Историята на откриването на водород е важен момент вразвитието на науката. Според съвременните научни идеи този газ е един от най-често срещаните елементи във Вселената. То е най-важното вещество за съществуването на звезди и, следователно, основният източник на енергия.
Кратка история на откриването на водород
Елементът е открит от британския учен Хенри Кавендиш през 1766 година. Произходът на името се връща към гръцките думи „хидро“ и „гени“, което означава „вода“ и „генератор“.
Назад през 1671 г. Робърт Бойл (1627-1691,Английският химик и физик) публикува статия „Нови експерименти, свързани с връзката между пламъка и въздуха“, в която той описва реакцията между железни пълнежи и разредени киселини. По време на експериментите ученият забеляза, че реакцията на тези вещества води до отделянето на газообразен водород („горим разтвор на Марс“).
Въпреки това, едва през 1766 г. е одобрен газ презкато основен елемент на Хенри Кавендиш (1731-1810, английски химик и физик, открил също азот), който използва живак за синтез. Ученият го определи като "запалим въздух на металите". Кавендиш точно описа свойствата на водорода, но погрешно вярваше, че газът идва от метал, а не от киселина. Съвременното име на химическия елемент е дадено от френския учен по естество А. Л. Лавоазие.
Историята на откриването на водород (Н) в това отношение не екрая. През 1931 г. професор по химия Харолд Урей, който работи в Чикаго (САЩ), открива деутериев газ. Това е тежък изотоп на водород и се пише като 2H и D.
Тухли на Вселената
Дълго време хората не можеха да разбератсвойства на материята. Въпреки че древните гърци са предполагали, че „етерът“ (околното пространство) е съставен от определени елементи, няма ясна обосновка и още по-солидно доказателство за този факт.
През есента на 1803 г. англичанинът Джон Далтън успяобясни резултатите от някои от своите изследвания, като приеме, че материята се състои от атоми. Изследователят също така открива, че всички проби от дадено съединение се състоят от една и съща комбинация от тези атоми. Далтън също отбелязва, че в редица съединения масовите съотношения на втория елемент, които се комбинират с даденото тегло на първия елемент, могат да бъдат намалени до малки цели числа ("Законът за множествените пропорции"). По този начин ученият има определено отношение към историята на откриването на водорода.
Теорията за атомите на Далтън беше представена на3-ти том на научната публикация "Химически системи", публикувана от Томас Томсън през 1807г. Материалът се появи и в статия за стронциевите оксалати, публикувана във „Философски сделки“. На следващата година Далтън сам публикува тези идеи с по-подробен анализ в „Нова система на химическата философия“. Между другото, в него ученият предложи да се използва кръг с точка в центъра като символ на водород.
Първа горивна клетка
Историята на откриването на водорода е богата на интереснисъбития. През 1839 г. британският учен сър Уилям Робърт Гроув провежда експерименти с електролиза. Той използвал електричество, за да разделя водата на водород и кислород. По-късно изследователят се зачуди дали е възможно да се направи обратното действие - да се генерира електричество от реакцията на кислорода с водорода? Гроув запечатва платинените плочи в отделни запечатани контейнери, като единият съдържа водород, а другият съдържа кислород. Когато контейнерите бяха потопени в разредена сярна киселина, между двата електрода протичаше ток, за да се образува вода в газовите бутилки. Тогава ученият свързва няколко подобни устройства в последователна верига, за да увеличи напрежението, създадено в газовата батерия.
Оттогава големите надежди се възлагат на водородапо отношение на получаването на компактни екологични енергийни източници. Все още обаче не е решен въпросът за 100% безопасност и висока ефективност на крайните устройства за масово потребление. Между другото, терминът "горивна клетка" е използван за първи път от химиците Лудвиг Монд и Чарлз Лангер, които продължават изследванията на W. R. Grove.
Автономни енергийни източници
През 1932 г. Франсис Томас Бейкън, инженерУниверситетът в Кеймбридж във Великобритания продължи да работи по проектите на Grove, Mond и Langer. Той замени платиновите електроди с по-евтина никелова мрежа и вместо електролит със сярна киселина използва алкален калиев хидроксид (по-малко агресивен за електродите). Това по същество беше създаването на първата алкална горивна клетка, наречена Bacon cell. На британеца бяха необходими още 27 години, за да демонстрира инсталация, способна да произвежда 5 kW мощност, което е достатъчно за захранване на заваръчна машина. Приблизително по същото време беше демонстрирано първото превозно средство с горивни клетки.
По - късно горивните клетки бяха използвани от НАСА през1960 г. за полети по лунната програма Аполон. Клетките на Бейкън са били (и са) на стотици космически кораби. Също така в подводниците се използват "големи батерии".
Полезно, но опасно
Историята на откриването на водорода е свързана не само срадостни моменти. Трагедията на гигантския дирижабъл "Хинденбург" свидетелства за това колко опасен е този елемент. През 30-те години на ХХ век Германия построява серия самолети Zeppelin. Като газ се използва водород. Тъй като е по-лек от азотно-кислородната смес, която съставлява по-голямата част от атмосферата, това позволява да се транспортират големи количества товари.
През 1936 г. представиха немски дизайнеринай-големият дирижабъл в света по това време „Хинденбург“. 245-метровият гигант задържа 200 000 м3 газ. Капацитетът му е невероятен: устройството успя да вдигне до 100 тона товар в небето. Самолетът е бил използван за трансатлантически трафик между Германия и САЩ. В пътническата гондола са настанени 50 души с багаж. На 05/06/1937 г. при пристигането си в Ню Йорк се случи изтичане на водород. Лесно запалимият газ се запали, възникна експлозия, довела до смъртта на 36 души. Оттогава в самолетите вместо водород се използва по-безопасен хелий.
заключение
Водородът е един от най-важните елементи вВселената. Въпреки че свойствата му са добре проучени, той не престава да интересува учени, инженери, дизайнери. Този елемент е обект на хиляди научни трудове, дипломи и резюмета. Историята на откриването на водорода е историята на самата наука, система от знания, заменила невежеството и религиозните догми.
