Атомная получения жидкого водород

Использование атомной энергии для получения жидкого водорода-горючего для авиации 591 [c.7]

Тяжелый изотоп водорода — дейтерий Оа нашел применение в атомной энергетике. Дейтерий входит в состав тяжелой воды ОаО, которая используется в качестве замедлителя нейтронов и как теплоноситель. Атомные электростанции используют значительное количество тяжелой воды (100 000—250 000 кг). Малое содержание дейтерия в водороде (1/6400) создает известные трудности при его получении. Извлечение дейтерия и получение тяжелой воды может быть осуществлено различными методами ректификацией воды, изотопным обменом, двухтемпературным (сероводородным) методом, ректификацией жидкого водорода. [c.253]

Атомная энергетика. Общеизвестно, какое внимание уделяется работам по освоению управляемой термоядерной реакции. В связи с неизбежным исчерпанием ресурсов угля и нефти атомная энергетика, термоядерный синтез в частности, станут основными источниками энергии будущего. В реакции термоядерного синтеза исходным продуктом является дейтерий в результате реакции из двух атомов дейтерия получается атом обычного водорода и трития выделяемая при этом энергия составляет около 4 Мэе. Овладение запасами этой энергии представляет заманчивую перспективу. В этой связи также необходимо решить вопрос о получении дейтерия в больших количествах. Вероятно, что для этой цели будет использован метод ректификации жидкого водорода [c.264]

Важным является тот факт, что при одинаковых объемах в металлическом гидриде находится больше водорода, чем в том же объеме жидкого водорода, хранящегося в криогенном сосуде, т. е. плотность водорода в твердой гидридной матрице может превышать плотность жидкого водорода. Этот факт обусловливается тем, что в металлическом гидриде атомный водород имеет металлическую связь, при которой он отдает свой электрон и при этом сжимается до размера, близкого к размеру своего ядра. Кроме того, в металлической решетке гидрида водород занимает самые малые промежутки и упакован в два и три раза более плотно, чем при хранении в жидком виде [111]. Гидриды из газовых смесей сорбируют в основном водород, в связи с этим в выделяемом из них газе водорода обычно содержится больше, чем в исходной смеси [712]. Поэтому получение гидридов может использоваться как промежуточная стадия процесса получения чистого водорода. [c.475]

Использование термохимических методов получения водорода за счет тепла атомных реакторов открывает возможности даже в ближайшей перспективе получить для авиации новое высококалорийное горючее. Прогнозная оценка (1990—2000 гг.) возможной стоимости единицы тепла в жидком водороде и в углеводородном реактивном горючем показывает [817], что стоимость единицы энергии в жидком водороде станет сравнимой с ее стоимостью в углеводородном горючем или даже ниже ее. Динамика роста стоимости горючего для самолетов, показанная на рис. 11.6 [629], является конкретным примером, что в области авиации такое время уже наступает и что новое поколение реактивных самолетов вполне можно ориентировать на жидкий водород. [c.591]

В атомной технике фтористый водород применяется для получения шестифтористого урана. Жидкий фтористый водород используется как катализатор в процессах алкилировання в нефтепереработке. Фтористоводородная кислота широко применяется для травления нержавеющей стали, а также для обработки руд и очистки некоторых редких метал- лов (ниобия, тантала, бериллия), производство которых выросло в связи с применением их в оборонной промышленности. [c.414]

Водород является удобным энергоносителем, что послужило основой создания атомно-водородной энергетики. Избыточная энергия, вырабатываемая атомной электростанцией, может быть запасена в виде водорода, получаемого, например, электролизом воды. Хранение водорода в больших масштабах в виде газа неудобно, поэтому разрабатываются методы хранения и транспортировки водорода в компактном виде. В перспективе предусматривается получение металлического твердого водорода при сверхвысоких давлениях. Уже сейчас для хранения и транспортировки водорода в скрытой форме используются твердые и жидкие гидриды. Особый интерес представляют процессы гидрирования ароматических углеводородов. Так, при гидрировании бензола водород связывается с образованием циклогексана [c.100]

