Hidrojen-metal sistemleri, bir dizi temel fiziksel özelliğin incelenmesinde genellikle prototiplerdir. Elektronik özelliklerin aşırı basitliği ve hidrojen atomlarının düşük kütlesi, fenomenleri mikroskobik düzeyde analiz etmeyi mümkün kılar. Aşağıdaki görevler dikkate alınır:
- Güçlü elektron-iyon etkileşimi dahil olmak üzere düşük hidrojen konsantrasyonlarına sahip bir alaşımda bir protonun yakınında elektron yoğunluğunun yeniden düzenlenmesi
- "Elektronik sıvının" pertürbasyonu ve kristal kafesin deformasyonu yoluyla bir metal matristeki dolaylı etkileşimin belirlenmesi.
- Yüksek hidrojen konsantrasyonlarında, stokiyometrik olmayan bir bileşime sahip alaşımlarda metalik bir durumun oluşması sorunu ortaya çıkar.
Alaşımlar hidrojen - metal
Metal matrisin boşluklarında lokalize olan hidrojen, kristal kafesi hafifçe bozar. İstatistiksel fizik açısından, etkileşen bir "kafes gazı" modeli gerçekleştirilir. Faz geçiş noktalarına yakın termodinamik ve kinetik özelliklerin incelenmesi özellikle ilgi çekicidir. Düşük sıcaklıklarda, sıfır noktası salınımlarının yüksek enerjisi ve büyük bir yer değiştirme genliği ile bir kuantum alt sistemi oluşturulur. Bu, faz dönüşümleri sırasında kuantum etkilerini incelemeyi mümkün kılar. Bir metaldeki hidrojen atomlarının yüksek hareketliliği, difüzyon süreçlerini incelemeyi mümkün kılar. Başka bir araştırma alanı, hidrojenin metallerle etkileşiminin yüzey olaylarının fiziği ve fiziksel kimyasıdır: bir hidrojen molekülünün bozunması ve atomik hidrojenin yüzeyinde adsorpsiyon. Hidrojenin ilk halinin atomik ve son halinin moleküler olduğu durum özellikle ilgi çekicidir. Yarı kararlı metal-hidrojen sistemleri oluştururken bu önemlidir.
Hidrojen-metal sistemlerinin uygulanması
- Hidrojen arıtma ve hidrojen filtreleri
- Metal hidritlerin nükleer reaktörlerde moderatör, reflektör vb. olarak kullanılması.
- izotop ayrımı
- Füzyon reaktörleri - lityumdan trityum çıkarma
- Su ayrışma cihazları
- Yakıt hücreleri ve piller için elektrotlar
- Metal hidritlere dayalı otomotiv motorları için hidrojen depolama
- Araçlar ve evler için klimalar dahil olmak üzere metal hidrit bazlı ısı pompaları
- Termik santraller için enerji dönüştürücüler
İntermetalik metal hidritler
İntermetalik bileşiklerin hidritleri endüstride geniş uygulama alanı bulmuştur. Örneğin cep telefonları, taşınabilir bilgisayarlar (dizüstü bilgisayarlar), kameralar ve video kameralar için şarj edilebilir pillerin ve akümülatörlerin ana kısmı bir metal hidrit elektrot içerir. Bu tür piller kadmiyum içermediğinden çevre dostudur.
Tipik NiMH Piller
Wikimedia Vakfı. 2010
Diğer sözlüklerde "Metal hidritler" in neler olduğuna bakın:
Hidrojenden daha düşük bir elektronegatifliğe sahip metaller ve metal olmayan hidrojen bileşikleri. Bazen tüm elementlerin hidrojen içeren bileşikleri hidritler olarak sınıflandırılır. Sınıflandırma Hidrojen bağının doğasına bağlı olarak ... ... Wikipedia'yı ayırt ederler.
