氢气的性质 氢气有什么用途

氢气是氢元素形成的一种单质，化学式H2，分子量为2.01588。常温常压下氢气是一种无色无味极易燃烧且难溶于水的气体。氢气与电负性大的非金属反应显示还原性，与活泼金属反应显示氧化性。

氢气的性质

氢气是无色并且密度比空气小的气体（在各种气体中，氢气的密度最小。标准状况下，1升氢气的质量是0.089克，相同体积比空气轻得多）。因为氢气难溶于水，所以可以用排水集气法收集氢气。另外，在一个标准大气压下，温度-252.87℃时，氢气可转变成无色的液体；-259.1℃时，变成雪状固体。

常温下，氢气的性质很稳定，不容易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时（如点燃、加热、使用催化剂等），情况就不同了。如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性（特别是被钯吸附）。金属钯对氢气的吸附作用最强。氢气与电负性大的元素反应显示还原性，与活泼金属单质常显示氧化性。氢气在催化剂的存在下能与大部分有机物进行加成反应。

氢气的用途

充填气球

氢气常用于充填气球。这是因为氢气的密度比其他气体低，使得气球能够轻盈地漂浮在空中。特别是在气象学领域，由于氢气的这一特性，它被气象学家用于高空气象气球，以观测和记录气象数据。

电子产品

氢气在电子产品制造中扮演着关键角色。在电子工业中，高纯度氢气被广泛应用于晶体的生长、衬底的制备、氧化工艺、外延工艺以及化学气相淀积(CVD)技术。例如，在多晶硅的制备过程中，氢气用于还原硅，以达到半导体所需的纯度。

高效能燃料

氢气是一种高效能燃料，特别适用于燃料电池。在燃料电池中，氢气和氧化剂发生化学反应，直接产生电能。这种能源转换方式具有诸多优点：无污染、节能、高效、安静、安全可靠。

氢气如何制备

工业上一般从天然气或水煤气制氢气，而不采用高耗能的电解水的方法。制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气。氢气分子可以进入许多金属的晶格中，造成“氢脆”现象，使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料（如蒙乃尔合金），设计也更加复杂。