Цикл Свойства веществ в свете атомно-молекулярной теории включает передачи Химия вокруг нас , Свойства жидкого кислорода , Свойства водорода , Свойства воды , М. В. Ломоносов — основоположник атомно-молекулярной теории , Анализ и синтез воды , Очистка воды . В этих передачах актуализированы понятия о многообразии свойств веществ (молекулярного и немолекулярного строения), зависимости их свойств от состава и строения. Рассматриваются свойства и получение в лаборатории впервые изучаемых учащимися простых веществ — кислорода и водорода. Основная цель этого цикла — пробудить у учащихся интерес к изучению предмета. Поэтому передачи цикла насыщены эффектными опытами, недоступными или малодоступными для учителя средней щколы. [c.91]

Применяют водород для получения высоких температур кислородно-водородным пламенем режут и сваривают металлы. Он используется для получения металлов (молибдена, вольфрама и др.) из их оксидов, в химической промышленности — для получения аммиака из азота воздуха н искусственного жидкого топлива из угля в пищевой промышленности—для гидрогенизации жиров (см. 17.14). Изотопы водорода — дейтерий и тритий — нашли важное применение в атомной энергетике (термоядерное горючее). [c.164]

Водород используется в химической промышленности для получения NH3, НСГ, спиртов, альдегидов, кетонов, для гидрогенизации твердого и жидкого топлива, жиров, для очистки продуктов переработки нефти, при сварке и резке металлов кислородно водородным пламенем (/ 2800 °С), при атомарно водородной сварке (/° 4000 °С), в металлургии для восстановления металлов из их оксидов, изотопы водорода — дейтерий и тритий — используются в атомной энергетике [c.387]

Жидкий фтористый водород используется при синтезе фторопластов, для алкилирования, производства фторзамещенных фосфорной и серной кислот, при получении оптических фторидов, в атомной промышленности и т. д. [293, 699]. [c.153]

В настоящее время производство фтора развито очень широко, так как его производная, газ фреон, применяется в бытовых холодильниках, а фторопласты — пластмассы на основе фтор углерода — в машиностроении, химической промышленности и атомной энергетике. Основным сырьем для Получения фтора служит флюорит — плавиковый шпат (СаРг). Промышленный способ производства — электролиз раствора бифторида калия в безводном фтористом водороде с последующим сжижением, охлаждением жидким азотом. [c.75]

Водород широко используется химической промышленностью для синтеза аммиака, углеводородов (получение бензинов и др.), для получения твердых жиров из жидких растительных масел и для проведения многих других реакций. В атомной технике используются изотопы водорода — дейтерий и тритий для осуществления реакции ядерного синтеза — получения гелия (стр. 420). Кроме того, водород применяется для получения очень низких и очень высоких температур в условиях горения атомарного водорода температура может достигать 3000° С. В смеси с СО и другими горючими газами идет как топливо. Его применяют как газ, хорошо проводящий тепло, и в других целях. [c.211]

Вода обладает универсальными свойствами, благодаря чему находит в народном хозяйстве разнообразное применение как сырье, в качестве химического реагента, как растворитель, тепло- и хладо-носитель. Например, из воды получают водород различными способами, водяной пар в тепловой и атомной энергетике вода служит реагентом в производстве минеральных кислот, щелочей и оснований, в производстве органических продуктов —спиртов, уксусного альдегида, фенола и других многочисленных реакциях гидратации и гидролиза. Воду широко применяют в промышленности как дешевый, доступный, неогнеопасный растворитель твердых, жидких и газообразных веществ (очистка газов, получение растворов и т. п.). Исключительно большую роль играет вода в текстильном производстве при получении различных волокон —натуральных, искусственных и синтетических, в процессах отделки и крашения пряжи, суровых тканей и др. Расход воды на 1 т вискозного волокна составляет 2500 м=. [c.33]

