Ямар бүтээгдэхүүн устөрөгч агуулдаг вэ? Байгаль дахь устөрөгч (Дэлхийн царцдас дахь 0.9%). Бусад толь бичгүүдээс "устөрөгч" гэж юу болохыг хараарай

Нээлтийн түүх:

15-р зуунаас хойш олон судлаачид хүчил нь металтай харилцан үйлчлэх үед шатамхай хий ялгардаг болохыг тэмдэглэжээ. Устөрөгчийн тухай анхны нарийвчилсан тайлбарыг "шатамхай агаар" ба "дефлогжуулсан агаар" гэсэн нэрээр англи химич Хенри Кавендиш 1766 онд өгчээ. 1783 онд Антуан Лавуазье устөрөгч нь усны нэг хэсэг гэдгийг баталж, устөрөгч (усыг төрүүлдэг) хэмээх химийн элементүүдийн хүснэгтэд оруулсан. Оросын "устөрөгч" гэсэн нэрийг 1824 онд химич М.Ф.Соловьев "хүчилтөрөгч"-тэй зүйрлүүлэн санал болгосон. Ломоносов.

Байгаль дээрээс олж, олж авах:

Устөрөгч нь дэлхий дээрх бүх атомын 92 орчим хувийг эзэлдэг. Энэ нь од ба од хоорондын хийн бодисын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд нэгдлүүдийн хэлбэрээр олон гаригийн агаар мандлыг бүрдүүлдэг. Дэлхий дээр устөрөгчийн атомын эзлэх хувь 17%, энэ нь хамгийн түгээмэл бодис болох усны нэг хэсэг бөгөөд амьд организм үүсгэдэг нэгдлүүдийн нэг хэсэг бөгөөд түүний атомын эзлэх хувь 50 орчим хувийг эзэлдэг. Үүний зэрэгцээ дэлхий дээрх устөрөгчийн массын хэсэг (дэлхийн царцдас + гидросфер) ойролцоогоор 1.5% байна.
Лабораторид устөрөгчийг үйлдвэрлэх гол арга бол металлын (Zn, Fe) шингэрүүлсэн хүчилтэй харилцан үйлчлэлцэх, түүнчлэн шүлтийн уусмалын электролиз юм. Аж үйлдвэрт устөрөгчийг давсны уусмал (NaCl) -ийн электролиз, метаны хувиргах эсвэл каталитик исэлдүүлэх, нүүрсустөрөгчийг хагалах, шинэчлэх замаар (газрын тос боловсруулах) үйлдвэрлэдэг.
Метан хувиргалт: CH 4 + H 2 O CO + 3H 2

Физик шинж чанарууд:

Устөрөгч нь бие даасан нэр, тэмдэг бүхий гурван изотоп хэлбэрээр үүсдэг: 1 H - протиум (H), 2 H - дейтерий (D), 3 H - тритиум (T). Байгалийн устөрөгч нь 99.99% протиум, 0.01% дейтерийг агуулдаг. Тритиум нь байгальд маш бага хэмжээгээр агуулагддаг бөгөөд хагас задралын хугацаа нь 12.32 жил байдаг цацраг идэвхт бодис юм.
Энгийн бодис H2, хамгийн хөнгөн хий, өнгөгүй, үнэргүй, амтгүй, хайлах температур -259.1, буцлах температур -252.8°С, усанд бага зэрэг уусдаг - 18.8 мл/л. Устөрөгч нь олон металлд маш сайн уусдаг (1 эзэлхүүн Pd тутамд 850 хэмжээ) ба металлын мембранаар амархан тархдаг.
Хүнд устөрөгч D 2 нь нягтралаас хоёр дахин их, хайлах болон буцалгах цэгүүд нь арай өндөр (-254.5 ° C ба -249.5 ° C) юм.

