Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Sådan Liquefy Hydrogen

Brint er en gas ved standard temperatur og tryk og er det mest almindelige element i universet. Men fri hydrogen er ekstremt sjælden på jorden, fordi den fordamper så let i rummet. Flydende brint bruges mest som et raketbrændstof, hvor det brændes med flydende ilt, og det har også applikationer i kryogenik som kølemiddel. Flydende brint er også et nyttigt middel til opbevaring og transport af brint, fordi det optager mindre plads end det gør som en gas. Hydrogengas kan kondenseres ved at anvende de korrekte kombinationer af tryk og køling.

Identificer den kritiske temperatur for hydrogen som 33 grader Kelvin. Dette er den maksimale temperatur, hvorpå hydrogen kan være en væske, uanset hvor stor trykket er. Væskeprocessen skal derfor komme under 33 grader Kelvin.

Bestem det kritiske tryk for hydrogen som ca. 13 atmosfærer (atm). Dette er det minimale tryk, der er nødvendigt for at holde hydrogen en væske ved dets kritiske temperatur. Disse kritiske punkter giver parametrene til at holde væske en væske.

Undersøg den regenerative køleproces. Denne metode trykker gas og gør det muligt at ekspandere. Dette gør det muligt for gassen at tage varmen fra sit miljø og dermed afkøle det. Gassen ledes derefter gennem en varmeveksler, som afkøler gassen og derved komprimerer den. Denne proces gentages, indtil gassen afkøler nok til at flyde.

Påfør den regenerative køleproces for at flydende hydrogen som først udført af James Dewar i 1898. Tryk hydrogenet til 180 atm og forkøl det med flydende nitrogen. Lad brintet udvides gennem en ventil, som også afkøles af flydende nitrogen.

Gentag trin 4, indtil hydrogenet flyder. Dewars eksperiment gav ca. 20 kubikcentimeter (CCs) af flydende hydrogen, hvilket var omkring 1 procent af hydrogenet i eksperimentet.