В 80-х годах прошлого века английский физик Джон Уильям Стратт, лорд Рэлей (1842—1919), с большой точностью определил атомные веса кислорода, водорода и азота. При этом он установил, что атомный вес азота меняется в зависимости от источника гзза. Так, атомный вес азота, полученного перегонкой жидкого воздуха, немного больше, чем у азота, полученного химическим путем. [c.106]

Создание сверхмощных магнитных полей, необходимых при исследовании плазмы, получение дейтерия методом низкотемпературной дистилляции жидкого водорода для атомной энергетики, обеспечение работы молекулярных усилителей (мазеров) и генераторов электрод1аг-нитных волн, использование в счетно-вычислительной технике (сверхпроводящие элементы) [1, 5] — вот далеко не полный перечень областей применения жидкого водорода. [c.6]

Катцов и Симонс при расчете кривых атомного распределения жидкого бензола пренебрегли рассеянием излучения атомами водорода. Опыт показал, что такое приближение не всегда оправдано. Расчет кривой радиального распределения электронной плотности жидкого бензола с учетом атомов водорода был произведен А. Ф. Скрышевским. Им была использована кривая интенсивности, полученная в монохроматическом излучении-молибдена. Ее общий вид показан на рис. 8.3. Там же для сравнения приведена кривая интенсивности жидкого СвРв. [c.203]

Получение дешевого водорода, технологических и восстановительных газов на базе использования тепла атомных реакторов открывает новые возмож-ности и в производстве аммиака, метанола, синтеза жидких горючих. Со здаются условия их получения по таким ценам, при которых они могут за манить природный газ и другие виды углеводородов в качестве горючего Наиболее экономически эффективным путем получения водорода в атомно водородных комплексах является путь крупномасштабной реализации ра диационно-химических процессов — комплексное многоцелевое использование атомных реакторов. [c.581]

Жидкий водород применяют в пузырьковых камерах, в которых регистрируются следы (треки) заряженных частиц. Камера представляет собой емкость, заполненную криогенной жидкостью. Проходя через слой этой жидкости, ионизированные частицы образуют центры парообразования (пузырьки). Особый интерес к жидкому водороду появился в связи с перспективами его использова- ния как и высокоэффективного, незагрязняющего атмосферу топлива для энергосистем и транспортных двигателей. Получение дейтерия методом низкотемпературной ректификации жидкого водорода для атомной энергетики, использование жидкого водорода как источника газообразного водорода высокой чистоты на химических предприятиях, где он необходим для процессов синтеза, исследование механических свойств различных материалов в среде жидкого водорода в криогенной лаборатории — вот далеко неполный перечень областей применения жидкого водорода. [c.156]

Здесь приведенная масса ц заменила массу электрона т 1=тМ1(т- гМ), где М — масса ядра. Это уточнение явилось следствием обнаружения некоторых изотопов при изучении атомных спектров. В 1931 г. Юри, Бриквед и Морфи обнаружили дейтерий, зарегистрировав сателлит На-линии Бальмера. Они изучали спектр газа, полученного из осадка, оставшегося после испарения большого количества жидкого водорода. Эта линия, отстоящая на 179 пм от линии На, соответствует атому, имеющему ядро вдвое большей массы, чем ядро атома водорода. Изменение в не очень велико / = 109677,58 см-, Яо = = 109707,42 см-1. [c.26]

Из радиоактивных эманаций первой была открыта эманация тория или торон но последней терминологии. Это открытие было сделано Резерфордом (Rutherford) в 1900 г. Вслед за тем были открыты эманация радия или радон, именно Дорном в 1901 г., и эманация актиния или актинон Гизе-лем и Дебьерном в 1902 г. Поскольку все три радиоактивные эманации являются изотопами и занимают атомный номер 86 периодической системы элементов, то название наиболее устойчивой из эманаций — радон — было присвоено элементу как таковому с атомным номером 86. Первоначально полученные Рамзаем гелий, неон, аргон, криптон ж ксенон не были чистыми, а представляли собой смесь редких газов, в которых доминировал тот или другой элемент. Чистые образцы каждого из редких газов были получены Рамзаем и Траверсом уже впоследствии. Это изолирование каждого из редких газов сделалось возможным благодаря только-что впервые полученным в то время жидкому воздуху и жидкому водороду. [c.4]

