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高純氯化氫氣體中的氫氣可燃性


創建時間 2017-07-25 09:32:06
    高純氯化氫氣體中的氫氣正是因為它可燃性才會被加入到氯化物中,制成了高純氯化氫氣體氣體和高純度高純氯化氫氣體。今天小編就和大家講述一下氫氣的可燃性是什么樣子的。
    氫氣是一種極易燃的氣體,在空氣中的體積分數為4%至75%時都能燃燒。氫氣燃燒的焓變為286 kJ/mol:
    2H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l); Δ
    氫氣占4%至74%的濃度時與空氣混合,或占5%至95%的濃度時與氯氣混合時是極易爆炸的氣體,在熱、日光或火花的刺激下易引爆。氫氣的著火點為500 °C。純凈的氫氣與氧氣的混合物燃燒時放出紫外線。
    因為氫氣比空氣輕,所以氫氣的火焰傾向于快速上升,故其造成的危害小于碳氫化合物燃燒的危害。氫氣與所有的氧化性元素單質反應。氫氣在常溫下可自發的和氯氣(需要光照)反應 ,氫氣和氟氣在冷暗處混合就可爆炸,生成具有潛在危險性的酸高純氯化氫氣體或氟化氫。
    在帶尖嘴的導管口點燃純凈的氫氣,觀察火焰的顏色。然后在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯,過一會兒,我們可以看到,純凈的氫氣在空氣里安靜地燃燒,產生淡藍色的火焰(氫氣在玻璃導管口燃燒時,火焰常略帶黃色)。用燒杯罩在火焰的上方時,燒杯壁上有水珠生成,接觸燒杯的手能感到發燙。
    高純氯化氫氣體中的氫氣在空氣里燃燒,實際上是氫氣跟空氣里的氧氣發生了化合反應,生成了水并放出大量的熱。這個反應的化學方程式是:
    2H2+O2=點燃
    取一個一端開口,另一端鉆有小孔的紙筒(或塑料筒等),用紙團堵住小孔,用向下排空氣法收集氫氣,使紙筒內充滿氫氣。把氫氣發生裝置移開,拿掉堵小孔的紙團,用燃著的木條在小孔處點火,注意有什么現象發生。(做這個實驗時,人要離得遠些,注意安全。)
    我們可以看到,剛點燃時,氫氣在小孔處安靜地燃燒,過一小會兒,突然聽到“砰”的一聲響,爆炸的氣浪把紙筒高高炸起。
    實驗測定,空氣里如果混入氫氣的體積達到總體積的4%~74.2%,點燃時就會發生爆炸。這個范圍叫做氫氣的爆炸極限。實際上,任何可燃氣體或可燃的粉塵如果跟空氣充分混合,遇火時都有可能發生爆炸。因此,當可燃性氣體(如氫氣、液化石油氣、煤氣等)發生泄漏時,應杜絕一切火源、火星,禁止產生電火花,以防發生爆炸。
    正是由于這個原因,我們在使用高純氯化氫氣體時,要特別注意安全。點燃前,一定要檢驗氫氣的純度。
    用排水法收集一試管氫氣,用拇指堵住,移近火焰,移開拇指點火,如果聽到尖銳的爆鳴聲,就表明氫氣不純,需要再收集,再檢驗,直到響聲很小,只有“撲”的一聲才表明氫氣已純凈。如果用向下排空氣法收集氫氣,經檢驗不純而需要再檢驗時,應該用拇指堵住試管口一會兒,然后再收集氫氣檢驗純度,否則會發生爆炸的危險。因為剛檢驗過純度的試管內,氫氣火焰可能還沒有熄滅,如果立刻就用這個試管去收集氫氣,氫氣火焰可能會點燃氫氣發生器里尚混有空氣的氫氣,使氫氣發生器發生爆炸。用拇指堵住試管口一會兒,就使試管內未熄滅的氫氣火焰因缺氧氣而熄滅。另外氫氣在氧氣過量和低溫有催化劑的條件下點燃可生成過氧化氫(H2O2)(氧元素的化合價為-1)。
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