Vodorod-metall tizimlari ko'pincha bir qator fundamental fizik xususiyatlarni o'rganishda prototiplardir. Elektron xususiyatlarning o'ta soddaligi va vodorod atomlarining past massasi hodisalarni mikroskopik darajada tahlil qilish imkonini beradi. Quyidagi vazifalar ko'rib chiqiladi:
- Kuchli elektron-ion ta'sirini o'z ichiga olgan past vodorod konsentratsiyasiga ega bo'lgan qotishmadagi proton yaqinidagi elektron zichligini qayta qurish.
- Metall matritsadagi bilvosita o'zaro ta'sirni "elektron suyuqlik" ning buzilishi va kristall panjaraning deformatsiyasi orqali aniqlash.
- Vodorodning yuqori kontsentratsiyasida stoxiometrik bo'lmagan tarkibga ega bo'lgan qotishmalarda metall holatni shakllantirish muammosi paydo bo'ladi.
Vodorod - metall qotishmalari
Metall matritsaning oraliqlarida joylashgan vodorod kristall panjarani biroz buzadi. Statistik fizika nuqtai nazaridan, o'zaro ta'sir qiluvchi "panjara gazi" ning modeli amalga oshiriladi. Faza o'tish nuqtalari yaqinidagi termodinamik va kinetik xususiyatlarni o'rganish alohida qiziqish uyg'otadi. Past haroratlarda nol nuqtali tebranishlarning yuqori energiyasi va katta siljish amplitudasi bo'lgan kvant quyi tizimi hosil bo'ladi. Bu fazali o'zgarishlar paytida kvant effektlarini o'rganish imkonini beradi. Metalldagi vodorod atomlarining yuqori harakatchanligi diffuziya jarayonlarini o'rganish imkonini beradi. Tadqiqotning yana bir yo'nalishi - vodorodning metallar bilan o'zaro ta'sirining sirt hodisalarining fizikasi va fizik kimyosi: vodorod molekulasining parchalanishi va atom vodorodining sirtda adsorbsiyasi. Vodorodning dastlabki holati atomik va oxirgi holati molekulyar bo'lgan holat alohida qiziqish uyg'otadi. Bu metastabil metall-vodorod tizimlarini yaratishda muhim ahamiyatga ega.
Vodorod - metall tizimlarini qo'llash
- Vodorodni tozalash va vodorod filtrlari
- Yadro reaktorlarida metall gidridlardan moderator, reflektor va boshqalar sifatida foydalanish.
- Izotopik ajralish
- Termoyadroviy reaktorlar - litiydan tritiy olish
- Suvni ajratish uchun asboblar
- Yoqilg'i xujayralari va batareyalar uchun elektrodlar
- Metall gidridlarga asoslangan avtomobil dvigatellari uchun vodorodni saqlash
- Metall gidridlarga asoslangan issiqlik nasoslari, shu jumladan avtomobillar va uylar uchun konditsionerlar
- Issiqlik elektr stantsiyalari uchun energiya konvertorlari
Intermetalik metall gidridlar
Intermetall birikmalarning gidridlari sanoatda keng qo'llaniladi. Ko'pgina qayta zaryadlanuvchi batareyalar va akkumulyatorlar, masalan, uyali telefonlar, portativ kompyuterlar (noutbuklar), foto va video kameralar uchun metall gidrid elektrodi mavjud. Bunday batareyalar ekologik jihatdan qulaydir, chunki ular tarkibida kadmiy yo'q.
Odatda nikel metall gidridli batareyalar
Wikimedia fondi. 2010 yil.
