氢气是一种无色、无味、无臭、无毒、极易燃烧且难溶于水的气体,具有密度小、沸点和熔点极低等物理特性。
氢气的物理性质
基本特性。
氢气在常温常压下为无色、无味、无臭的气体,化学式为H₂,分子量为2.01588。
氢气无毒,但极易燃烧,属于危险化学品。
密度与质量。
氢气是已知密度最小的气体,标准状况下(0°C,101.325 kPa)密度为0.0899 g/L,约为空气密度的1/14。
由于密度极低,氢气常用于填充气球,但易通过微小孔隙泄漏。
相变特性。
沸点:-252.87°C(101 kPa),在此温度下氢气液化为无色液体。
熔点:-259.16°C(三相点),固态氢为雪花状晶体。
液态氢具有超导性质。
溶解性与渗透性。
难溶于水:标准状况下,1 L水仅溶解20 mL氢气。
渗透性强:常温下可透过橡胶、金属薄膜等材料,高温下甚至能穿透钢板。
其他物理参数。
比热容:101.325 kPa、25°C时,Cp=7.243 kJ/(kg·K),导热性能优于空气。
临界温度:-234.8°C,临界压力为1664.8 kPa。
金属氢:在极端高压下可形成导电性类似金属的固态氢,2017年哈佛大学首次实验制得。
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