До сих пор оксиды, образуемые при горении углеводородных топлив, рассматривались как вещества, загрязняющие атмосферу. Однако их можно рассматривать и как вещества, из которых можно получать такие полезные продукты, как сера, серная и азотная кислоты, удобрения и, наконец, синтетическая нефть или жидкое топливо. Синтетическую нефть можно получить, например, извлечением диоксида углерода из дымовых газов с последующим разложением его до оксида, смешением полученного газа с водородом и синтезом из полученной смеси углеводородов по реакции Фишера—Тропша. Водород для этих целей может быть получен разложением воды в атомном реакторе. Наука пока не располагает экономичными процессами извлечения этих веществ из дымовых газов. [c.45]

При рассмотрении вопроса использования водорода в нефтяной промышленности следует различать три стратегических периода кратковременный, средневременный и долговременный. Первые два периода будут продолжаться до тех пор, пока в энергетическом балансе страны жидкие углеводороды будут занимать значительное место. В этом случае водород найдет свое место в качестве реагента для обессеривания нефти и переработки тяжелых фракций нефти (мазутов) до легких ее компонентов. Долговременный период связан с сокращением использования нефти в виде энергоносителя. В качестве замыкающего горючего будут использоваться уголь и атомная энергия. Тогда сфера использования водорода резко расширится. Водород потребуется для более полной переработки тяжелых фракций природной нефти до бензина и фракций i—Сз, как составная часть синтез-газа (СО + На) для получения метанола, в качестве горючего для автотранспорта, основного компонента для гидрирования угля и синтеза углеводородов но Фишеру — Тропшу. [c.517]

Водород используют в химической промышленности для производства аммиака NH3, метанола СНзОН и других спиртов, альдегидов, кетонов для гидрогенизации твердого и тяжелого жидкого топлива, жиров и различных органических соединений, для си)1теза хлороводорода НС1 для гидроочистки продуктов переработки нефти при сварке и резке ме-таллов горячим кислородно-водородным пламенем (температура до 2800 °С), а также при атомарно-водородной сварке (температура до 4000 °С). В металлургии водород применяют для восстановления металлов из их оксидов (получение молибдена, вольфрама и других металлов). Очень важное применение в атомной энергетике нашли изотопы водорода — дейтерий и тритий. [c.419]

Различные значения энергии ионизации воды (12,56 18,5 18,9 еУ) равны приблизительно половине величины средней энергии, расходующейся при образовании одной пары ионов (32 5 или 35 еУ). Мало вероятно, чтобы избыток энергии, который во всех случаях больше 12,56 еУ, был локализован в электроне, так как такой быстрый электрон должен был бы вызвать ионизацию других молекул воды, с которыми он неизбежно сталкивается. Поэтому можно считать, что быстрая частица (а-,, 8-и др.) ионизирует не каждую молекулу, с которой она сталкивается, и что лишь часть столкновений приводит к возбуждению. В решении этих задач можно опираться на результаты опытов по электронной бомбардировке и разряду ионов в парах воды и на расчеты взаимодействия электронов с атомным водородом, проведенные Бете. После этого требуется внести необходимые изменения в выводы, полученные для паров воды, в соответствии с тем, что подвергающиеся ударам молекулы входят в данном случае в квазиструктуру жидкой воды. [c.100]

В настоящее время научно-технический прогресс невозможен без использования криогенных жидкостей — жидких кислорода, азота, аргона, водорода, фтора и гелия. Эти сжиженные газы нашли самое широкое применение в различных областях новой техники, в том числе в ракетной технике и атомной энергетике, при получении низких температур и т. д. Потребление промышленных газов с каждым годом неуклолно возрастает. [c.6]