Boshqa lug'atlarda "Metal gidridlar" nima ekanligini ko'ring:
Vodorodning elektromanfiyligi vodorodga qaraganda kamroq bo'lgan metallar va metall bo'lmaganlar bilan birikmalari. Ba'zan barcha elementlarning vodorod bilan birikmalari gidridlar hisoblanadi. Tasniflash Vodorod aloqasining tabiatiga ko'ra, ular ajratadilar ... ... Vikipediya
Vodorodli metallar yoki metall bo'lmaganlar bilan vodoroddan kamroq elektronegativ birikmalar. Baʼzan G. konn deb ataladi. hamma kimyo. vodorod bilan elementlar. Oddiy yoki ikkilik gidridlar, murakkablari bor (qarang, masalan, alyuminiy gidridlar, metall borgidridlar ... Kimyoviy entsiklopediya
Vodorodning boshqa elementlar bilan birikmalari. Vodorod aloqasining tabiatiga ko'ra, vodorodning uch turi ajratiladi: ion, metall va kovalent. Ion (tuzga o'xshash) gazlarga ishqoriy va ishqoriy tuproqli metallarning gazlari kiradi. Bu……
- (metall), metall xossalariga ega. Aziz siz, xususan, elektr. o'tkazuvchanlik, bu metallga bog'liq. kimyoning tabiati kommunikatsiyalar. M. s.ga. ulanishni o'z ichiga oladi. metallar bir-biri bilan, intermetallidlar va boshqalar. ulanish. metallar (asosan o'tish metallari) metall bo'lmaganlar bilan ... ... Kimyoviy entsiklopediya
Bor gidridlari, borlar, bor-vodorod birikmalari. B. har bir molekulada 2 dan 20 gacha bor atomi borligi maʼlum. Eng oddiy B., BH3, erkin holatda mavjud emas, u faqat aminlar, efirlar va boshqalar bilan komplekslar shaklida ma'lum. Xarakter…… Buyuk Sovet Entsiklopediyasi
Oddiy sharoitlarda xarakterli xususiyatlarga ega bo'lgan oddiy moddalar: yuqori elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi, elektr o'tkazuvchanligining salbiy harorat koeffitsienti, elektromagnit to'lqinlarni yaxshi aks ettirish qobiliyati... ... Buyuk Sovet Entsiklopediyasi
VA QO'SHIMCHA GURUH. FOSFOR AZOT OILASI IIIA va IVA kichik guruhlarida aniqlangan nometalldan metallgacha bo'lgan xususiyatlarning o'zgarishi tendentsiyasi ham ushbu kichik guruhga xosdir. Metalllikka o'tish (loyqa bo'lsa ham) mishyak bilan boshlanadi, ... ... Collier ensiklopediyasi
- (lotincha inter interval va metalldan) (intermetall birikmalar), kimyoviy. ulanish. ikki yoki bir nechta metallar o'zaro. Ular metall birikmalariga yoki metallidlarga tegishli. I. oʻzaro taʼsir natijasida hosil boʻladi. eritish paytida komponentlar, bug'dan kondensatsiya ... Kimyoviy entsiklopediya
- (yunoncha metallondan asli, shaxta, shaxta), in va, normal sharoitda xarakterli, metall, yuqori elektr xususiyatlariga ega. o'tkazuvchanlik va issiqlik o'tkazuvchanligi, salbiy. harorat koeffitsienti elektr o'tkazuvchanlik, qobiliyat ... ... Kimyoviy entsiklopediya
Metall- (Metal) Metall, metallarning fizikaviy va kimyoviy xossalari ta'rifi Metallning ta'rifi, metallarning fizikaviy va kimyoviy xossalari, metallarning qo'llanilishi Mundarija Mundarija Ta'rifi tabiatda paydo bo'lishi Xususiyatlari Xususiyatlari... ... Investor entsiklopediyasi
Vodorodning toriy bilan o'zaro ta'siri mahsuloti, boshqa barcha metallarning vodorod hosilalari bilan solishtirganda, eng ko'p vodorodni o'z ichiga oladi va tarkibida ThH 3,75 nisbatiga to'g'ri keladi, ya'ni u mos keladigan tarkibga yaqinlashadi. IV guruh elementlarining maksimal valentligi. Vodorod o'z ichiga olgan toriyning zichligi metallning zichligidan deyarli 30% kamroq, titan kichik guruhining boshqa elementlari uchun esa vodorod bilan o'zaro ta'sirlashganda zichlikning o'zgarishi taxminan 15% ni tashkil qiladi.
Uglerod kichik guruhi elementlarining eng oddiy gidridlari - uglerod, kremniy, germaniy, qalay, qo'rg'oshin - to'rt valentli va MeH 4 umumiy formulasiga mos keladi. IV guruh elementlari gidridlarining issiqlik barqarorligi bu elementlarning atom og'irligi va atom radiusi oshishi bilan asta-sekin kamayadi.