Hidrojenden daha az elektronegatif olan metaller veya metal olmayan hidrojen bileşikleri. Bazen G., Comm olarak anılır. tüm kimya. hidrojen içeren elementler Basit veya ikili, G., kompleksi ayırt edin (örneğin, Alüminyum hidritler, Metal borohidritler ... Kimyasal Ansiklopedi
Diğer elementlerle hidrojen bileşikleri. Hidrojen bağının doğasına bağlı olarak, üç tür hidrojen ayırt edilir: iyonik, metalik ve kovalent. İyonik (tuz benzeri) mineraller arasında alkali metaller ve toprak alkali metaller bulunur. BT… …
- (metallides), metalik içerir. St. sen, özellikle elektrik. metalden kaynaklanan iletkenlik. kimyanın doğası. bağlantılar. M. s. iletişim dahil metaller birbirleriyle intermetallidler ve diğerleri. bağlantı metal olmayan metaller (esas olarak geçiş). ... ... Kimyasal Ansiklopedi
Bor hidritler, boranlar, hidrojenli bor bileşikleri. B. bir molekülde 2 ila 20 boron atomu içerdiği bilinmektedir. En basit B., BH3, serbest halde bulunmaz, sadece aminler, eterler ve benzerleri ile kompleksler halinde bilinir. Karakter…… Büyük Sovyet Ansiklopedisi
Normal koşullar altında karakteristik özelliklere sahip olan basit maddeler: yüksek elektriksel ve termal iletkenlik, negatif sıcaklık elektriksel iletkenlik katsayısı, elektromanyetik dalgaları iyi yansıtma yeteneği ... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi
ALT GRUP VA. FOSFOR AZOT AİLESİ IIIA ve IVA alt gruplarında ortaya çıkan özelliklerin metalik olmayandan metalik olana doğru değişme eğilimi de bu alt grubun karakteristiğidir. Metalliğe geçiş (keskin olmasa da) arsenik ile başlar, ... ... Collier Ansiklopedisi
- (enlem arası ve metal arası) (intermetalik bileşikler), kimyasal. bağlantı iki veya birkaç metaller kendi aralarında Metalik bileşikler veya metalitler ile ilgili. Ve etkileşim sonucu oluşur. füzyon sırasında bileşenler, buhardan yoğuşma ... Kimyasal Ansiklopedi
- (Yunan metalonundan orijinal olarak, benim, benim), normal koşullar altında karakteristik, metalik, yüksek elektriksel özelliklere sahip olan wa. iletkenlik ve termal iletkenlik, negatif. sıcaklık katsayısı. elektrik iletkenlik, yetenek ... ... Kimyasal Ansiklopedi
Metal- (Metal) Metalin tanımı, metallerin fiziksel ve kimyasal özellikleri Metalin tanımı, metallerin fiziksel ve kimyasal özellikleri, metallerin uygulanması İçindekiler İçindekiler Tanım Doğada Bulunan Özellikler Karakteristik özellikler ... ... yatırımcı ansiklopedisi
Hidrojenin toryum ile etkileşiminin ürününün, diğer tüm metallerin hidrojen türevlerine kıyasla, en büyük miktarda hidrojen içermesi ve bileşimde ThH 3.75 oranına karşılık gelmesi, yani maksimuma karşılık gelen bileşime yaklaşması karakteristiktir. grup IV'ün elementlerinin değeri. Hidrojen içeren toryumun yoğunluğu, metalin yoğunluğundan neredeyse %30 daha azken, titanyum alt grubunun geri kalan elementleri için, hidrojenle etkileşim üzerine yoğunluktaki değişim yaklaşık %15'tir.
Karbon alt grubunun elementlerinin en basit hidritleri - karbon, silikon, germanyum, kalay, kurşun dört değerlidir ve MeH4 genel formülüne karşılık gelir. Grup IV elementlerinin hidritlerinin termal kararlılığı, bu elementlerin atom ağırlığındaki ve atom yarıçapındaki artışla kademeli olarak azalır.
vanadyum alt grubu v gruplar . Hidrojenin vanadyum, niyobyum ve tantal ile etkileşimi birçok açıdan benzerdir. Bu sistemlerde kesin stokiyometrik bileşime sahip kimyasal bileşikler bulunmamıştır. Hidrojenin emilmesi ve salınması metalik tantalın yapısında geri dönüşü olmayan değişikliklere neden olduğundan, tantal-hidrojen sisteminde ve görünüşe göre niyobyum-hidrojen sisteminde bir ara tip kimyasal bağların belirli bir fraksiyonunun varlığı mümkündür.