Химийн шинж чанар:

Хэвийн температурт устөрөгч нь зөвхөн маш идэвхтэй метал (жишээлбэл, кальци) ба металл бус бодисуудтай урвалд ордог: фтор (гэрэлгүй, дэлбэрэлттэй), хлор (гэрэлд, дэлбэрэлт). Энэ нь халах үед ихэнх металл бус бодисуудтай урвалд ордог (хүчилтөрөгчтэй бол гал асаах үед урвал шууд явагддаг). Хүчилтөрөгч ба устөрөгчийн 1:2 харьцаатай хольцыг "тэсрэх хий" гэж нэрлэдэг. Энэ нь металлын ислийг бууруулах, багасгах шинж чанартай байдаг: төмөр, зэс, хар тугалга, вольфрам гэх мэт. Катализатор (Pt, Ni) байгаа тохиолдолд энэ нь олон тооны органик нэгдлүүдийн холбоог (устөрөгчжих урвал) нэмдэг.

Хамгийн чухал холболтууд:

Устөрөгчийн исэл, H2O- ус бол өнгөгүй, өнгөгүй, үнэргүй, амтгүй шингэн юм. Усны хэвийн бус физик шинж чанар (Tm = 0 ° C, Tbp = 100 ° C) нь молекул хоорондын устөрөгчийн холбоо үүссэнтэй холбоотой юм. Энэ нь амфолит бөгөөд гидрони ба гидроксидын ионыг үүсгэдэг боловч диссоциацийн зэрэг нь 1.8 * 10 -16 байдаг тул цэвэр ус бараг цахилгаан гүйдэл дамжуулдаггүй.
Ус бол өндөр урвалд ордог бодис юм. Гол хариу үйлдэл:
- үндсэн эсвэл хүчиллэг шинж чанартай харгалзах гидроксид үүсэх идэвхтэй металл ба металл бус ислүүдтэй нэгдлүүдийн урвал;
- олон органик бус болон органик бодисын гидролизийн урвал (буцах ба эргэлт буцалтгүй);
- чийгшүүлэх урвал - органик нэгдлүүдийн олон холбоонд ус нэмэх.

Устөрөгчийн хэт исэл - H 2 O 2- өнгөгүй, сиропт шингэн, өнгөгүй, үнэргүй, тааламжгүй металл амттай. Хамгийн их концентрацитай - шингэн (1.5 г / см3 орчим нягттай), хайлах цэг -0.43 ° C, буцлах температур 150 ° C. Энэ нь ус, этилийн спирт, этилийн эфирт ямар ч харьцаагаар уусдаг.
Төвлөрсөн уусмалд устөрөгчийн хэт исэл нь тогтворгүй бөгөөд ус, хүчилтөрөгч болж дэлбэрдэг. Хүнд түлэгдэлт үүсгэдэг.
Ихэвчлэн шингэрүүлсэн (3%-30%) уусмал хэлбэрээр хэрэглэдэг. Исэлдүүлэгч үү? цайруулагч, ариутгагч бодис гэх мэтээр юу хэрэглэдэг вэ? Байгальд энэ нь агаар мандлын доод давхаргад, хур тунадаснаас олддог.

Ионы гидридүүд - MH x- устөрөгчийн исэлдэлтийн түвшин -1 байдаг шүлт ба шүлтлэг шороон металлуудтай устөрөгчийн нэгдлүүд. Давс шиг хатуу бодис. Сэргээгчид. Тэд ус ба хүчилтэй хамт задарч устөрөгч ялгаруулдаг: NaH + H 2 O → NaOH + H 2

Ковалентын гидридүүд - H x X- устөрөгчийн исэлдэлтийн түвшин +1 байдаг металл бус устөрөгчийн нэгдлүүд. Хий, ихэнх нь хортой байдаг. Металл бус учир бууруулагч. Шинж чанар нь идэвхгүй (метан) -аас хүчиллэг (устөрөгчийн галоген) хүртэл өөр өөр байдаг. Аммиак NH 3 ба сул фосфин РН 3 нь үндсэн шинж чанарыг харуулдаг. Устөрөгчийн галидыг эс тооцвол тэдгээр нь харгалзах исэл үүсэх замаар шатамхай байдаг.

Хэрэглээ:

Устөрөгчийн анхны хэрэглээний нэг нь агаараас хөнгөн нисэх онгоцонд байсан: агаарын бөмбөлөг, агаарын хөлөг. Устөрөгчийн галын аюул өндөр байгаа тул цаг агаарын бөмбөлгийг эс тооцвол энэ хэрэглээг зогсоосон.

Атомын устөрөгчийг атомын устөрөгчийн гагнуурын ажилд ашигладаг. Шингэн устөрөгч нь пуужингийн түлшний нэг төрөл юм. Устөрөгч-хүчилтөрөгчийн түлшний эсүүд нь химийн урвалын энергийг шууд цахилгаан энерги болгон хувиргахад устөрөгчийг ашигладаг.

Ургамлын тосыг устөрөгчжүүлэн хатуу өөх тос үйлдвэрлэхэд тодорхой металлын үйлдвэрлэлд бууруулагч бодис болгон ашигладаг. Химийн үйлдвэрт - аммиак, устөрөгчийн хлорид гэх мэт үйлдвэрлэл.

Устөрөгчийн хэт исэл: 3% -ийн уусмалыг анагаах ухаан, гоо сайхан, үйлдвэрлэлд сүрэл, өд, цавуу, үслэг эдлэл, арьс шир зэргийг цайруулах, 60% -ийн уусмалыг өөх тос цайруулахад ашигладаг. Зарим шатамхай бодисуудтай холилдсон өндөр концентрацитай уусмалыг (85-90%) тэсрэх хольц үйлдвэрлэхэд пуужин, торпедо хөдөлгүүрт исэлдүүлэгч болгон ашигладаг.

Лити-6 дейтерид: термоядролын зэвсгийн дейтерий ба тритиумын эх үүсвэр (устөрөгчийн бөмбөг).

Новикова О., Пасюк Е.
Тюмений улсын их сургууль, 502 бүлэг, 2013 он

Эх сурвалжууд:
Устөрөгч // Википедиа. URL: http://ru.wikipedia.org/?oldid=55655584
Устөрөгч // Дэлхий даяарх онлайн нэвтэрхий толь бичиг. URL: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/VODOROD.html (хандалтын огноо: 23/05/2013).
Пчёлкина Г.В. Хичээл №24. Устөрөгч// Himula.com URL: https://sites.google.com/site/himulacom/ (хандалтын огноо: 2013/05/23).

Устөрөгч

УС төрөгч-А; м.Химийн элемент (H) нь хүчилтөрөгчтэй нийлж ус үүсгэдэг хөнгөн, өнгөгүй, үнэргүй хий юм.

◁ Устөрөгч, өө, өө. Хоёр дахь холболтууд. В бактери. 2 дахь бөмбөг(асар их хор хөнөөлтэй бөмбөг, тэсрэх үйлдэл нь термоядролын урвал дээр суурилдаг). Устөрөгч, өө, өө.

устөрөгч

(лат. Hydrogenium), үелэх системийн VII бүлгийн химийн элемент. Байгальд хоёр тогтвортой изотоп (протиум ба дейтерий) ба нэг цацраг идэвхт изотоп (тритиум) байдаг. Молекул нь хоёр атомт (H 2) юм. Өнгө, үнэргүй хий; нягт 0.0899 г/л, ткип - 252.76 ° C. Олон элементтэй нэгдэж, хүчилтөрөгчтэй ус үүсгэдэг. Сансар огторгуйн хамгийн түгээмэл элемент; Нар, оддын массын 70 гаруй хувийг (плазм хэлбэрээр), од хоорондын орчин ба мананцарын хийн гол хэсгийг бүрдүүлдэг. Устөрөгчийн атом нь олон хүчил, суурь, ихэнх органик нэгдлүүдийн нэг хэсэг юм. Эдгээрийг аммиак, давсны хүчил үйлдвэрлэх, өөх тосыг устөрөгчжүүлэх гэх мэт металлыг гагнах, огтлоход ашигладаг. Түлшний хувьд ирээдүйтэй (устөрөгчийн эрчим хүчийг үзнэ үү).

УС төрөгч

УС төрөгч (лат. Hydrogenium), H, атомын дугаар 1, атомын масс 1.00794 химийн элемент. Устөрөгчийн химийн тэмдэг болох H-г манай улсад "өвдөх" гэж уншдаг бөгөөд энэ үсгийг франц хэлээр дууддаг.
Байгалийн устөрөгч нь хоёр тогтвортой нуклидын холимогоос бүрдэнэ (см.НУКЛИД)массын тоо нь 1.007825 (холимог дахь 99.985%) ба 2.0140 (0.015%). Нэмж дурдахад байгалийн устөрөгч нь цацраг идэвхт нуклид - тритиумыг үргэлж агуулдаг (см.ТРИТИУМ) 3 N (хагас задралын хугацаа T 1/2 12.43 жил). Устөрөгчийн атомын цөмд ердөө 1 протон (элементийн атомын цөмд цөөхөн протон байж болохгүй) байдаг тул устөрөгч нь Д.И.Менделеевийн элементүүдийн үечилсэн системийн байгалийн доод хилийг бүрдүүлдэг гэж заримдаа хэлдэг. устөрөгч өөрөө хүснэгтийн дээд хэсэгт байрладаг). Устөрөгчийн элемент нь үелэх системийн эхний үед байрладаг. Үүнийг мөн 1-р бүлэгт (IA бүлэг шүлтийн металлууд) ангилдаг (см.ШҮЛТИЙН МЕТАЛ)), мөн 7-р бүлэгт (VIIA бүлэг галоген (см.галоген)).
Устөрөгчийн изотопуудын атомын масс нь маш их ялгаатай (хэд хэдэн удаа). Энэ нь физик үйл явц (нэрэх, электролиз гэх мэт) болон химийн тодорхой ялгаа (нэг элементийн изотопын зан үйлийн ялгааг изотопын нөлөө гэж нэрлэдэг; устөрөгчийн хувьд изотопын нөлөө хамгийн их ач холбогдолтой) -д тэдний зан үйлийн мэдэгдэхүйц ялгаатай байдалд хүргэдэг. Тиймээс бусад бүх элементийн изотопуудаас ялгаатай нь устөрөгчийн изотопууд нь тусгай тэмдэг, нэртэй байдаг. Массын тоо 1-тэй устөрөгчийг хөнгөн устөрөгч буюу протиум (Латин Protium, Грекийн protos - эхний) гэж нэрлэдэг бөгөөд H тэмдгээр тэмдэглэсэн бөгөөд түүний цөмийг протон гэж нэрлэдэг. (см.ПРОТОН (энгийн бөөмс)), тэмдэг х. 2-р масстай устөрөгчийг хүнд устөрөгч, дейтерий гэж нэрлэдэг (см.Дейтериум)(Латин Deuterium, Грек хэлнээс deuteros - хоёр дахь), 2 H, эсвэл D ("de" гэж уншина уу) тэмдэгтүүдийг үүнийг тэмдэглэхэд ашигладаг, d цөм нь дейтерон юм. Массын тоо 3-тай цацраг идэвхт изотопыг хэт хүнд устөрөгч буюу тритиум (Латин Тритум, Грек хэлнээс tritos - гурав дахь), тэмдэг 2 H эсвэл T ("тэдгээрийг" уншина уу), цөм t - тритон гэж нэрлэдэг.
Төвийг сахисан өдөөгдөөгүй устөрөгчийн атомын нэг электрон давхаргын тохиргоо 1 с 1 . Нэгдлүүдийн хувьд энэ нь исэлдэлтийн төлөвийг +1, бага тохиолдолд -1 (валент I) харуулдаг. Төвийг сахисан устөрөгчийн атомын радиус нь 0.024 нм. Атомын иончлолын энерги 13.595 эВ, электроны хамаарал 0.75 эВ байна. Полингийн хуваарийн дагуу устөрөгчийн цахилгаан сөрөг чанар 2.20 байна. Устөрөгч нь металл биш юм.
Чөлөөт хэлбэрээрээ энэ нь өнгө, үнэр, амтгүй хөнгөн шатамхай хий юм.
Нээлтийн түүх
Хүчил ба металлын харилцан үйлчлэлийн явцад шатамхай хий ялгарах нь 16-17-р зууны үед хими шинжлэх ухаан болж үүссэн үед ажиглагдсан. Английн нэрт физикч, химич Г.Кавендиш (см.КАВЕНДИШ Хенри) 1766 онд тэрээр энэ хийг судалж үзээд "шатамхай агаар" гэж нэрлэжээ. Шатаахад "шатамхай агаар" ус үүсгэдэг боловч Кавендиш флогистоны онолыг баримталдаг. (см.ФЛОГИСТОН)зөв дүгнэлт гаргахад нь саад болсон. Францын химич А.Лавуазье (см. LAVOISIER Антуан Лоран)инженер Ж.Меньетэй хамт (см. MENIER Жан Батист Мари Чарльз), тусгай газометр ашиглан 1783 онд тэрээр усны нийлэгжилтийг хийж, дараа нь түүний шинжилгээг хийж, усны уурыг халуун төмрөөр задалдаг. Тиймээс тэрээр "шатамхай агаар" нь усны нэг хэсэг бөгөөд үүнээс гаргаж авах боломжтой гэдгийг тогтоожээ. 1787 онд Лавуазье "шатамхай агаар" нь энгийн бодис тул химийн элементүүдэд хамаардаг гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Тэрээр түүнд гидроген (Грекийн hydor - ус, геннао - би төрдөг) - "ус төрүүлэх" гэсэн нэр өгсөн. Усны найрлагыг бий болгосноор "флогистоны онол"-д цэг тавьсан. Оросын "устөрөгч" гэсэн нэрийг химич М.Ф. Соловьев санал болгосон (см.СОЛОВЬЕВ Михаил Федорович) 1824 онд 18-19-р зууны зааг дээр устөрөгчийн атом нь маш хөнгөн (бусад элементийн атомуудтай харьцуулахад) болохыг тогтоож, устөрөгчийн атомын жинг (масс) харьцуулах нэгж болгон авчээ. элементүүдийн атомын массын хувьд. Устөрөгчийн атомын массыг 1 гэж тооцсон.
Байгальд байх
Устөрөгч нь дэлхийн царцдасын массын 1 орчим хувийг эзэлдэг (бүх элементүүдийн дунд 10-р байр). Устөрөгч нь манай гариг дээр чөлөөт хэлбэрээр бараг хэзээ ч олддоггүй (түүний ул мөр нь агаар мандлын дээд давхаргад байдаг), гэхдээ усны нэг хэсэг болгон дэлхийн бараг хаа сайгүй тархсан байдаг. Устөрөгчийн элемент нь амьд организм, байгалийн хий, газрын тос, нүүрсний органик ба органик бус нэгдлүүдийн нэг хэсэг юм. Энэ нь мэдээжийн хэрэг усанд (жингийн 11 орчим%), нэг буюу хэд хэдэн OH гидроксил бүлэг агуулсан төрөл бүрийн байгалийн талст гидрат, эрдэс бодисуудад агуулагддаг.
Устөрөгч нь орчлон ертөнцөд ноёрхдог элемент юм. Энэ нь нар болон бусад оддын массын тал орчим хувийг эзэлдэг бөгөөд хэд хэдэн гаригийн агаар мандалд байдаг.
