Historien om upptäckten av väte tar en viktig milstolpevetenskapens utveckling. Enligt moderna vetenskapliga begrepp är denna gas ett av de mest förekommande elementen i universum. Det är det viktigaste ämnet för stjärnornas existens, och därför den huvudsakliga energikällan.
En kort historia av upptäckten av väte
Elementet upptäcktes av den brittiske forskaren Henry Cavendish 1766. Namnets ursprung går tillbaka till de grekiska orden "hydro" och "gener", som betyder "vatten" och "generator".
Tillbaka 1671, Robert Boyle (1627-1691,engelsk kemist och fysiker) publicerade en artikel "Nya experiment rörande förhållandet mellan låga och luft", där han beskrev reaktionen mellan järnspån och utspädda syror. Under experimentprocessen märkte forskaren att reaktionen av dessa ämnen leder till utvecklingen av gasformigt väte ("brandbar lösning av Mars").
Det var dock inte förrän 1766 som gasen godkändes isom huvudelement av Henry Cavendish (1731-1810, engelsk kemist och fysiker som också upptäckte kväve), som använde kvicksilver för att syntetisera. Forskaren beskrev det som "brandfarlig luft gjord av metaller." Cavendish beskrev exakt egenskaperna hos väte, men trodde felaktigt att gasen kom från en metall och inte från en syra. Det moderna namnet för det kemiska elementet gavs av den franske naturforskaren A.L. Lavoisier.
Historien om upptäckten av väte (H) är inteslutar. 1931 upptäcktes deuteriumgas av en professor i kemi, Harold Urey, som arbetade i Chicago (USA). Det är en tung isotop av väte och skrivs som 2H och D.
Universums tegelstenar
Under lång tid kunde folk inte förståmateriens egenskaper. Även om de gamla grekerna antog att "eter" (det omgivande rummet) var sammansatt av vissa element, fanns det ingen tydlig motivering och ännu mer solida bevis för detta faktum.
Hösten 1803 kunde engelsmannen John Daltonförklara resultaten av några av hans studier, förutsatt att materia består av atomer. Forskaren fick också reda på att alla prover av en given förening består av samma kombination av dessa atomer. Dalton noterade också att i ett antal föreningar kan massförhållandena för det andra elementet, som kombineras med den givna vikten av det första elementet, reduceras till små heltal ("The Law of Multiple Proportions"). Således har forskaren en viss relation till historien om upptäckten av väte.
Daltons "Theory of Atoms"-presentation ägde rum i3:e volymen av den vetenskapliga publikationen "Systems of Chemistry", publicerad av Thomas Thomson 1807. Materialet förekom också i en artikel om strontiumoxalater publicerad i Philosophical Transactions. Året därpå publicerade Dalton själv dessa idéer med en mer detaljerad analys i A New System of Chemical Philosophy. Förresten, i det föreslog forskaren att använda en cirkel med en prick i mitten som en symbol för väte.
Första bränslecellen
Historien om upptäckten av väte är rik på intressantevenemang. År 1839 genomförde den brittiske forskaren Sir William Robert Grove elektrolysexperiment. Han använde elektricitet för att separera vatten till väte och syre. Senare undrade forskaren om det var möjligt att göra den motsatta åtgärden - att generera elektricitet från reaktionen mellan syre och väte? Grove förseglade platinaplattorna i separata förseglade behållare, en innehöll väte och den andra innehöll syre. När behållarna var nedsänkta i utspädd svavelsyra flöt en ström mellan de två elektroderna för att bilda vatten i gasflaskorna. Sedan kopplade forskaren flera liknande enheter i en seriekrets för att öka spänningen som skapas i gasbatteriet.
Sedan dess har stora förhoppningar ställts på vätenär det gäller att få fram kompakta miljövänliga energikällor. Frågan om 100 % säkerhet och hög effektivitet för slutenheter för masskonsumtion har dock ännu inte lösts. Förresten, termen "bränslecell" användes först av kemister Ludwig Mond och Charles Langer, som fortsatte forskningen av W. R. Grove.
Autonoma energikällor
1932, Francis Thomas Bacon, ingenjörUniversity of Cambridge i Storbritannien, fortsatte att arbeta med projekten Grove, Mond och Langer. Han ersatte platinaelektroderna med ett billigare nickelnät, och istället för en elektrolyt med svavelsyra använde han alkalisk kaliumhydroxid (mindre aggressiv mot elektroderna). Detta var i huvudsak skapandet av den första alkaliska bränslecellen, kallad Bacon-cellen. Det tog britten ytterligare 27 år att demonstrera en installation som kan producera 5 kW effekt, vilket är tillräckligt för att driva en svetsmaskin. Ungefär samtidigt demonstrerades det första bränslecellsfordonet.
Bränsleceller användes senare av NASA i1960 för flygningar i Apollo-månprogrammet. Bacons celler har varit (och finns) på hundratals rymdskepp. Även "stora batterier" används i ubåtar.
Hjälpsamt men farligt
Historien om upptäckten av väte förknippas inte bara medglada stunder. Tragedin med det gigantiska luftskeppet "Hindenburg" vittnar om hur osäkert detta element är. På 1930-talet byggde Tyskland en serie Zeppelinflygplan. Väte användes som gas. Eftersom den var lättare än kväve-syreblandningen som utgör huvuddelen av atmosfären, gjorde den det möjligt att transportera stora volymer last.
1936 presenterade tyska designersvärldens största luftskepp på den tiden "Hindenburg". Den 245 meter långa jätten rymde 200 000 m3 gas. Dess bärförmåga är fantastisk: enheten kunde lyfta upp till 100 ton last till himlen. Flygplanet användes för transatlantisk trafik mellan Tyskland och USA. Passagerargondolen rymde 50 personer med bagage. Den 05/06/1937, vid ankomsten till New York, inträffade en vätgasläcka. Den mycket brandfarliga gasen fattade eld, en explosion inträffade, vilket resulterade i att 36 personer dog. Sedan dess har säkrare helium använts i flygplan istället för väte.
slutsats
Väte är ett av de viktigaste elementen iUniversum. Även om dess egenskaper är väl studerade, slutar det inte att intressera forskare, ingenjörer, designers. Detta element är föremål för tusentals vetenskapliga artiklar, diplom och sammanfattningar. Historien om upptäckten av väte är själva vetenskapens historia, ett kunskapssystem som ersatte okunnighet och religiösa dogmer.