Azot, fosfor, arsenik, antimon ve bizmutun basit hidritleri MeH3 genel formülüne sahiptir. V. gruptaki elementlerin hidrürleri, IV. ve VI. gruptaki elementlerden daha az dirençlidir. NH3 tipi basit hidritlere ek olarak, V grubunun çoğu elementi de hidrojenle daha karmaşık bileşikler oluşturur.
Krom alt grubunun elementlerinden Grup VI - krom, molibden, tungsten ve uranyum, sadece uranyum hidrit UH 3 incelenmiştir. Bu bileşikteki kimyasal bağ, muhtemelen hidrojen köprülerinin varlığıyla açıklanabilir, ancak hiçbir şekilde UH3'ün özellikleriyle tutarlı olan kovalentlik ile açıklanamaz. Uranyum hidrit oluşumuna, uranyum yoğunluğunda keskin (neredeyse %42) bir azalma eşlik eder. Yoğunluktaki bu azalma derecesi, metallerin çalışılan hidrojen türevleri arasında en yüksek olanıdır ve büyüklük sırasına göre, grup I alkali metal hidritlerin oluşumu sırasında gözlenen yoğunluk artışına karşılık gelir. Hidrojenin krom, molibden ve tungsten ile etkileşimi ile kesin stokiyometrik bileşime sahip kimyasal bileşiklerin elde edilmesi hakkında güvenilir bilgi yoktur.
Bu grubun elementlerinin hidritleri, elementlerin hidrojen ile doğrudan etkileşimi ile elde edilebilir. H 2 O, H 2 S, H 2 Se, H 2 Te ve H 2 Po serilerinde hidritlerin termal kararlılığı hızla düşer.
Hidrojenin elementlerle kimyasal etkileşimi ile ilgili olarak Grup 8 periyodik sistem - demir, nikel ve kobalt - literatürde çelişkili veriler var. Doğal olarak, bu elementlerin hidritlerinin gerçek varlığı hakkında şüpheler var. Hidrojenin yüksek sıcaklıklarda demir, kobalt ve nikel ile etkileşimi, geleneksel anlamda kimyasal bir süreç değildir. Ancak bu, bu elementlerin hidritlerinin varlığının imkansızlığını henüz kanıtlamaz.
Birçok araştırmacı, hidrit olduğuna inandıkları ürünleri elde ettiklerini bildirdi. Bu nedenle, üzerinde ayrıştıkları 150 ° C'nin altındaki sıcaklıklarda kararlı olan demir hidritlerin - FeH, FeH2 ve FeH3 - dolaylı üretimi hakkında bilgi vardır. Nikel ve kobalt hidritler de rapor edilmiştir. Nihai ürünler, koyu renkli, ince dağılmış piroforik tozlardı. Bazı yazarlara göre, bu tür maddeler aslında hidritler değil, yüzeyde fiziksel olarak adsorbe edilmiş önemli miktarlarda hidrojen içeren ince dağılmış indirgenmiş metallerdir. Diğerleri, adsorbe edilmiş hidrojenin metal yüzeyinde atomik durumda olduğuna ve metal atomları ile kimyasal bir bağ oluşturduğuna inanır.
Hidrojenin grup VIII'in diğer elementleriyle (paladyum hariç) kimyasal etkileşimi hakkında çok az tutarlı veri vardır.
Masada. Şekil 5, hidrojen ile etkileşim üzerine metallerin yoğunluğundaki değişime ilişkin mevcut verileri göstermektedir.
Levha tektoniği teorisi "zaferini" kutlarken, aynı anda iç yapının daha fazla araştırılması sırasında eksiler kazanırken ve çöküşüne doğru ilerlerken, Dünya'nın genişleme teorisi iki ana sorununu çözdü ve aynı zamanda, çekirdekteki "aşırı" baskılara göre yol boyunca tüm soruları ortadan kaldıran böyle bir genişleme mekanizmasının bir çeşidi bulundu.
