گاز هیدروژن گازی بی رنگ و بی بو و مزه میباشد. میتوان گفت فراوانترین عنصر روی زمین گاز هیدروژن است. سبکترین عنصر در جدول تناوبی به گاز هیدروژن تعلق میگیرد. هیدروژن شامل یک الکترون، یک پروتون و فاقد نوترون است. گاز هیدروژن را میتوان در همه جای زمین یافت. مانند آب، چربی، شکر، آمونیاک و غیره در بسیاری از ترکیبات نشانی از گاز هیدروژن دیده میشود.
هیدروژن در دسته عناصر غیر فلزی وجود دارد ولی به دلیل آرایش الکترونی گاز هیدروژن و مشابهت آن با دسته فلزات قلیایی در راس این گروه جای گرفته است. گفتنی است که گاز هیدروژن و فلزات قلیایی خواص مشابه ندارند. برعکس فلزات قلیایی هیدروژن، کاتیون H+ را به آسانی تشکیل نمیدهد. این گفته را انرژی یونش بالا نسبت به فلزات قلیایی تایید میکند. در واقع انرژی یونش هیدروژن ۱۳۱۲ کیلوژول بر مول است این در حالی است که انرژی یونش لیتیوم برابر با ۵۲۰ کیلوژول بر مول میباشد.
تهیه گاز هیدروژن
چندین روش برای تولید گاز هیدروژن وجود دارد یکی از ساده ترین و متداولترین روش تولید گاز هیدروژن، گرفتن آن از ملکول آب H۲O میباشد. در این روش با برقکافت آب، هیدروژن و اکسیژن را جدا میکنند و هیدروژن تولید میگردد. برای انجام این کار نیازمند یک باطری ۹ ولتی میباشیم.
روش دومی برای تولید گاز هیدروژن وجود دارد آن هم استفاده از یک گرافیت بعنوان الکترود است.
گرافیت را میتوان الکترود خوبی در نظر گرفت چون از نظر الکتریکی خنثی میباشد و در زمان برقکافت حل نمیگردد. اگرچه نمک هم میتواند با بهبود بازده این واکنش کمک کند.
در این روش نیاز به دو مداد، نمک، مقوا و یک باتری ۱.۵ ولتی نیاز است.
سومین روش تولید گاز هیدروژن استفاده از هیدروکلریک اسید میباشد که با استفاده از فلز روی صورت میپذیرد. حبابهایی طی واکنش خارج میشود که دارای هیدروژن خالص میباشند. دقت داشته باشید هنگام تولید گاز هیدروژن به این روش از تماس و برخورد با اسید اجتناب کنید.
تولید و توزیع هیدروژن
زیرساخت سوخت هیدروژن به روشهای مختلفی قابل طراحی میباشد . کارشناسان بر این باورند که منابع تولید هیدروژن و نحوه انتقال و توزیع هیدروژن به شرایط و مزایای جغرافیایی بستگی دارد به عنوان مثال در مناطقی که منابع گاز طبیعی ارزان وجود داشته باشد به صرفهترین روش تولید هیدروژن، تولید این گاز از منابع گازی میباشد. و اگر در منطقهای به منابع برق ارزان دسترسی داشته باشند، از منابع برق و با روش الکترولیز آب، تولید هیدروژن به صرفه است و در مناطقی که سوختهای دیگری مانند اتانول داشته باشند، اتانول به عنوان منبع اولیه تولید هیدروژن بسیار ارزشمند است.