیدرودآلکیلاسیون ، هیدروسولفورزدایی و هیدروکراکینگ می باشد. بسیاری از این واکنش ها را می توان به عنوان هیدروژنولیز طبقه بندی کرد، به عنوان مثال، شکست پیوندها به کربن. جداسازی گوگرد از سوخت‌های فسیلی مایع به شرح زیر است:

RSR + 2 H 2 → H 2 S + 2 RH

هیدروژناسیون

هیدروژناسیون ، افزودن H
2
به بسترهای مختلف در مقیاس بزرگ انجام می شود. هیدروژنه کردن N2 برای تولید آمونیاک توسط فرآیند Haber-Bosch چند درصد از بودجه انرژی کل صنعت را مصرف می کند. آمونیاک به دست آمده برای تامین اکثر پروتئین مصرفی انسان استفاده می شود. [122] هیدروژناسیون برای تبدیل چربی ها و روغن های غیر اشباع به چربی ها و روغن های اشباع استفاده می شود . کاربرد عمده تولید مارگارین است. متانول از هیدروژنه کردن دی اکسید کربن تولید می شود. به طور مشابه منبع هیدروژن در ساخت اسید هیدروکلریک است . اچ
2
همچنین به عنوان یک عامل کاهنده برای تبدیل برخی از سنگ معدن به فلزات استفاده می شود. [123]

خنک کننده

هیدروژن معمولاً در نیروگاه‌ها به عنوان خنک‌کننده در ژنراتورها استفاده می‌شود، زیرا دارای خواص مطلوبی است که مستقیماً نتیجه مولکول‌های دواتمی سبک آن است. اینها شامل چگالی کم، ویسکوزیته کم ، و بالاترین گرمای ویژه و هدایت حرارتی همه گازها است.

حامل انرژی

هیدروژن یک منبع انرژی به عنوان سوخت احتراق نیست زیرا هیچ منبع طبیعی هیدروژن در مقادیر مفید وجود ندارد. [124] انرژی خورشید از همجوشی هسته‌ای هیدروژن می‌آید، اما رسیدن به این فرآیند به‌طور قابل کنترل در زمین دشوار است. [125] هیدروژن عنصری از منابع خورشیدی، بیولوژیکی یا الکتریکی برای ساختن به انرژی بیشتری نسبت به سوختن آن نیاز دارد، بنابراین در این موارد هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی مانند باتری عمل می کند. هیدروژن ممکن است از منابع فسیلی (مانند متان) به دست آید، اما این منابع ناپایدار هستند. [124]

چگالی انرژی در واحد حجم هیدروژن مایع و گاز هیدروژن فشرده در هر فشار عملی به طور قابل توجهی کمتر از منابع سوخت سنتی است، اگرچه چگالی انرژی در واحد جرم سوخت بالاتر است. [124] با این وجود، هیدروژن عنصری به طور گسترده در زمینه انرژی، به عنوان یک حامل احتمالی انرژی در آینده در مقیاس اقتصادی مورد بحث قرار گرفته است. [126] برای مثال، CO
2
جداسازی و به دنبال آن جذب و ذخیره کربن می تواند در نقطه H انجام شود
2
تولید از سوخت های فسیلی [127] هیدروژن مورد استفاده در حمل و نقل نسبتا تمیز می سوزد، با مقداری انتشار NOx ، [128] اما بدون انتشار کربن. [127] با این حال، هزینه های زیرساختی مرتبط با تبدیل کامل به اقتصاد هیدروژنی قابل توجه خواهد بود. [129] پیل های سوختی می توانند هیدروژن و اکسیژن را مستقیماً به الکتریسیته با کارایی بیشتری نسبت به موتورهای احتراق داخلی تبدیل کنند. [130]

صنعت نیمه هادی

هیدروژن برای اشباع پیوندهای شکسته ("آویزان") سیلیکون آمورف و کربن آمورف استفاده می شود که به تثبیت خواص مواد کمک می کند. [131] همچنین یک الکترون دهنده بالقوه در مواد اکسیدی مختلف از جمله ZnO , [132] [133] SnO 2 , CdO , MgO , [134] ZrO 2 , HfO 2 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 , TiO 2 , SrTiO 3 ,LaAlO 3 , SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrSiO 4 , HfSiO 4 و SrZrO 3 . [135]

پیشران موشک

هیدروژن مایع و اکسیژن مایع با هم به عنوان سوخت برودتی در موشک‌های پیشران مایع مانند موتورهای اصلی شاتل فضایی عمل می‌کنند.

کاربردهای طاقچه و در حال توسعه

  • بالابر شناور: زیرا H
    2
    از هوا سبک تر است و تنها ۷ درصد چگالی هوا را دارد، زمانی به طور گسترده به عنوان گاز بالابر در بالن ها و کشتی های هوایی استفاده می شد. [139]
  • تشخیص نشت: هیدروژن خالص یا مخلوط با نیتروژن (گاهی اوقات به آن گاز تشکیل دهنده می گویند )، گاز ردیاب برای تشخیص نشت های کوچک است. کاربردها را می توان در صنایع خودروسازی، شیمیایی، تولید برق، هوافضا و ارتباطات راه دور یافت. [140] هیدروژن یک افزودنی مجاز غذایی (E 949) است که امکان تست نشت بسته بندی مواد غذایی را فراهم می کند و همچنین دارای خواص ضد اکسید کننده است. [141]
  • پیشران موشک: ناسا استفاده از پیشران موشک ساخته شده از هیدروژن اتمی، بور یا کربن را که به ذرات هیدروژن مولکولی جامد منجمد شده و در هلیوم مایع معلق هستند، بررسی کرده است. پس از گرم شدن، مخلوط تبخیر می شود تا گونه های اتمی دوباره ترکیب شوند و مخلوط را تا دمای بالا گرم می کنند. [143]
  • موارد استفاده از تریتیوم: تریتیوم (هیدروژن-3)، تولید شده در راکتورهای هسته ای ، در تولید بمب های هیدروژنی ، [144] به عنوان یک برچسب ایزوتوپی در علوم زیستی، [63] و به عنوان منبع تابش بتا در رنگ های رادیولومینسانس برای ابزار استفاده می شود. شماره گیری و علائم اضطراری [58]