Vanadiy kichik guruhi V guruhlar . Vodorodning vanadiy, niobiy va tantal bilan o'zaro ta'siri asosan o'xshashdir. Ushbu tizimlarda aniq stoxiometrik tarkibga ega kimyoviy birikmalar topilmadi. Vodorodning so'rilishi va desorbsiyasi metall tantalning tuzilishida qaytarilmas o'zgarishlarga olib kelganligi sababli, tantal-vodorod tizimida va, ehtimol, niobiy-vodorod tizimida oraliq turdagi kimyoviy bog'lanishlarning ma'lum bir qismi bo'lishi mumkin.
Azot, fosfor, mishyak, surma va vismutning oddiy gidridlari MeH3 umumiy formulasiga ega. V guruh elementlarining gidridlari IV va VI guruh elementlariga qaraganda barqaror emas. V guruhning aksariyat elementlari, NH 3 kabi oddiy gidridlardan tashqari, vodorod bilan ham murakkabroq birikmalar hosil qiladi.
Xrom kichik guruhining elementlaridan VI guruh - xrom, molibden, volfram va uran, faqat UH 3 uran gidridi o'rganilgan. Ushbu birikmadagi kimyoviy bog'lanish, ehtimol, vodorod ko'priklarining mavjudligi bilan izohlanadi, lekin kovalentlik bilan emas, bu UH 3 xususiyatlariga mos keladi. Uran gidridining hosil bo'lishi uran zichligining keskin (deyarli 42%) pasayishi bilan birga keladi. Zichlikni pasaytirishning bu darajasi metallarning o'rganilgan vodorod hosilalari orasida maksimal bo'lib, kattalik tartibida I guruh ishqoriy metall gidridlari hosil bo'lishida kuzatiladigan zichlikning oshishiga mos keladi. Vodorodning xrom, molibden va volfram bilan o'zaro ta'sirida aniq stoxiometrik tarkibga ega kimyoviy birikmalar ishlab chiqarish haqida ishonchli ma'lumot yo'q.
Ushbu guruh elementlarining gidridlarini elementlarning vodorod bilan bevosita o'zaro ta'sirida olish mumkin. H 2 O, H 2 S, H 2 Se, H 2 Te va H 2 Ro qatorlarida gidridlarning issiqlik barqarorligi tezda pasayadi.
Vodorodning elementlar bilan kimyoviy o'zaro ta'siri haqida VIII guruh davriy jadval - temir, nikel va kobalt - adabiyotda qarama-qarshi ma'lumotlar mavjud. Tabiiyki, ushbu elementlarning gidridlarining haqiqiy mavjudligi haqida shubhalar paydo bo'ladi. Yuqori haroratlarda vodorodning temir, kobalt va nikel bilan o'zaro ta'siri umumiy qabul qilingan ma'noda kimyoviy jarayon emas. Biroq, bu hali bu elementlarning gidridlari mavjudligining mumkin emasligini isbotlamaydi.
Ko'pgina tadqiqotchilar gidrid deb hisoblaydigan mahsulotlarni olish haqida xabar berishdi. Shunday qilib, temir hidridlarini bilvosita ishlab chiqarish haqida ma'lumot mavjud - FeH, FeH 2 va FeH 3, ular 150 ° C dan past haroratlarda barqaror bo'lib, undan yuqorida parchalanadi. Nikel va kobalt gidridlarini ishlab chiqarish ham qayd etilgan. Olingan mahsulotlar qorong'i, nozik dispersli piroforik kukunlar edi. Ba'zi mualliflarning fikriga ko'ra, bu turdagi moddalar, aslida, gidridlar emas, balki sirtda fizik adsorbsiyalangan muhim miqdordagi vodorodni o'z ichiga olgan nozik dispersli qaytarilgan metallardir. Boshqalar, adsorbsiyalangan vodorod atom holatida metall yuzasida bo'lib, metall atomlari bilan kimyoviy bog'lanish hosil qiladi, deb hisoblashadi.
Vodorodning VIII guruhning boshqa elementlari bilan kimyoviy o'zaro ta'siri haqida juda kam izchil ma'lumotlar mavjud (palladiy bundan mustasno).
Jadvalda 5-jadvalda vodorod bilan o'zaro ta'sirlashganda metallarning zichligi o'zgarishi bo'yicha mavjud ma'lumotlar keltirilgan.
Plitalar tektonikasi nazariyasi o'zining "g'alabasini" nishonlagan bo'lsa-da, bir vaqtning o'zida er qa'rining tuzilishini keyingi o'rganish jarayonida kamchiliklarga ega bo'lib, uning qulashi sari harakat qilgan bo'lsa, Yerning kengayishi nazariyasi ikkita asosiy muammoni hal qildi. bir vaqtning o'zida - yadrodagi "haddan tashqari" bosim bilan barcha savollarni bir vaqtning o'zida olib tashlaydigan bunday kengaytirish mexanizmining versiyasi topildi.