Yaklaşık otuz yıl önce, çoğu zaman olduğu gibi bu soruna tamamen farklı bir açıdan yaklaşan Sovyet bilim adamı Vladimir Larin (şimdi Jeolojik Bilimler Doktoru) tarafından uzun çıkmazdan bir çıkış yolu önerildi.
Pirinç. 69. Metal ve hidrojen atomlarının şeması
Her şeyden önce, hidrojenin bir metalde çözünmesi, onu sadece metal atomlarıyla karıştırmakla kalmaz - aynı zamanda hidrojen, elektronunu, yalnızca bir taneye sahip olduğu çözeltinin ortak kumbarasına verir ve kalır. kesinlikle "çıplak" proton. Ve protonun boyutu, herhangi bir atomun boyutundan 100 bin kat (!) Daha küçüktür, bu da (protonun muazzam yük ve kütlesi ile birlikte) diğer atomların elektron kabuğunun derinliklerine bile nüfuz etmesine izin verir. (çıplak bir protonun bu yeteneği zaten deneysel olarak kanıtlanmıştır).
Ancak başka bir atomun içine nüfuz eden proton, olduğu gibi, bu atomun çekirdeğinin yükünü arttırır, elektronların ona olan çekiciliğini arttırır ve böylece atomun boyutunu küçültür. Bu nedenle, hidrojenin bir metalde çözünmesi, ne kadar paradoksal görünürse görünsün, böyle bir çözeltinin ufalanmasına değil, aksine ana metalin sıkıştırılması. Normal koşullar altında (yani, normal atmosferik basınçta ve oda sıcaklığında), bu etki önemsizdir, ancak yüksek basınç ve sıcaklıkta çok önemlidir.
Bu nedenle, Dünya'nın dış sıvı çekirdeğinin önemli miktarda hidrojen içerdiği varsayımı, öncelikle kimyasal özellikleriyle çelişmez; ikincisi, cevher yatakları için hidrojenin derin depolanması sorununu zaten çözüyor; ve üçüncüsü, bizim için daha önemli olan, içindeki basınçta eşit derecede önemli bir artış olmadan bir maddenin önemli bir şekilde sıkıştırılmasına izin verir.
“Moskova Üniversitesi'nde metaller arası bir bileşiğe [lantan ve nikel alaşımı] dayalı bir silindir yarattılar. Musluğu çevirin - ve bir litrelik silindirden bin litre hidrojen salınır! (M. Kuryachaya, "Olmayan Hidritler").
Ama bütün bunların "tohum" olduğu ortaya çıktı ...
Metal hidritlerde - yani, bir metalin hidrojen ile kimyasal bileşiklerinde - farklı bir tablomuz var: elektronunu veren hidrojen değil (sıradan, oldukça gevşek bir elektronik kumbaraya), ancak metal dış yüzeyinden kurtuluyor. hidrojen ile sözde bir iyonik bağ oluşturan elektron kabuğu. Aynı zamanda, halihazırda sahip olduğu elektronun bulunduğu aynı yörüngeye ek bir elektron kabul eden hidrojen atomu, pratik olarak boyutunu değiştirmez. Ancak bir metal atomunun iyonunun yarıçapı - yani dış elektron kabuğu olmayan bir atom - atomun kendisinin yarıçapından çok daha azdır. Demir ve nikel için iyonik yarıçap, nötr bir atomun yarıçapının yaklaşık 0,6'sıdır ve diğer bazı metaller için oran daha da etkileyicidir. Metal iyonlarının boyutunun bu şekilde küçültülmesi, bu sıkıştırmanın bir sonucu olarak basınçta herhangi bir artış olmadan birkaç kez hidrit formunda sıkıştırılmalarına izin verir!..
Ayrıca, hidrit parçacıklarının paketlenmesini aşırı sıkıştırma yeteneği, olağan normal koşullar altında bile (bkz. Tablo 1) deneysel olarak saptanır ve yüksek basınçlarda daha da artar.
Yoğunluk, g/cm
Metal
hidrit
Sıkıştırma, %
Sekme 1. Bazı hidritleri sıkıştırabilme (normal koşullar altında)
Ek olarak, hidritlerin kendileri de kendi içlerinde ek hidrojeni çözebilirler. Bir zamanlar, bu yeteneklerini yakıt depolamak için hidrojenli otomobil motorlarının geliştirilmesinde bile kullanmaya çalıştılar.
“... örneğin, bir santimetre küp magnezyum hidrit, ağırlıkça, bir santimetre küp sıvı hidrojende bulunandan bir buçuk kat daha fazla ve yüz elli atmosfere sıkıştırılmış bir gazdan yedi kat daha fazla hidrojen içerir. !” (M. Kuryachaya, "Olmayan Hidritler").
Bir sorun - normal koşullar altında hidritler çok kararsızdır ...
Ancak, basıncın çok daha yüksek olduğu gezegenin bağırsaklarının derinliklerinde var olma olasılığından bahsettiğimiz için normal koşullara ihtiyacımız yok. Ve artan basınçla hidritlerin stabilitesi önemli ölçüde artar.
Şimdi, bu özelliklerin deneysel doğrulaması zaten elde edildi ve giderek daha fazla jeolog, hidrit çekirdek modelinin eski demir-nikel modelinden çok daha gerçeğe yakın olabileceğine inanma eğiliminde. Dahası, gezegenimizin bağırsaklarındaki koşulların incelikli hesaplamaları, çekirdeğinin "saf" demir-nikel modelinin tatmin edici olmadığını ortaya koyuyor.
“Sismolojik ölçümler, Dünya'nın hem iç (katı) hem de dış (sıvı) çekirdeklerinin, aynı fizikokimyasal parametrelere sahip yalnızca metalik demirden oluşan bir çekirdek modeline dayanarak elde edilen değere kıyasla daha düşük bir yoğunlukla karakterize edildiğini gösteriyor. .
Çekirdekte hidrojenin varlığı, atmosferik basınçta demirdeki çözünürlüğünün düşük olması nedeniyle uzun süredir tartışmalıdır. Bununla birlikte, son deneyler, demir hidrit FeH'nin yüksek sıcaklık ve basınçlarda oluşabileceğini ve derinlere inildiğinde, ~1600 km derinliğe karşılık gelen 62 GPa'yı aşan basınçlarda kararlı olduğunu belirlemeyi mümkün kılmıştır. Bu bağlamda, çekirdekte önemli miktarlarda (%40 mol.'e kadar) hidrojen bulunması oldukça kabul edilebilir ve yoğunluğunu sismolojik verilerle tutarlı değerlere düşürür"(Yu. Pushcharovsky, "Dünya mantosunun tektoniği ve jeodinamiği").
Ancak en önemli şey, belirli koşullar altında - örneğin, basınç düşürüldüğünde veya ısıtıldığında - hidritlerin bileşenlere ayrışabilmesidir. Metal iyonları, ortaya çıkan tüm sonuçlarla atomik duruma geçer. Kütleyi değiştirmeden, yani maddenin korunumu yasasını ihlal etmeden, maddenin hacminin önemli ölçüde arttığı bir süreç vardır. Benzer bir süreç, bir metaldeki bir çözeltiden hidrojen salındığında da meydana gelir (yukarıya bakın).
Ve bu, gezegenin boyutunu artırmak için zaten tamamen anlaşılır bir mekanizma sağlıyor !!!
"Orijinal olarak hidrit Dünya hipotezinin ana jeolojik ve tektonik sonucu, jeolojik tarih boyunca önemli, muhtemelen birden çoktur. hacminde artış, hidrojenin gazının alınması ve hidritlerin metallere geçişi sırasında gezegenin iç kısmının kaçınılmaz dekompresyonundan kaynaklanmaktadır ”(V. Larin,“ Orijinal hidrit Dünya Hipotezi ”).
Böylece Larin, yalnızca cevher yataklarının bazı sorunlarını çözen ve Dünya tarihindeki (geri döneceğimiz) bir dizi süreci açıklayan bir teori önerdi, aynı zamanda genişleme hipotezimiz için ciddi bir zemin sağladı. gezegen - bir yan etki olarak.
Larin asıl şeyi yaptı - Dünya'nın genişleme teorisinin tüm ana problemlerini ortadan kaldırdı! ..
Geriye sadece "teknik detaylar" kaldı.
Örneğin, gezegenimizin var olduğu tüm süre boyunca ne kadar büyüdüğü ve genişlemesinin ne oranda gerçekleştiği kesinlikle net değil. Farklı araştırmacılar birbirinden çok farklı tahminler verdiler, ayrıca aynı zamanda basit parmak emmeye çok benziyorlardı.
"... Paleozoik'te, bu hipoteze göre, Dünya'nın yarıçapı modern olandan yaklaşık 1,5 - 1,7 kat daha azdı ve bu nedenle, o zamandan beri Dünya'nın hacmi yaklaşık 3,5 - 5 kat arttı" ( O. Sorokhtin, "Genişleyen Dünya Felaketi").
“En olası fikirler bana, erken Archean'dan (yani 3,5 milyar yıldan fazla) yarıçapının bir buçuk ila iki kattan fazla artamayacağı, Dünya'nın nispeten ılımlı bir genişleme ölçeği hakkında geliyor. , geç Proterozoik'ten (yani, 1, 6 milyar yıldan fazla) - en fazla 1,3 - 1,5 kat ve Mezozoik'in başından beri (yani, son 0,25 milyar yıl boyunca) en fazla 5, maksimum 10 yüzde ”(E. Milanovsky,“ Dünya genişliyor mu? Dünya titriyor mu?”).
Ne yazık ki. Larin'in hipotezi de bu soruya doğrudan bir cevap vermiyor.
Dahası, tüm araştırmacılar, sürecin Dünya'nın oluşumunun en başından itibaren aşağı yukarı eşit bir şekilde ilerlediği gerçeğinden hareket ettiler (hidrit teorisinin yazarı V. Larin de bu hipoteze bağlı kalıyor). Ve bu, o kadar düşük genişleme oranlarına yol açar ki, onu modern araçlarla düzeltmek neredeyse imkansızdır. Ve teorinin geçerliliğinin doğrulanması sadece uzak bir gelecek meselesi gibi görünüyor.
Hidrojenin hidrit formunda depolanması durumunda, gaz halindeki hidrojeni sıkıştırılmış bir biçimde depolarken gerekli olan hacimli ve ağır silindirlere veya sıvı hidrojeni depolamak için karmaşık ve pahalı kaplara gerek yoktur. Hidrojen hidritler halinde depolandığında, sistemin hacmi, silindirlerdeki depolama hacmine göre yaklaşık 3 kat azalır. Hidrojenin taşınmasını basitleştirir. Hidrojenin dönüştürülmesi ve sıvılaştırılması için herhangi bir maliyet yoktur.
Hidrojen, metal hidritlerden iki reaksiyonla elde edilebilir: hidroliz ve ayrışma:
Hidroliz ile hidritte olduğundan iki kat daha fazla hidrojen elde edebilirsiniz. Ancak, bu süreç pratik olarak geri döndürülemez. Bir hidridin termal ayrışmasıyla hidrojen elde etme yöntemi, sistemdeki sıcaklık ve basınçtaki hafif bir değişikliğin hidrit oluşum reaksiyonunun dengesinde önemli bir değişikliğe neden olduğu hidrojen akümülatörlerinin oluşturulmasını mümkün kılar.
Hidrojeni hidritler şeklinde depolamak için sabit cihazların kütle ve hacim üzerinde katı kısıtlamaları yoktur, bu nedenle, bir veya başka bir hidritin seçiminde sınırlayıcı faktör, büyük olasılıkla, maliyeti olacaktır. Bazı uygulamalar için vanadyum hidrit yararlı olabilir çünkü 270 K'ye yakın bir sıcaklıkta iyi ayrışır. Magnezyum hidrit nispeten ucuzdur, ancak 560-570 K gibi nispeten yüksek ayrışma sıcaklığına ve yüksek bir oluşum ısısına sahiptir. Demir-titanyum alaşımı nispeten ucuzdur ve hidrürü, düşük bir oluşum ısısı ile 320-370 K sıcaklıklarda ayrışır.
Hibritlerin kullanımının önemli güvenlik faydaları vardır. Hasarlı bir hidrojen hidrit kabı, hasarlı bir sıvı hidrojen deposundan veya hidrojenle dolu basınçlı kaptan çok daha az tehlikelidir.
Hidrojenin metale bağlanmasının ısının salınmasıyla ilerlemesi esastır. Hidrojen M metalinden hidrit oluşumunun ekzotermik süreci (yükleme) ve hidritten hidrojen salınımının endotermik süreci (boşaltma) aşağıdaki reaksiyonlar olarak temsil edilebilir:
Hibritlerin teknik kullanımı için, hidrit içindeki hidrojen ayrışma basıncının 0,1 MPa'nın üzerinde bir değere ulaştığı sıcaklıklar özellikle ilgi çekicidir. Suyun donma noktasının altındaki bir sıcaklıkta ayrışma basıncının 0,1 MPa'nın üzerinde olduğu hidritlere düşük sıcaklıklı hidritler denir. Bu basınca suyun kaynama noktasının üzerindeki bir sıcaklıkta ulaşılırsa, bu tür hidritler yüksek sıcaklık olarak kabul edilir.
Karayolu taşımacılığının ihtiyaçları için, teorik olarak 1 m3 metal hidrit başına 130-140 kg'a kadar hidrojen içerebilen hidritler oluşturulur. Bununla birlikte, hidritin gerçekleştirilebilir kapasitesinin 80 kg/m3'ü aşması pek olası değildir. Ancak 130 dm3 kapasiteli bir depodaki böyle bir hidrojen içeriği bile 400 km'lik bir araba koşusu için yeterlidir. Bunlar uygulama için gerçek göstergelerdir, ancak hidritle dolu tankın kütlesindeki artış dikkate alınmalıdır. Örneğin, latan-nikel hidrit kütlesi 1 tona ve magnezyum hidrit - 400 kg'a ulaşır.
Bugüne kadar, çok çeşitli özelliklere sahip metal hidritler sentezlenmiş ve incelenmiştir. Endüstriyel kullanım için en büyük ilgi potansiyeline sahip olan bazı hidritlerin özelliklerine ilişkin veriler tabloda verilmiştir. 10.3 ve 10.4. Tablodan görülebileceği gibi. 10.3, örneğin magnezyum hidrit, 1 kg hidrit kütlesi başına 77 g H2 depolamayı mümkün kılarken, 20 MPa basınç altındaki bir silindirde 1 kg kapasite başına yalnızca 14 g vardır. Sıvı hidrojen durumunda, 1 kg kap başına 500 g depolanabilir.
Hidrojen Enerjisi ve Yakıt Pillerinde Kapsamlı Arama, Araştırma ve Geliştirme Programı, paladyumu incelemeyi planlıyor. Platin grubu metal paladyum, yakıt hücreleri ve tüm hidrojen enerjisi için ana malzemelerden biridir. Katalizörler, saf hidrojen üretmek için membran cihazları, gelişmiş fonksiyonel özelliklere sahip malzemeler, yakıt hücreleri, elektrolizörler ve hidrojeni belirlemek için sensörler temel alınarak üretilir. Paladyum, hidrojeni, özellikle paladyum nano tozunu verimli bir şekilde depolayabilir.
Hidrojen enerjisine ek olarak, geleneksel araçlardan çıkan egzoz gazlarının sonradan işlenmesi için katalizörlerde paladyum kullanılır; suyun ayrışmasıyla hidrojen ve oksijen elde etmek için elektrolizörler; taşınabilir yakıt hücreleri, özellikle metanol; paladyum bazlı elektrotlara sahip katı oksit elektrolizörler; tıbbi amaçlar da dahil olmak üzere havadan oksijen elde etmek için cihazlar; karmaşık gaz karışımlarının analizi için sensörler.
Hidrojen üretimi için gerekli olan bu metalin dünya üretiminin yaklaşık %50'sini ülkemizin kontrol ettiğini belirtmekte fayda var. Şu anda, Chernogolovka'daki Rusya Bilimler Akademisi Kimyasal Fizik Sorunları Enstitüsü, metal hidritlere dayalı hidrojen akümülatörlerinin oluşturulması üzerinde çalışıyor.
Bazı hidritlerin özellikleri
Tablo 10.3