واکنش های بیولوژیکی

H 2 محصول برخی از انواع متابولیسم بی هوازی است و توسط چندین میکروارگانیسم تولید می شود ، معمولاً از طریق واکنش هایی که توسط آنزیم های حاوی آهن یا نیکل به نام هیدروژنازها کاتالیز می شوند . این آنزیم ها واکنش ردوکس برگشت پذیر بین H2 و جزء آن دو پروتون و دو الکترون را کاتالیز می کنند. ایجاد گاز هیدروژن در انتقال معادل های احیا کننده تولید شده در طی تخمیر پیرووات به آب اتفاق می افتد. [145] چرخه طبیعی تولید و مصرف هیدروژن توسط موجودات زنده نامیده می شود چرخه هیدروژن [146] هیدروژن فراوان ترین عنصر در بدن انسان از نظر تعداد اتم های عنصر است، اما، سومین عنصر فراوان از نظر جرم است، زیرا هیدروژن بسیار سبک است. H 2 در تنفس انسان به دلیل فعالیت متابولیکی میکروارگانیسم های حاوی هیدروژناز در روده بزرگ رخ می دهد. غلظت در افراد روزه دار در حالت استراحت معمولاً کمتر از 5 قسمت در میلیون (ppm) است، اما زمانی که افراد مبتلا به اختلالات روده مولکول هایی را مصرف می کنند که نمی توانند در طول آزمایش های تشخیصی تنفس هیدروژن جذب شوند، می تواند 50 ppm باشد . [147] گاز هیدروژن توسط برخی باکتری ها و جلبک ها تولید می شودو یکی از اجزای طبیعی فلاتوس است، مانند متان ، که خود یک منبع هیدروژن با اهمیت فزاینده است. [148]

شکافتن آب ، که در آن آب به پروتون، الکترون و اکسیژن جزء آن تجزیه می شود، در واکنش های نوری در همه موجودات فتوسنتزی رخ می دهد . برخی از این موجودات، از جمله جلبک Chlamydomonas reinhardtii و سیانوباکتری‌ها ، مرحله دوم را در واکنش‌های تاریک ایجاد کرده‌اند که در آن پروتون‌ها و الکترون‌ها برای تشکیل گاز H2 توسط هیدروژنازهای تخصصی در کلروپلاست کاهش می‌یابند . [149] تلاش هایی برای اصلاح ژنتیکی هیدروژنازهای سیانوباکتری برای سنتز موثر گاز H2 حتی در حضور اکسیژن انجام شده است . [150]همچنین تلاش هایی با جلبک های اصلاح شده ژنتیکی در یک بیوراکتور انجام شده است. [151]

ایمنی و اقدامات احتیاطی

هیدروژن
خطرات
برچسب گذاری GHS :
GHS02: قابل اشتعال
خطر
H220
P202 , P210 , P271 , P377 , P381 , P403 [152]
NFPA 704 (الماس آتشین)
0
4
0

هیدروژن خطرات متعددی را برای ایمنی انسان به همراه دارد، از انفجارهای احتمالی و آتش سوزی در صورت مخلوط شدن با هوا گرفته تا خفگی به شکل خالص و بدون اکسیژن آن. [153] علاوه بر این، هیدروژن مایع یک کرایوژن است و خطراتی (مانند سرمازدگی ) همراه با مایعات بسیار سرد را به همراه دارد. [154] هیدروژن در بسیاری از فلزات حل می شود و علاوه بر نشت، ممکن است اثرات نامطلوبی بر آنها داشته باشد، مانند شکنندگی هیدروژن ، [155] که منجر به ترک و انفجار شود. [156]نشت گاز هیدروژن به هوای خارجی ممکن است خود به خود مشتعل شود. علاوه بر این، آتش هیدروژن، در حالی که بسیار داغ است، تقریبا نامرئی است و بنابراین می تواند منجر به سوختگی تصادفی شود. [157]

حتی تفسیر داده های هیدروژن (از جمله داده های ایمنی) با تعدادی از پدیده ها مخدوش می شود. بسیاری از خواص فیزیکی و شیمیایی هیدروژن به نسبت پاراهیدروژن/اورتوهیدروژن بستگی دارد (اغلب روزها یا هفته ها در دمای معین طول می کشد تا به نسبت تعادلی که معمولاً داده ها برای آن داده می شود، برسد). پارامترهای انفجار هیدروژن، مانند فشار و دمای انفجار بحرانی، به شدت به هندسه ظرف بستگی دارد. [153]

یادداشت

  1. با این حال، بیشتر جرم کیهان به شکل باریون یا عناصر شیمیایی نیست . ماده تاریک و انرژی تاریک را ببینید.
  2. ^ 286 kJ/mol: انرژی در هر مول از مواد قابل احتراق (هیدروژن مولکولی).

همچنین ببینید

منابع

  1. «وزن اتمی استاندارد: هیدروژن» . CIAAW _ 2009.
  2. ^ ویبرگ، اگون؛ ویبرگ، نیلز; هولمن، آرنولد فردریک (2001). شیمی معدنی . مطبوعات دانشگاهی. پ. 240. شابک 978-0123526519.
  3. ^ Lide, DR, ed. (2005). "حساسیت مغناطیسی عناصر و ترکیبات معدنی". CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (ویرایش 86). بوکا راتون (FL): مطبوعات CRC. شابک  978-0-8493-0486-6.
  4. وست، رابرت (1984). CRC، کتابچه راهنمای شیمی و فیزیک . بوکا راتون، فلوریدا: انتشارات شرکت لاستیک شیمیایی. ص E110. شابک 978-0-8493-0464-4.
  5. ^ a b c "هیدروژن". دایره المعارف شیمی ون نوستراند . ویلی-اینترساینس. 2005. صفحات 797-799. شابک 978-0-471-61525-5.
  6. ^ a b c d e f g h i j k l Emsley, John (2001). بلوک های ساختمانی طبیعت آکسفورد: انتشارات دانشگاه آکسفورد. ص 183-191. شابک 978-0-19-850341-5.
  7. استورتکا، آلبرت (1996). راهنمای عناصر انتشارات دانشگاه آکسفورد. ص 16-21. شابک 978-0-19-508083-4.
  8. «هیدروژن» . دایره المعارف بریتانیکا . بایگانی شده از نسخه اصلی در 24 دسامبر 2021 . بازبینی شده در 25 دسامبر 2021 .
  9. بوید، پادی (19 ژوئیه 2014). "ترکیب شیمیایی ستارگان چیست؟" . ناسا . بایگانی شده از نسخه اصلی در 15 ژانویه 2015 . بازیابی شده در 5 فوریه 2008 .
  10. تناباشی و همکاران. (2018) ص. 358. فصل. 21.4.1: "Big-Bang Cosmology" در 29 ژوئن 2021 در Wayback Machine (بازبینی شده در سپتامبر 2017) توسط KA Olive و JA Peacock بایگانی شد . [ نیازمند استناد کامل ]
  11. ^ لاورسن، اس. چانگ، جی. مدلین، دبلیو. گورمن، ن. Fogler، HS (27 ژوئیه 2004). "مقدمه ای بسیار کوتاه بر شیمی کوانتومی محاسباتی" . مدلسازی مولکولی در مهندسی شیمی . دانشگاه میشیگان. بایگانی شده از نسخه اصلی در 20 مه 2015 . بازبینی شده در 4 مه 2015 .
  12. ارائه دهنده: پروفسور جیم الخلیلی (21 ژانویه 2010). "کشف عناصر" . شیمی: تاریخچه فرار . 25:40 دقیقه بی بی سی . بی بی سی چهار . بایگانی شده از نسخه اصلی در 25 ژانویه 2010 . بازیابی شده در 9 فوریه 2010 .
  13. ^ a b Dincer, Ibrahim; آکار، کنان (14 سپتامبر 2015). "بررسی و ارزیابی روش های تولید هیدروژن برای پایداری بهتر" . مجله بین المللی انرژی هیدروژن . 40 (34): 11094–11111. doi : 10.1016/j.ijhydene.2014.12.035 . ISSN 0360-3199 . بایگانی شده از نسخه اصلی در 15 فوریه 2022 . بازبینی شده در 4 فوریه 2022 . 
  14. «مبانی هیدروژن – تولید» . مرکز انرژی خورشیدی فلوریدا 2007. بایگانی شده از نسخه اصلی در 18 فوریه 2008 . بازیابی شده در 5 فوریه 2008 .
  15. ^ a b راجرز، اچ سی (1999). "تردی هیدروژنی فلزات". علم . 159 (3819): 1057–1064. Bibcode : 1968Sci...159.1057R . doi : 10.1126/science.159.3819.1057 . PMID 17775040 . S2CID 19429952 .  
  16. ^ a b کریستنسن، CH; نورسکوف، جی.کی. Johannessen, T. (9 ژوئیه 2005). «مستقل کردن جامعه از سوخت‌های فسیلی – محققان دانمارکی فناوری جدیدی را نشان می‌دهند» . دانشگاه فنی دانمارک بایگانی شده از نسخه اصلی در 21 مه 2015 . بازبینی شده در 19 مه 2015 .
  17. «دی هیدروژن» . دایرکتوری O=CHem . دانشگاه مین جنوبی بایگانی شده از نسخه اصلی در 13 فوریه 2009 . بازبینی شده در 6 آوریل 2009 .
  18. ^ کمیته جایگزین ها و استراتژی ها برای تولید و استفاده آینده هیدروژن، شورای ملی تحقیقات ایالات متحده ، آکادمی ملی مهندسی ایالات متحده (2004). اقتصاد هیدروژنی: فرصت ها، هزینه ها، موانع و نیازهای تحقیق و توسعه . انتشارات آکادمی های ملی . پ. 240. شابک 978-0-309-09163-3. بایگانی شده از نسخه اصلی در 29 ژانویه 2021 . بازبینی شده در 3 سپتامبر 2020 .{{cite book}}: CS1 maint: چندین نام: فهرست نویسندگان ( پیوند )
  19. ^ Carcassi, MN; Finechi, F. (2005). "دروختن مخلوط‌های بدون چربی H2- هوا و CH4- هوا در یک محیط چند محفظه دارای تهویه". انرژی . 30 (8): 1439-1451. doi : 10.1016/j.energy.2004.02.012 .
  20. ^ Patnaik، P. (2007). راهنمای جامع خواص خطرناک مواد شیمیایی . Wiley-Interscience. پ. 402. شابک 978-0-471-71458-3. بایگانی شده از نسخه اصلی در 26 ژانویه 2021 . بازبینی شده در 3 سپتامبر 2020 .
  21. ^ شفر، EW; کولاتیلاکا، WD; پترسون، BD; Settersten، TB (ژوئن 2009). "انتشار مرئی شعله های هیدروژن" . احتراق و شعله . 156 (6): 1234-1241. doi : 10.1016/j.combustflame.2009.01.011 . بایگانی شده از نسخه اصلی در 29 ژانویه 2021 . بازبینی شده در 30 ژوئن 2019 .