Taxminan o'ttiz yil muqaddam sovet olimi Vladimir Larin (hozirgi geologiya fanlari doktori) uzoq boshsiz vaziyatdan chiqish yo'lini taklif qilgan edi, u tez-tez sodir bo'lganidek, bu muammoga butunlay boshqacha nuqtai nazardan yondashdi.
Guruch. 69. Metall va vodorod atomlarining diagrammasi
Birinchidan, vodorodning metallda erishi shunchaki uni metall atomlari bilan aralashtirish emas - bu holda vodorod o'zida bitta bo'lgan elektronni umumiy eritma xazinasiga beradi va mutlaqo "yalang'och" bo'lib qoladi. ” proton. Va protonning o'lchamlari har qanday atomning o'lchamlaridan 100 ming marta (!) kichikroqdir, bu oxir-oqibatda (protonning zaryadi va massasining ulkan kontsentratsiyasi bilan birga) unga hatto boshqa atomlarning elektron qobig'iga ham chuqur kirib borishga imkon beradi. (yalang'och protonning bu qobiliyati allaqachon tajribada isbotlangan).
Ammo boshqa atom ichiga kirib, proton bu atom yadrosining zaryadini oshirib, unga elektronlarning tortilishini kuchaytiradi va shu bilan atom hajmini kamaytiradi. Shuning uchun vodorodning metallda erishi, qanchalik paradoksal ko'rinmasin, bunday eritmaning bo'shashmasligiga emas, aksincha, asl metallni siqish. Oddiy sharoitlarda (ya'ni, normal atmosfera bosimi va xona haroratida) bu ta'sir ahamiyatsiz, lekin yuqori bosim va haroratda bu juda muhim.
Shunday qilib, Yerning tashqi suyuq yadrosida sezilarli miqdorda vodorod bor degan taxmin, birinchidan, uning kimyoviy xossalariga zid kelmaydi; ikkinchidan, u allaqachon ruda konlari uchun vodorodni chuqur saqlash muammosini hal qiladi; uchinchidan, biz uchun nima muhimroq, moddani undagi bosimni teng darajada sezilarli darajada oshirmasdan sezilarli darajada siqilishga imkon beradi.
“Moskva universitetida ular... intermetalik birikma [lantan va nikel qotishmasi] asosida silindr yaratdilar. Jo‘mrakni burang va litr ballondan ming litr vodorod ajralib chiqadi!” (M. Kuryachaya, "Mavjud bo'lmagan gidridlar").
Ammo ma'lum bo'lishicha, bularning barchasi "urug'lar" ...
Metall gidridlarda, ya'ni metallning vodorod bilan kimyoviy birikmalarida - bizda boshqacha manzara bor: vodorod o'z elektronidan voz kechmaydi (umumiy bo'sh elektron cho'chqachilik bankiga), lekin metall o'zining tashqi qismidan xalos bo'ladi. vodorod bilan ionli bog'lanish deb ataladigan elektron qobiq. Shu bilan birga, vodorod atomi o'zida mavjud bo'lgan elektron aylanadigan bir xil orbitaga qo'shimcha elektronni qabul qilib, deyarli hajmini o'zgartirmaydi. Ammo metall atomi ionining radiusi, ya'ni tashqi elektron qobig'i bo'lmagan atomning radiusi atomning radiusidan sezilarli darajada kichikdir. Temir va nikel uchun ion radiusi neytral atom radiusining taxminan 0,6 ga teng, boshqa ba'zi metallar uchun esa bu nisbat yanada ta'sirchanroq. Metall ionlari hajmining bunday qisqarishi ularni gidrid shaklida bir necha marta siqilish natijasida bosimni oshirmasdan siqishni imkonini beradi!..
Bundan tashqari, gidrid zarrachalarining o'rashini yuqori zichlashtirish qobiliyati hatto oddiy normal sharoitlarda ham eksperimental ravishda aniqlanadi (1-jadvalga qarang) va yuqori bosimlarda u yanada ortadi.