Положительный изотопный эффект в давлении пара наблюдается и у изученных циклических углеводородов в жидком состоянии. В работах [18, 66, 191] сопоставлены давления пара жидкого бензола и его гекса-дейтерозамещенного. Результаты Дэвиса и Шисслера [66], полученные с помош ью дифференциального манометра, и данные автора с сотр. [18]— непосредственные измерения путем тензиметрического варианта статического метода — совпадают в пределах ошибок опытов (табл. 26). Дей-теробензол, применявшийся в указанных работах, содержал несколько атомных процентов водорода, но данные табл. 26 приведены к 100% дейтерия, причем принято, что изотопная разность давлений пара пропорциональна содержанию тяжелого изотопа. [c.41]

Галлий весьма склонен к переохлаждению, и его удавалось удерживать в жидком состоянии до —40°С. Многократное повторение быстрой кристаллизации переохлажденного расплава может служить методом очистки галлия. В очень чистом состоянии (99,999%) бн был получен и путем электролитического рафинирования, а также восстановлением водородом тщательно очищенного Ga ls. Высокая точка кипения и довольно равномерное расширение при нагревании делают галлий ценным материалом для заполнения высокотемпературных термометров. Несмотря на его внешнее сходство с ртутью, взаимная растворимость обоих металлов сравнительно невелика (в интервале от 10 до 95 °С она изменяется от 2,4 до 6,1 атомного процента для Ga в Hg и от 1,3 до 3,8 атомного процента для Hg в Ga). В отличие от ртути, жидкий галлий не растворяет щелочные металлы и хорошо смачивает многие неметаллические поверхности. В частности, это относится к стеклу, нанесением на которое галлия могут быть получены зеркала, сильно отражающие свет (однако имеется указание на то, что очень чистый галлий, не содержащий примеси индия, стекло не смачивает). Сплав состава 82% Ga, 12 — Sn и 6 — Zn плавится при 17 °С, а некоторые другие содержащие галлий сплавы (например, 61,5% Bi, 37,2 —Sn и 1,3 —Ga) были предложены для пломбирования зубов. Они не изменяют своего объема с температурой и хорошо держатся. Галлий можно использовать также как уплотнитель для вентилей в вакуумной технике. Однако следует иметь в виду, что при высоких температурах он агрессивен по отношению и к стеклу, и ко многим металлам. [c.218]

Выбор объектов исследования был ограничен следующими требованиями 1) наличием достаточно интенсивных и узких полос поглощения на участке инфракрасного спектра, доступнол фотографии 2) достаточно большой упругостью пара жидкого соединения, необходимой для получения заметного спектра поглощения при сравнительно коротком поглощающем слое (60 мм) и невысокой температуре (100° С) 3) пониженной прочностью валентных связей и повышенной реакционной способностью применяемого соединения, благоприятствующих наблюдению искажений молекулы при процессах взаимодействия. Совокупности этих требований наиболее полно удовлетворяют хлорпроизводные предельных и непредельных углеводородов хлороформ, хлористый этил, три-хлорэтилен, которые и были исследованы в парообразном состоянии под давлением На, N3, СО до 3000 кгс/см и при нагреве до 100° С. Из них СНС1з в особенности подходит для такого исследования, так как обладает исключительно тонкил1и полосами поглощения, сравнимыми с атомными линиями, а потому допускает обнаружение незначительных эффектов смещения и расширения. Были также проведены опыты по влиянию сверхвысокого давления на жидкий хлороформ, а также на растворы трихлорэтилена и бромэтилена в некоторых органических растворителях. Кроме того, исследовались спектры этилена, бензола и толуола под сверхвысоким давлением водорода. Выбор давящей газовой среды был но техническим условиям ограничен только указанными постоянными газами. Результаты для хлороформа приведены в виде диаграммы (рис. 3). [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология