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水素の発見の歴史-理論から実践まで

水素の発見の歴史は、科学の発展。現代の科学的概念によれば、このガスは宇宙で最も豊富な元素の1つです。それは星の存在にとって最も重要な物質であり、したがって、主要なエネルギー源です。

水素発見の簡単な歴史

この元素は、1766年に英国の科学者ヘンリーキャベンディッシュによって発見されました。名前の由来はギリシャ語の「水」と「遺伝子」にさかのぼります。これは「水」と「発電機」を意味します。

1671年、ロバートボイル（1627-1691）英国の化学者および物理学者）は、「炎と空気の関係に関する新しい実験」という記事を発表しました。この記事では、鉄粉と希酸の反応について説明しています。実験の過程で、科学者はこれらの物質の反応がガス状水素（「火星の可燃性溶液」）の発生につながることに気づきました。

しかし、ガスが承認されたのは1766年まででした。水銀を使用して合成したヘンリー・キャベンディッシュ（1731-1810、窒素も発見した英国の化学者および物理学者）による主要元素として。科学者はそれを「金属でできた可燃性の空気」と表現しました。キャベンディッシュは水素の性質を正確に説明しましたが、ガスは酸からではなく金属から来ていると誤って信じていました。化学元素の現代的な名前は、フランスの博物学者A.L.Lavoisierによって付けられました。

水素（H）の発見の歴史は終了します。 1931年、重水素ガスは、シカゴ（米国）で働いていた化学の教授、ハロルド・ユーリーによって発見されました。これは水素の重い同位体であり、次のように書かれています。 ²HとD。

宇宙のレンガ

長い間、人々は理解できませんでした物質の性質。古代ギリシャ人は「エーテル」（周囲の空間）が特定の要素で構成されていると想定していましたが、明確な正当化はなく、この事実のさらに確固たる証拠はありませんでした。

1803年の秋、イギリス人のジョン・ドルトンは次のことができました。物質が原子で構成されていると仮定して、彼の研究のいくつかの結果を説明します。研究者はまた、特定の化合物のすべてのサンプルがこれらの原子の同じ組み合わせで構成されていることを発見しました。ダルトンはまた、多くの化合物において、最初の元素の所定の重量と組み合わされた2番目の元素の質量比を小さな整数に減らすことができると述べました（「倍数比例の法則」）。したがって、科学者は水素の発見の歴史と一定の関係があります。

ダルトンの「原子理論」のプレゼンテーションは、1807年にトーマス・トムソンによって出版された科学出版物「化学のシステム」の第3巻。この資料は、PhilosophicalTransactionsに掲載されたシュウ酸ストロンチウムに関する記事にも掲載されました。翌年、ダルトンはこれらのアイデアを自費出版し、化学哲学の新しいシステムでより詳細な分析を行いました。ちなみに、その中で科学者は、水素のシンボルとして中央にドットが付いた円を使用することを提案しました。

最初の燃料電池

水素発見の歴史は興味深いものが豊富ですイベント。 1839年、英国の科学者ウィリアムロバートグローブ卿が電気分解実験を行いました。彼は電気を使って水を水素と酸素に分離しました。後で、研究者は反対の行動をすることが可能であるかどうか疑問に思いました-酸素と水素の反応から電気を生成するために？ Groveは、プラチナプレートを別々の密閉容器に密封しました。1つは水素を含み、もう1つは酸素を含みます。容器を希硫酸に浸すと、2つの電極間に電流が流れ、ガスボンベ内に水が形成されました。次に、科学者は直列回路でいくつかの同様のデバイスを接続して、ガス電池で生成される電圧を上げました。

それ以来、水素に大きな期待が寄せられていますコンパクトで環境にやさしいエネルギー源を手に入れるという点で。しかし、大量消費用のエンドデバイスの100％の安全性と高効率の問題はまだ解決されていません。ちなみに、「燃料電池」という用語は、W。R。グローブの研究を続けた化学者のルードウィッヒモンドとチャールズランガーによって最初に使用されました。

自律的なエネルギー源

1932年、エンジニアのフランシストーマスベーコン英国のケンブリッジ大学は、グローブ、モンド、ランガーのプロジェクトに取り組み続けました。彼は白金電極をより安価なニッケルメッシュに交換し、硫酸を含む電解質の代わりに、アルカリ性水酸化カリウム（電極への攻撃性が低い）を使用しました。これは本質的に、ベーコンセルと呼ばれる最初のアルカリ燃料電池の作成でした。ブリトンは、溶接機に電力を供給するのに十分な5kWの電力を生成できる設備を実証するのにさらに27年かかりました。同じ頃、最初の燃料電池車のデモが行われました。

燃料電池は後にNASAによって使用されましたアポロ月面プログラムのフライトの場合は1960年。ベーコンの細胞は、何百もの宇宙船に搭載されてきました（そして搭載されています）。また、潜水艦では「ビッグバッテリー」が使用されています。

役に立つが危険

水素の発見の歴史は、楽しい瞬間。巨大な飛行船「ヒンデンブルク」の悲劇は、この要素がいかに危険であるかを証明しています。 1930年代、ドイツは一連のツェッペリン航空機を製造しました。ガスとして水素を使用した。大気の大部分を占める窒素と酸素の混合物よりも軽いため、大量の貨物を輸送することができました。

1936年、ドイツのデザイナーが発表しました当時世界最大の飛行船「ヒンデンブルク」。 245メートルの巨人は200,000m3のガスを保持していました。その運搬能力は驚くべきものです。この装置は最大100トンの貨物を空に持ち上げることができました。航空機は、ドイツと米国の間の大西洋横断交通に使用されました。乗客のゴンドラは荷物を持って50人を収容しました。 1937年5月6日、ニューヨークに到着すると、水素漏れが発生しました。可燃性の高いガスが発火し、爆発が発生し、36人が死亡した。それ以来、より安全なヘリウムが水素の代わりに航空機で使用されてきました。