  22. «افسانه ها درباره سقوط هندنبورگ» . Airships.net _ بایگانی شده از نسخه اصلی در 20 آوریل 2021 . بازیابی شده در 29 مارس 2021 .
  23. ^ لید، دیوید آر.، ویرایش. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ویرایش 87). بوکا راتون، FL: مطبوعات CRC . شابک 0-8493-0487-3.
  24. کلیتون، دی دی (2003). کتاب راهنمای ایزوتوپ ها در کیهان: هیدروژن به گالیوم . انتشارات دانشگاه کمبریج شابک 978-0-521-82381-4.
  25. ^ آزمایشگاه NAAP (2009). "سطوح انرژی" . دانشگاه نبراسکا لینکلن بایگانی شده از نسخه اصلی در 11 مه 2015 . بازبینی شده در 20 مه 2015 .
  26. "طول موج فوتون 13.6 eV" . ولفرام آلفا . 20 مه 2015. بایگانی شده از نسخه اصلی در 12 مه 2016 . بازبینی شده در 20 مه 2015 .
  27. Stern، DP (16 مه 2005). "هسته اتمی و مدل اولیه اتم بور" . مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا (آینه). بایگانی شده از نسخه اصلی در 17 اکتبر 2008 . بازیابی شده در 20 دسامبر 2007 .
  28. Stern، DP (13 فوریه 2005). "مکانیک موج" . مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا. بایگانی شده از نسخه اصلی در 13 مه 2008 . بازبینی شده در 16 آوریل 2008 .
  29. ^ کارکنان (2003). "هیدروژن ( H2 ) خواص، کاربردها، کاربردها: گاز هیدروژن و هیدروژن مایع" . Universal Industrial Gases, Inc. بایگانی شده از نسخه اصلی در 19 فوریه 2008 . بازیابی شده در 5 فوریه 2008 .
  30. ^ گرین، ریچارد ا. و همکاران (2012). "تئوری و عمل هایپرپلاریزاسیون در تشدید مغناطیسی با استفاده از پارا هیدروژن" . Prog. هسته Magn. رزون. Spectrosc . 67 : 1-48. doi : 10.1016/j.pnmrs.2012.03.001 . PMID 23101588 . بایگانی شده از نسخه اصلی در 28 اوت 2021 . بازبینی شده در 28 اوت 2021 . 
  31. «Die Entdeckung des para-Wasserstoffs (کشف پارا هیدروژن)» . Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie (به آلمانی). بایگانی شده از نسخه اصلی در 16 نوامبر 2020 . بازیابی شده در 9 نوامبر 2020 .
  32. ^ میلنکو، یو. بله. Sibileva، RM; Strzhemechny، MA (1997). "نرخ تبدیل ارتو-پارا طبیعی در هیدروژن مایع و گاز". مجله فیزیک دمای پایین . 107 (1-2): 77-92. Bibcode : 1997JLTP..107...77M . doi : 10.1007/BF02396837 . S2CID 120832814 . 
  33. ^ هریتز، جی. (مارس 2006). "CH. 6 - هیدروژن" (PDF) . راهنمای ایمنی گلن مرکز تحقیقات گلن ناسا، سند GRC-MQSA.001 . ناسا بایگانی شده از نسخه اصلی (PDF) در 16 فوریه 2008 . بازیابی شده در 5 فوریه 2008 .
  34. آموس، وید ای. (1 نوامبر 1998). "هزینه های ذخیره سازی و حمل و نقل هیدروژن" (PDF) . آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر صص 6-9. بایگانی شده (PDF) از نسخه اصلی در 26 دسامبر 2014 . بازبینی شده در 19 مه 2015 .
  35. ^ Svadlenak، RE; اسکات، AB (1957). "تبدیل ارتو به پاراهیدروژن بر روی کاتالیزورهای اکسید آهن - اکسید روی". مجله انجمن شیمی آمریکا . 79 (20): 5385–5388. doi : 10.1021/ja01577a013 .
  36. ^ کلارک، جی (2002). "اسیدیته هالیدهای هیدروژن" . راهنمای شیمی . بایگانی شده از نسخه اصلی در 20 فوریه 2008 . بازیابی شده در 9 مارس 2008 .
  37. کیمبال، جی دبلیو (7 اوت 2003). "هیدروژن" . صفحات زیست شناسی کیمبال . بایگانی شده از نسخه اصلی در 4 مارس 2008 . بازیابی شده در 4 مارس 2008 .
  38. IUPAC Compendium of Chemical Terminology، نسخه الکترونیکی، پیوند هیدروژنی بایگانی شده در 19 مارس 2008 در Wayback Machine
  39. ساندروک، جی. (۲ مه ۲۰۰۲). "سیستم های فلزی - هیدروژنی" . آزمایشگاه ملی ساندیا بایگانی شده از نسخه اصلی در 24 فوریه 2008 . بازیابی شده در 23 مارس 2008 .
  40. ^ a b "ساختار و نامگذاری هیدروکربن ها" . دانشگاه پوردو. بایگانی شده از نسخه اصلی در 31 جولای 2012 . بازیابی شده در 23 مارس 2008 .
  41. «شیمی آلی» . Dictionary.com _ گروه انتشارات لکسیک. 2008. بایگانی شده از نسخه اصلی در 18 آوریل 2008 . بازیابی شده در 23 مارس 2008 .
  42. «بیوشیمی» . Dictionary.com _ گروه انتشارات لکسیک. 2008. بایگانی شده از نسخه اصلی در 29 مارس 2008 . بازیابی شده در 23 مارس 2008 .
  43. ^ تاکشیتا، تی. والاس، ما کریگ، RS (1974). حلالیت هیدروژن در ترکیبات 1:5 بین ایتریم یا توریم و نیکل یا کبالت. شیمی معدنی . 13 (9): 2282-2283. doi : 10.1021/ic50139a050 .
  44. ^ کیرشهایم، آر. موچله، تی. کینینگر، دبلیو. گلایتر، اچ. بیرینگر، آر. Koble, T. (1988). "هیدروژن در فلزات آمورف و نانوبلور". علم و مهندسی مواد . 99 (1-2): 457-462. doi : 10.1016/0025-5416(88)90377-1 .