Zichlik, g/sm
Metall
Gidrid
Siqilish, %
Jadval 1. Ayrim gidridlarning zichligi (normal sharoitda)
Bundan tashqari, gidridlarning o'zi ham qo'shimcha vodorodni eritishga qodir. Bir vaqtlar ular bu qobiliyatdan yoqilg'i saqlash uchun vodorodli avtomobil dvigatellarini ishlab chiqishda foydalanishga harakat qilishgan.
“...Masalan, magniy gidridning bir kub santimetri suyuq vodorodning bir kub santimetridagidan og‘irligi bo‘yicha bir yarim barobar, bir yuz ellik atmosferagacha siqilgan gazdagidan yetti barobar ko‘p vodorodni o‘z ichiga oladi! ” (M. Kuryachaya, "Mavjud bo'lmagan gidridlar").
Bitta muammo shundaki, normal sharoitda gidridlar juda beqaror ...
Ammo bizga normal sharoitlar kerak emas, chunki biz ularning sayyoramiz tubida - bosim sezilarli darajada yuqori bo'lgan chuqurlikda mavjud bo'lish ehtimoli haqida gapiramiz. Va ortib borayotgan bosim bilan hidridlarning barqarorligi sezilarli darajada oshadi.
Hozirgi vaqtda ushbu xususiyatlarning eksperimental tasdig'i olindi va tobora ko'proq geologlar gidrid yadrosi modeli oldingi temir-nikel modeliga qaraganda haqiqatga yaqinroq bo'lishi mumkinligiga asta-sekin ishonishga moyil. Bundan tashqari, sayyoramiz ichaklaridagi sharoitlarning aniq hisob-kitoblari uning yadrosining "sof" temir-nikel modelining qoniqarsiz tabiatini ochib beradi.
"Seysmologik o'lchovlar shuni ko'rsatadiki, Yerning ichki (qattiq) va tashqi (suyuq) yadrolari faqat bir xil fizik-kimyoviy parametrlarga ega bo'lgan metall temirdan iborat yadro modeli asosida olingan qiymatga nisbatan pastroq zichlik bilan tavsiflanadi. .
Atmosfera bosimida temirda past eruvchanligi tufayli yadroda vodorodning mavjudligi uzoq vaqtdan beri bahsli bo'lib kelgan. Biroq, yaqinda o'tkazilgan tajribalar FeH temir gidridi yuqori harorat va bosimlarda hosil bo'lishi mumkinligini aniqlashga imkon berdi va chuqurlikka tushib, 62 GPa dan yuqori bosimlarda barqaror bo'lib, ~ 1600 km chuqurlikka to'g'ri keladi. Shu munosabat bilan yadroda vodorodning sezilarli miqdori (40 mol.% gacha) mavjudligi juda maqbuldir va uning zichligini seysmologik ma'lumotlarga mos keladigan qiymatlarga kamaytiradi"(Yu. Pushcharovskiy, "Yer mantiyasining tektonikasi va geodinamiği").
Ammo eng muhimi, ma'lum sharoitlarda - masalan, bosim pasayganda yoki qizdirilganda - gidridlar tarkibiy qismlarga ajrala oladi. Metall ionlari barcha oqibatlar bilan atom holatiga o'tadi. Moddaning massasini o'zgartirmasdan, ya'ni materiyaning saqlanish qonunini buzmasdan, uning hajmi sezilarli darajada ortib ketadigan jarayon mavjud. Xuddi shunday jarayon vodorod metall eritmasidan chiqarilganda ham sodir bo'ladi (yuqoriga qarang).
Va bu allaqachon sayyora hajmini oshirish uchun mutlaqo tushunarli mexanizmni taqdim etadi !!!
"Dastlabki gidrid Yer gipotezasining asosiy geologik va tektonik natijasi geologik tarix davomida sezilarli, ehtimol ko'pdir. uning hajmini oshirish, bu vodorodni gazsizlantirish va gidridlarning metallarga o'tishi paytida sayyora ichki qismining muqarrar dekompressiyasi bilan bog'liq "(V. Larin," Dastlabki gidrid Yer gipotezasi ").
Shunday qilib, Larin nafaqat ma'dan konlarining ba'zi muammolarini hal qiladigan va Yer tarixidagi bir qator jarayonlarni tushuntirib beradigan (biz unga qaytamiz), balki bizning ma'dan konlarining kengayishi gipotezasiga jiddiy asos beradigan nazariyani taklif qildi. sayyora - yon ta'sir sifatida.