  45. Kirchheim, R. (1988). "حلالیت و نفوذ هیدروژن در فلزات معیوب و بی شکل". پیشرفت در علم مواد . 32 (4): 262-325. doi : 10.1016/0079-6425(88)90010-2 .
  46. Moers, K. (1920). "تحقیقات در مورد ویژگی نمک لیتیوم هیدرید" . Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 113 (191): 179-228. doi : 10.1002/zaac.19201130116 . بایگانی شده (PDF) از نسخه اصلی در 24 اوت 2019 . بازبینی شده در 24 آگوست 2019 .
  47. ^ داونز، ای جی. پولهام، CR (1994). "هیدریدهای آلومینیوم، گالیم، ایندیم و تالیم: یک ارزیابی مجدد". بررسی های انجمن شیمی . 23 (3): 175-184. doi : 10.1039/CS9942300175 .
  48. ^ هیبز، دی. جونز، سی. اسمیتیس، NA (1999). "یک کمپلکس تری هیدرید ایندیم بسیار پایدار : سنتز و خصوصیات [InH3P( C6H11 ) 3 ] " . ارتباطات شیمیایی (2): 185-186. doi : 10.1039/a809279f .
  49. ^ a b c Miessler, GL; تار، DA (2003). شیمی معدنی (ویرایش سوم). سالن پرنتیس شابک 978-0-13-035471-6.
  50. ^ اوکومورا، AM؛ بله، LI; مایرز، جی دی. لی، YT (1990). «طیف‌های مادون قرمز یون هیدرونیوم حل‌شده : طیف‌سنجی پیش‌تفکیک ارتعاشی H3O +•( H2O )n (H2 ) m » با انبوه انتخاب شده . مجله شیمی فیزیک . 94 (9): 3416-3427. doi : 10.1021/j100372a014 .
  51. ^ پردونسین، جی. اسکورانو، جی (1977). "تعادل پروتوناسیون در آب در چندین دما از الکل ها، اترها، استون، دی متیل سولفید و دی متیل سولفوکسید". مجله انجمن شیمی آمریکا . 99 (21): 6983-6986. doi : 10.1021/ja00463a035 .
  52. ^ کارینگتون، ای. مک ناب، آی آر (1989). "طیف پیش تفکیک مادون قرمز کاتیون هیدروژن سه اتمی (H 3 + )". حساب های تحقیقات شیمیایی . 22 (6): 218-222. doi : 10.1021/ar00162a004 .
  53. ^ گوروف، YB; آلشکین، دی وی؛ بهر، MN; لاپوشکین، اس وی؛ مورخوف، PV; پچکوروف، ویرجینیا؛ پوروشین، NO; ساندوکوفسکی، وی.جی. Tel'kushev، MV; چرنیشف، کارشناسی; Tschurenkova، TD (2004). "طیف‌سنجی ایزوتوپ‌های هیدروژن فوق‌سنگین در جذب متوقف شده پیون توسط هسته‌ها". فیزیک هسته های اتمی . 68 (3): 491-97. Bibcode : 2005PAN....68..491G . doi : 10.1134/1.1891200 . S2CID 122902571 . 
  54. ^ کورشنینیکوف، ا. نیکولسکی، ای. کوزمین، ای. اوزاوا، ا. موریموتو، ک. توکانایی، ف. کانونگو، آر. تانیهاتا، من. و همکاران (2003). "شواهد تجربی برای وجود 7 H و برای یک ساختار خاص 8 He". نامه های مروری فیزیکی 90 (8): 082501. Bibcode : 2003PhRvL..90h2501K . doi : 10.1103/PhysRevLett.90.082501 . PMID 12633420 . 
  55. ^ Urey، HC; Brickwedde، FG; مورفی، جنرال موتورز (1933). "نام ایزوتوپ های هیدروژن". علم . 78 (2035): 602-603. Bibcode : 1933Sci....78..602U . doi : 10.1126/science.78.2035.602 . PMID 17797765 . 
  56. ^ اودا، ی. ناکامورا، اچ. یامازاکی، تی. ناگایاما، ک. یوشیدا، م. کانایا، اس. ایکهارا، م. (1992). "مطالعات 1H NMR ریبونوکلئاز دوتره HI که به طور انتخابی با اسیدهای آمینه پروتونه نشاندار شده است". مجله Biomolecular NMR . 2 (2): 137-47. doi : 10.1007/BF01875525 . PMID 1330130 . S2CID 28027551 .  
  57. Broad, WJ (11 نوامبر 1991). "پیشرفت در گداخت هسته ای امیدی به قدرت آینده می دهد" . نیویورک تایمز . بایگانی شده از نسخه اصلی در 29 ژانویه 2021 . بازبینی شده در 12 فوریه 2008 .
  58. ^ a b Traub، RJ; جنسن، JA (ژوئن 1995). "دستگاه های پرتوتابی تریتیوم، راهنمای بهداشت و ایمنی" (PDF) . آژانس بین المللی انرژی اتمی. پ. 2.4. بایگانی شده (PDF) از نسخه اصلی در 6 سپتامبر 2015 . بازبینی شده در 20 مه 2015 .
  59. کارکنان (15 نوامبر 2007). "تریتیوم" . آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده بایگانی شده از نسخه اصلی در 2 ژانویه 2008 . بازبینی شده در 12 فوریه 2008 .
  60. ^ ناو، CR (2006). "همجوشی دوتریوم-تریتیوم" . هایپرفیزیک . دانشگاه ایالتی جورجیا بایگانی شده از نسخه اصلی در 16 مارس 2008 . بازیابی شده در 8 مارس 2008 .
  61. ^ کندال، سی. کالدول، ای. (1998). سی کندال; جی جی مک دانل (ویرایشگران). "فصل 2: ​​مبانی ژئوشیمی ایزوتوپی" . ردیاب های ایزوتوپی در هیدرولوژی حوضه آبریز . سازمان زمین شناسی آمریکا doi : 10.1016/B978-0-444-81546-0.50009-4 . بایگانی شده از نسخه اصلی در 14 مارس 2008 . بازیابی شده در 8 مارس 2008 .
  62. "آزمایشگاه تریتیوم" . دانشگاه میامی 2008. بایگانی شده از نسخه اصلی در 28 فوریه 2008 . بازیابی شده در 8 مارس 2008 .
  63. ^ a b Holte، AE; هاک، MA; Collie، NL (2004). "نقش بالقوه انگلی در تکامل متقابل گرایی در کنه آستیگماتید". آکارولوژی تجربی و کاربردی . 25 (2): 97-107. doi : 10.1023/A:1010655610575 . PMID 11513367 . S2CID 13159020 .  
  64. van der Krogt، P. (5 مه 2005). "هیدروژن" . Elementymology & Elements Multidict. بایگانی شده از نسخه اصلی در 23 ژانویه 2010 . بازیابی شده در 20 دسامبر 2010 .
  65. ^ § IR-3.3.2، توصیه‌های موقت در 9 فوریه 2016 در ماشین Wayback ، نام‌گذاری شیمی معدنی، نام‌گذاری شیمیایی و بخش نمایش ساختار، IUPAC بایگانی شد. دسترسی به خط 3 اکتبر 2007.
  66. ^ IUPAC (1997). "میونیم" . در AD McNaught، A. Wilkinson (ویرایش). خلاصه اصطلاحات شیمیایی (ویرایش دوم). انتشارات علمی بلک ول . doi : 10.1351/goldbook.M04069 . شابک 978-0-86542-684-9. بایگانی شده از نسخه اصلی در 13 مارس 2008 . بازبینی شده در 15 نوامبر 2016 .
  67. ^ VW هیوز؛ و همکاران (1960). "تشکیل موونیوم و مشاهده رگبار لارمور آن". نامه های مروری فیزیکی 5 (2): 63-65. Bibcode : 1960PhRvL...5...63H . doi : 10.1103/PhysRevLett.5.63 .
  68. ^ Bondi، DK; کانر، JNL; مانز، ج. روملت، جی (20 اکتبر 1983). "مطالعه کوانتومی دقیق و کوانتومی آدیاباتیک ارتعاشی، نیمه کلاسیک و شبه کلاسیک واکنش های خطی Cl + MuCl، Cl + HCl، Cl + DCl" . فیزیک مولکولی . 50 (3): 467-488. doi : 10.1080/00268978300102491 . ISSN 0026-8976 . 
  69. ^ WH Koppenol; IUPAC (2001). "نام اتم های موونیوم و هیدروژن و یون های آنها" (PDF) . شیمی محض و کاربردی . 73 (2): 377-380. doi : 10.1351/pac200173020377 . S2CID 97138983 . بایگانی شده (PDF) از نسخه اصلی در 14 مه 2011 . بازبینی شده در 15 نوامبر 2016 .  
  70. ^ بویل، آر (1672). "تراکت های نوشته شده توسط رابرت بویل ارجمند حاوی آزمایش های جدید، لمس رابطه بین شعله و هوا..." لندن.
  71. Winter, M. (2007). "هیدروژن: اطلاعات تاریخی" . WebElements Ltd. بایگانی شده از نسخه اصلی در 10 آوریل 2008 . بازیابی شده در 5 فوریه 2008 .
  72. ^ ماسگریو، ا. (1976). "چرا اکسیژن جایگزین فلوژیستون شد؟ برنامه های تحقیقاتی در انقلاب شیمیایی" . در Howson, C. (ویرایش). روش و ارزیابی در علوم فیزیکی . پیشینه انتقادی برای علم مدرن، 1800-1905. انتشارات دانشگاه کمبریج. doi : 10.1017/CBO9780511760013 . شابک 978-0-521-21110-9. بازیابی شده در 22 اکتبر 2011 .
  73. کاوندیش، هنری (12 مه 1766). "سه مقاله، حاوی آزمایشات روی هوای ساختگی، اثر هنری کاوندیش، FRS" معاملات فلسفی . 56 : 141-184. Bibcode : 1766RSPT...56..141C . doi : 10.1098/rstl.1766.0019 . JSTOR 105491 .  
  74. استورتکا، آلبرت (1996). راهنمای عناصر انتشارات دانشگاه آکسفورد. ص  16-21 . شابک 978-0-19-508083-4.
  75. انجمن ملی تولیدکنندگان برق (1946). تاریخچه زمانی توسعه الکتریکی از 600 قبل از میلاد . نیویورک، نیویورک، انجمن ملی تولیدکنندگان برق. پ. 102. بایگانی شده از نسخه اصلی در 4 مارس 2016 . بازبینی شده در 9 فوریه 2016 .
  76. ^ استوکل، جی اف. jd Dunlop; بتز، اف (1980). "NTS-2 عملکرد باتری نیکل هیدروژن 31". مجله فضاپیما و موشک . 17 : 31-34. Bibcode : 1980JSpRo..17...31S . doi : 10.2514/3.57704 .
  77. ^ جانت، ای.جی. Hojnicki، JS; مک کیسوک، دی.بی. فینکنن، جی. Kerslake، TW; رودریگز، سی دی (ژوئیه 2002). اعتبار سنجی مدل عملکرد الکتریکی ایستگاه فضایی بین المللی از طریق تله متری در مدار (PDF ) IECEC '02. 2002 سی و هفتمین کنفرانس مهندسی تبدیل انرژی بینجامعه، 2002 . ص 45-50. doi : 10.1109/IECEC.2002.1391972 . hdl : 2060/20020070612 . شابک  0-7803-7296-4. بایگانی شده (PDF) از نسخه اصلی در 14 مه 2010 . بازیابی شده در 11 نوامبر 2011 .
  78. ^ اندرسون، PM; کوین، جی دبلیو (2002). یک سیستم قدرت تک باتری سبک وزن با قابلیت اطمینان بالا برای فضاپیماهای بین سیاره ای . مجموعه مقالات کنفرانس هوافضا . جلد 5. صص 5–2433. doi : 10.1109/AERO.2002.1035418 . شابک 978-0-7803-7231-3. S2CID  108678345 .
  79. «مرز جهانی مریخ» . Astronautix.com. بایگانی شده از نسخه اصلی در 10 اوت 2009 . بازبینی شده در 6 آوریل 2009 .
  80. ^ لوری تیاهلا، ویرایش. (7 مه 2009). "ماموریت خدمات هابل 4 ضروری" . ناسا بایگانی شده از نسخه اصلی در 13 مارس 2015 . بازبینی شده در 19 مه 2015 .
  81. هندریکس، سوزان (25 نوامبر 2008). لری تیاهلا (ویرایش). "افزایش عمر ماموریت هابل با باتری های جدید" . ناسا بایگانی شده از نسخه اصلی در 5 مارس 2016 . بازبینی شده در 19 مه 2015 .
  82. Crepeau, R. (1 ژانویه 2006). نیلز بور: مدل اتمی . ذهن های علمی بزرگ شابک 978-1-4298-0723-4.
  83. ^ برمن، آر. کوک، ق. هیل، RW (1956). "کرایوژنیک". بررسی سالانه شیمی فیزیک . 7 : 1-20. Bibcode : 1956ARPC....7....1B . doi : 10.1146/annurev.pc.07.100156.000245 .
  84. ^ چارلتون، مایک؛ ون در ورف، دیرک پیتر (1 مارس 2015). "پیشرفت در فیزیک آنتی هیدروژن". پیشرفت علم . 98 (1): 34-62. doi : 10.3184/003685015X14234978376369 . PMID 25942774 . S2CID 23581065 .  
  85. کلرباور، آلبان (29 ژانویه 2015). "چرا ضد ماده مهم است" . بررسی اروپایی 23 (1): 45-56. doi : 10.1017/S1062798714000532 . S2CID 58906869 . بایگانی شده از نسخه اصلی در 29 ژانویه 2021 . بازیابی شده در 11 ژانویه 2020 . 
  86. گانیون، اس. «هیدروژن» . آزمایشگاه جفرسون بایگانی شده از نسخه اصلی در 10 آوریل 2008 . بازیابی شده در 5 فوریه 2008 .
  87. ^ هابولد، اچ. Mathai، AM (15 نوامبر 2007). "تولید انرژی گرما هسته ای خورشیدی" . دانشگاه کلمبیا بایگانی شده از نسخه اصلی در 11 دسامبر 2011 . بازبینی شده در 12 فوریه 2008 .
  88. «هیدروژن» . mysite.du.edu . بایگانی شده از نسخه اصلی در 18 آوریل 2009 . بازبینی شده در 20 آوریل 2008 .
  89. ^ استوری-لومباردی، ال جی. Wolfe، AM (2000). "بررسی برای z > 3 سیستم جذب لیمان آلفای میرا: تکامل گاز خنثی". مجله اخترفیزیک . 543 (2): 552-576. arXiv : astro-ph/0006044 . Bibcode : 2000ApJ...543..552S . doi : 10.1086/317138 .
  90. ^ Dresselhaus، M. و همکاران (15 مه 2003). "نیازهای تحقیقاتی اساسی برای اقتصاد هیدروژن" (PDF) . خلاصه های جلسه مارس APS . آزمایشگاه ملی آرگون، وزارت انرژی ایالات متحده، آزمایشگاه دفتر علوم. 2004 : m1.001. Bibcode : 2004APS..MAR.m1001D . بایگانی شده از نسخه اصلی (PDF) در 13 فوریه 2008 . بازیابی شده در 5 فوریه 2008 .
  91. ^ گروه مک کال؛ گروه اوکا (22 آوریل 2005). "مرکز منابع H3+" . دانشگاه های ایلینوی و شیکاگو بایگانی شده از نسخه اصلی در 11 اکتبر 2007 . بازیابی شده در 5 فوریه 2008 .
  92. ^ هلم، اچ. و همکاران (2003)، "کوپلینگ حالات محدود به حالات پیوسته در هیدروژن سه اتمی خنثی"، نوترکیبی تجزیه ای یون های مولکولی با الکترون ها، گروه فیزیک مولکولی و نوری، دانشگاه فرایبورگ، آلمان، صفحات 275-288، doi : 10.9780 -1-4615-0083-4_27 , ISBN 978-1-4613-4915-0
  93. ^ توماسن، مگنوس. "کاهش هزینه و افزایش عملکرد الکترولیزهای PEM" (PDF) . fch.europa.eu . FCH JU. بایگانی شده (PDF) از نسخه اصلی در 17 آوریل 2018 . بازبینی شده در 22 آوریل 2018 .
  94. ^ کروزه، بی. گرینا، اس. بوچ، سی (2002). "وضعیت هیدروژن og Muligheter" (PDF) . بلونا. بایگانی شده از نسخه اصلی (PDF) در 16 فوریه 2008 . بازبینی شده در 12 فوریه 2008 .
  95. فون والد، گریگوری ای. (2020). "تحلیل تکنواقتصادی مبتنی بر بهینه‌سازی پیرولیز متان مذاب برای کاهش انتشار CO2 در بخش صنعتی" . انرژی و سوخت پایدار انجمن سلطنتی شیمی. 4 (9): 4598-4613. doi : 10.1039/D0SE00427H . S2CID 225676190 . بایگانی شده از نسخه اصلی در 8 نوامبر 2020 . بازیابی شده در 31 اکتبر 2020 . 
  96. اشنایدر، استفان (2020). "وضعیت هنر تولید هیدروژن از طریق پیرولیز گاز طبیعی" . نظرات ChemBioEng . کتابخانه آنلاین وایلی 7 (5): 150-158. doi : 10.1002/cben.202000014 .
  97. ^ کارترایت، جان. "واکنشی که برای همیشه سوخت های فسیلی پاکی به ما می دهد . " دانشمند جدید . بایگانی شده از نسخه اصلی در 26 اکتبر 2020 . بازیابی شده در 30 اکتبر 2020 .
  98. موسسه فناوری کارلسروهه. "هیدروژن حاصل از متان بدون انتشار CO2" . Phys.Org _ Phys.Org. بایگانی شده از نسخه اصلی در 21 اکتبر 2020 . بازیابی شده در 30 اکتبر 2020 .
  99. کرولیوس، استفان اچ. (27 ژانویه 2017). "متان به آمونیاک از طریق پیرولیز" . انجمن انرژی آمونیاک انجمن انرژی آمونیاک بایگانی شده از نسخه اصلی در 31 دسامبر 2020 . بازیابی شده در 19 اکتبر 2020 .
  100. ^ فیالکا، جان. "دپارتمان انرژی به دنبال افزایش سوخت هیدروژن برای کامیون های بزرگ است" . اخبار E& E علمی آمریکایی. بایگانی شده از نسخه اصلی در 6 نوامبر 2020 . بازیابی شده در 7 نوامبر 2020 .
  101. CCJ News (13 اوت 2020). "چگونه کامیون های پیل سوختی نیروی الکتریکی تولید می کنند و چگونه سوخت می شوند" . اخبار سی سی جی . مجله تجاری حامل. بایگانی شده از نسخه اصلی در 19 اکتبر 2020 . بازیابی شده در 19 اکتبر 2020 .
  102. ^ تویوتا. "کامیون هیدروژنی کلاس 8 سلول سوختی" . کامیون هیدروژنی قابلیت های سنگین و انتشار آلاینده های پاک را ارائه می دهد. تویوتا بایگانی شده از نسخه اصلی در 19 اکتبر 2020 . بازیابی شده در 19 اکتبر 2020 .
  103. کولیاس، مایک (26 اکتبر 2020). سازندگان خودرو تمرکز هیدروژنی خود را به دکل های بزرگ تغییر می دهند. وال استریت ژورنال . بایگانی شده از نسخه اصلی در 26 اکتبر 2020 . بازیابی شده در 26 اکتبر 2020 .
  104. ^ توربین های جنرال الکتریک. "توربین های نیروگاهی با سوخت هیدروژنی" . توربین های گاز هیدروژنی شرکت جنرال الکتریک. بایگانی شده از نسخه اصلی در 19 اکتبر 2020 . بازیابی شده در 19 اکتبر 2020 .
  105. ^ توربین های خورشیدی "توربین های نیروگاهی با سوخت هیدروژنی" . قدرت از گاز هیدروژن برای کاهش کربن . توربین های خورشیدی بایگانی شده از نسخه اصلی در 19 اکتبر 2020 . بازیابی شده در 19 اکتبر 2020 .
  106. آپهام، دی چستر (2017). "فلزات مذاب کاتالیزوری برای تبدیل مستقیم متان به هیدروژن و کربن قابل جداسازی" . علم . انجمن آمریکایی برای پیشرفت علم. 358 (6365): 917-921. Bibcode : 2017Sci...358..917U . doi : 10.1126/science.aao5023 . PMID 29146810 . S2CID 206663568 .  
  107. کلارک، پالمر (2020). "رفرمینگ خشک متان کاتالیز شده توسط آلیاژهای فلزات مذاب" . کاتالیزور طبیعت 3 : 83-89. doi : 10.1038/s41929-019-0416-2 . S2CID 210862772 . بایگانی شده از نسخه اصلی در 29 ژانویه 2021 . بازیابی شده در 31 اکتبر 2020 . 
  108. ^ BASF. "محققان BASF روی فرآیندهای تولید اساسا جدید و کم کربن، متان پیرولیز کار می کنند" . پایداری ایالات متحده BASF. بایگانی شده از نسخه اصلی در 19 اکتبر 2020 . بازیابی شده در 19 اکتبر 2020 .
  109. ^ گوسف، اسکندر. "KITT/IASS - تولید هیدروژن بدون CO2 از گاز طبیعی برای مصرف انرژی" . نوآوری انرژی اروپا موسسه مطالعات پایداری پیشرفته. بایگانی شده از نسخه اصلی در 29 ژانویه 2021 . بازیابی شده در 30 اکتبر 2020 .
  110. فرناندز، سونیا. "محققان فناوری بالقوه کم هزینه و کم انتشار را توسعه می دهند که می تواند متان را بدون تشکیل CO2 تبدیل کند. " Phys-Org . موسسه فیزیک آمریکا بایگانی شده از نسخه اصلی در 19 اکتبر 2020 . بازیابی شده در 19 اکتبر 2020 .
  111. Freyermuth، George H. "اختراع 1934: "ساخت هیدروژن از هیدروکربن های متان توسط عمل بخار در دمای بالا"" . پایگاه داده های متن کامل پتنت . اداره ثبت اختراع و علائم تجاری ایالات متحده. بایگانی شده از نسخه اصلی در 1 اکتبر 2021. بازیابی شده در 30 اکتبر 2020 .
  112. ^ مطبوعات، رومن جی. Santhanam، KSV؛ میری، مسعود ج. بیلی، آلا وی. تاکاکس، جرالد آ. (2008). مقدمه ای بر فناوری هیدروژن جان وایلی و پسران پ. 249. شابک 978-0-471-77985-8.
  113. ^ a b c Oxtoby, DW (2002). اصول شیمی مدرن (ویرایش پنجم). تامسون بروکس/کول. شابک 978-0-03-035373-4.
  114. «ویژگی‌های هیدروژن، کاربردها، کاربردها» . Universal Industrial Gases, Inc. 2007. بایگانی شده از نسخه اصلی در 27 مارس 2008 . بازیابی شده در 11 مارس 2008 .
  115. Funderburg، E. (2008). "چرا قیمت نیتروژن اینقدر بالاست؟" . بنیاد نوبل ساموئل رابرتز بایگانی شده از نسخه اصلی در 9 مه 2001 . بازیابی شده در 11 مارس 2008 .
  116. ^ Lees, A. (2007). "مواد شیمیایی از نمک" . بی بی سی بایگانی شده از نسخه اصلی در 26 اکتبر 2007 . بازیابی شده در 11 مارس 2008 .
  117. ^ پارموزینا، AV; Kravchenko، OV (2008). "فعال سازی فلز آلومینیوم برای تکامل هیدروژن از آب". مجله بین المللی انرژی هیدروژن . 33 (12): 3073-3076. doi : 10.1016/j.ijhydene.2008.02.025 .
  118. ویمر، آل (25 مه 2005). "توسعه تولید حرارت شیمیایی هیدروژن از آب با انرژی خورشیدی" (PDF) . پروژه تولید هیدروژن ترموشیمیایی خورشیدی. بایگانی شده (PDF) از نسخه اصلی در 17 آوریل 2007 . بازیابی شده در 21 دسامبر 2008 .
  119. ^ Perret, R. "توسعه تولید حرارت شیمیایی هیدروژن از آب با انرژی خورشیدی، برنامه هیدروژن DOE، 2007" (PDF) . بایگانی شده از نسخه اصلی (PDF) در 27 مه 2010 . بازیابی شده در 17 مه 2008 .
  120. ^ راسل، ام جی؛ هال، ای جی. مارتین، دبلیو (2010). "سرپانتینه سازی به عنوان منبع انرژی در منشاء حیات". ژئوبیولوژی . 8 (5): 355-371. doi : 10.1111/j.1472-4669.2010.00249.x . PMID 20572872 . 
  121. ^ Schrenk، MO; Brazelton، WJ; لانگ، اس کیو (2013). "سرپانتینه سازی، کربن و زندگی عمیق" (PDF) . بررسی در کانی شناسی و ژئوشیمی . 75 (1): 575-606. Bibcode : 2013RvMG...75..575S .