Larin asosiy narsani qildi - u Yerning kengayishi nazariyasining barcha asosiy muammolarini olib tashladi! ..
Qolganlarning hammasi "texnik tafsilotlar".
Masalan, bizning sayyoramiz o'zining butun hayoti davomida qancha ko'payganligi va uning kengayishi aniq qanday tezlikda sodir bo'lganligi mutlaqo aniq emas. Turli tadqiqotchilar bir-biridan juda farq qiladigan hisob-kitoblarni berishdi, bundan tashqari, barmoqni oddiy so'rishni kuchli eslatadi.
"...Paleozoyda, bu gipotezaga ko'ra, Yerning radiusi zamonaviynikidan taxminan 1,5-1,7 baravar kam edi va shuning uchun o'sha paytdan beri Yerning hajmi taxminan 3,5-5 baravar oshdi" (O. Soroxtin, "Kengayayotgan Yerning falokati").
"Menga eng mumkin bo'lgan g'oyalar Yerning nisbatan mo''tadil kengayish ko'lami haqida ko'rinadi, bunda erta arxeydan (ya'ni 3,5 milliard yildan ortiq) uning radiusi bir yarim-ikki baravarga oshishi mumkin edi. , oxirgi proterozoydan (ya'ni 1,6 milliard yildan ortiq) - 1,3 - 1,5 martadan ko'p bo'lmagan va mezozoyning boshidan (ya'ni oxirgi 0,25 milliard yil ichida) 5 dan ko'p bo'lmagan, maksimal 10 foiz" (E. Milanovskiy, "Yer kengayyaptimi? Yer pulsatsiyalanadimi?").
Afsuski. Larin gipotezasi ham bu savolga bevosita javob bermaydi.
Bundan tashqari, barcha tadqiqotchilar jarayon Yerning paydo bo'lishining boshidanoq ko'proq yoki kamroq bir tekis davom etishidan kelib chiqqan (gidrid nazariyasi muallifi V. Larin ham bu farazga amal qiladi). Va bu shunday past kengayish sur'atlariga olib keladiki, uni zamonaviy asboblar bilan aniqlash deyarli mumkin emas. Nazariyaning to‘g‘riligini sinab ko‘rish esa faqat uzoq kelajak masalasiga o‘xshaydi.
Vodorodni gidrid shaklida saqlash orqali siqilgan vodorod gazini saqlashda katta hajmli va og'ir tsilindrlarga yoki suyuq vodorodni saqlash uchun ishlab chiqarish qiyin va qimmat idishlarga ehtiyoj qolmaydi. Vodorodni gidridlar shaklida saqlashda tizimning hajmi silindrlarda saqlash hajmiga nisbatan taxminan 3 baravar kamayadi. Vodorodni tashish soddalashtirilgan. Vodorodni konvertatsiya qilish va suyultirish uchun hech qanday xarajatlar yo'q.
Vodorodni metall gidridlardan ikkita reaksiya orqali olish mumkin: gidroliz va dissotsilanish:
Gidroliz orqali gidridda mavjud bo'lganidan ikki baravar ko'p vodorod olish mumkin. Biroq, bu jarayon amalda qaytarib bo'lmaydi. Gidridning termal dissotsiatsiyasi orqali vodorodni olish usuli vodorod akkumulyatorlarini yaratishga imkon beradi, ular uchun tizimdagi harorat va bosimning ozgina o'zgarishi gidrid hosil bo'lish reaktsiyasi muvozanatining sezilarli o'zgarishiga olib keladi.
Vodorodni gidridlar shaklida saqlash uchun statsionar qurilmalar massa va hajm bo'yicha qat'iy cheklovlarga ega emas, shuning uchun u yoki bu gidridni tanlashda cheklovchi omil, ehtimol, uning narxi bo'ladi. Ba'zi ilovalar uchun vanadiy gidrid foydali bo'lishi mumkin, chunki u 270 K ga yaqin haroratda yaxshi dissotsilanadi. Magniy gidrid nisbatan arzon, lekin nisbatan yuqori dissotsilanish harorati 560-570 K va yuqori hosil bo'lish issiqligiga ega. Temir-titan qotishmasi nisbatan arzon va uning gidridi 320-370 K haroratda past hosil bo'lish issiqligi bilan ajralib chiqadi.
Gidridlardan foydalanish muhim xavfsizlik afzalliklariga ega. Shikastlangan vodorod gidridli idish shikastlangan suyuq vodorod idishi yoki vodorod bilan to'ldirilgan bosimli idishga qaraganda sezilarli darajada kamroq xavf tug'diradi.
Vodorodning metall bilan bog'lanishi issiqlik chiqishi bilan sodir bo'lishi muhimdir. Metallning M vodorodidan gidrid hosil bo'lishining ekzotermik jarayoni (zaryadlanish) va gidriddan vodorodni ajratishning endotermik jarayoni (zaryadlanish) quyidagi reaktsiyalar shaklida ifodalanishi mumkin:
Gidridlardan texnik foydalanish uchun gidriddagi vodorod dissotsilanish bosimi 0,1 MPa dan yuqori qiymatlarga etgan haroratlar alohida qiziqish uyg'otadi. Suvning muzlash nuqtasidan past haroratda dissotsilanish bosimi 0,1 MPa dan yuqori bo'lgan gidridlar past haroratli deb ataladi. Agar bu bosim suvning qaynash nuqtasidan yuqori haroratda erishilsa, unda bunday gidridlar yuqori haroratli hisoblanadi.
Avtomobil transporti ehtiyojlari uchun gidridlar yaratiladi, ular nazariy jihatdan 1 m 3 metall gidrid uchun 130-140 kg vodorodni o'z ichiga olishi mumkin. Biroq, amalga oshirilgan gidrid quvvati 80 kg / m 3 dan oshishi dargumon. Ammo 130 dm 3 sig'imli tankdagi bu vodorod miqdori ham 400 km masofani bosib o'tish uchun etarli. Bu foydalanish uchun haqiqiy ko'rsatkichlar, ammo gidrid bilan to'ldirilgan tankning massasini ko'paytirishni hisobga olish kerak. Masalan, latan-nikel gidridning massasi 1 tonnaga, magniy gidrid esa 400 kg ga etadi.
Hozirgi kunga qadar turli xil xossalarga ega bo'lgan metall gidridlar sintez qilingan va o'rganilgan. Sanoatda foydalanish uchun eng katta qiziqish uyg'otadigan ba'zi gidridlarning xususiyatlari to'g'risidagi ma'lumotlar Jadvalda keltirilgan. 10.3 va 10.4. Jadvaldan ko'rinib turibdiki. 10.3, masalan, magniy gidrid 1 kg gidrid massasi uchun 77 g H2 saqlashga imkon beradi, 20 MPa bosim ostida silindrda esa 1 kg idishga atigi 14 g. Suyuq vodorod bo'lsa, siz 1 kg konteyner uchun 500 g saqlashingiz mumkin.
Vodorod energiyasi va yoqilg'i xujayralari bo'yicha qidiruv, tadqiqot va ishlanmalarning kompleks dasturi palladiyni o'rganishni rejalashtirmoqda. Platina guruhi metall palladiy yonilg'i xujayralari va barcha vodorod energiyasi uchun asosiy materiallardan biridir. Uning asosida katalizatorlar, sof vodorod olish uchun membrana qurilmalari, funktsional xususiyatlari yaxshilangan materiallar, yonilg'i xujayralari, elektrolizatorlar, vodorodni aniqlash uchun sensorlar ishlab chiqariladi. Palladiy vodorodni, ayniqsa palladiy nano kukunini samarali to'plashi mumkin.
Vodorod energiyasidan tashqari, palladiy an'anaviy avtomobillardan chiqindi gazlarni keyingi tozalash uchun katalizatorlarda ishlatiladi; suvni parchalash orqali vodorod va kislorod ishlab chiqarish uchun elektrolizatorlar; portativ yonilg'i xujayralari, xususan, metanol; palladiy asosidagi elektrodlar bilan qattiq oksidli elektrolizatorlar; havodan kislorod olish uchun asboblar, shu jumladan tibbiy maqsadlar uchun; murakkab gaz aralashmalarini tahlil qilish uchun sensorlar.
Shuni ta'kidlash kerakki, mamlakatimiz vodorod ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan ushbu metallning jahon ishlab chiqarishining qariyb 50 foizini nazorat qiladi. Hozirda Rossiya Fanlar akademiyasining Chernogolovkadagi Kimyoviy fizika institutida metall gidridlari asosida vodorod akkumulyatorlarini yaratish ishlari olib borilmoqda.
Ayrim gidridlarning xossalari
10.3-jadval