Баримт
Устөрөгчийг олон аргаар гаргаж авах боломжтой. Аж үйлдвэрт байгалийн хий, түүнчлэн газрын тос боловсруулах, коксжих, нүүрс болон бусад түлшийг хийжүүлэх замаар гаргаж авсан хий зэргийг ашигладаг. Байгалийн хийнээс устөрөгч (үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь метан) үйлдвэрлэхдээ усны уур, хүчилтөрөгчтэй бүрэн бус исэлдэлттэй каталитик харилцан үйлчлэлд ордог.
CH 4 + H 2 O = CO + 3H 2 ба CH 4 + 1/2 O 2 = CO 2 + 2H 2
Коксын зуухны хий, газрын тос боловсруулах хийнээс устөрөгчийг ялгах нь гүн хөргөлтийн үед шингэрүүлэх, устөрөгчөөс илүү амархан шингэрдэг хийн хольцоос салгахад суурилдаг. Хямд цахилгаан байгаа үед шүлтийн уусмалаар гүйдэл дамжуулж усыг электролизээр устөрөгчийг гаргаж авдаг. Лабораторийн нөхцөлд металыг хүчил, жишээлбэл цайрыг давсны хүчилтэй урвалд оруулах замаар устөрөгчийг амархан олж авдаг.
Физик ба химийн шинж чанар
Хэвийн нөхцөлд устөрөгч нь хөнгөн (хэвийн нөхцөлд нягт нь 0.0899 кг / м3) өнгөгүй хий юм. Хайлах цэг -259.15 °C, буцлах температур -252.7 °C. Шингэн устөрөгч (буцалж буй цэг) нь 70.8 кг/м 3 нягттай бөгөөд хамгийн хөнгөн шингэн юм. Стандарт электродын боломжит H 2 / H - усан уусмалд 0-тэй тэнцүү хэмжээгээр авна. Устөрөгч нь усанд муу уусдаг: 0 ° C-д уусах чадвар нь 0.02 см 3 / мл-ээс бага боловч зарим металлд маш сайн уусдаг ( хөвөн төмөр болон бусад), ялангуяа сайн - металл палладийд (1 эзлэхүүн металлд 850 орчим устөрөгч). Устөрөгчийн шаталтын дулаан 143.06 МЖ/кг байна.
Хоёр атомт H 2 молекул хэлбэрээр оршдог. 300 К-д H 2-ийн атомуудад диссоциацийн тогтмол нь 2.56·10 -34 байна. H 2 молекулыг атомуудад задлах энерги нь 436 кЖ/моль. H 2 молекул дахь цөмийн хоорондын зай 0.07414 нм байна.
Молекулын нэг хэсэг болох H атом бүрийн цөм нь өөрийн гэсэн ээрэх чадвартай байдаг (см.ЭРГЭЛТ), дараа нь молекулын устөрөгч нь хоёр хэлбэртэй байж болно: ортогидроген хэлбэрээр (o-H 2) (хоёул спин нь ижил чиг баримжаатай) ба парагидроген хэлбэрээр (n-H 2) (эргэлт нь өөр өөр чиглэлтэй). Хэвийн нөхцөлд хэвийн устөрөгч нь 75% o-H 2 ба 25% p-H 2 хольц юм. p- ба o-H 2-ийн физик шинж чанарууд нь бие биенээсээ бага зэрэг ялгаатай байдаг. Тэгэхээр, хэрэв цэвэр o-H 2-ийн буцлах цэг нь 20.45 К бол цэвэр p-H 2 нь 20.26 K. o-H 2-ийг p-H 2 болгон хувиргахад 1418 Ж/моль дулаан ялгардаг.
Өндөр даралт (10 ГПа-аас дээш) ба бага температурт (ойролцоогоор 10 К ба түүнээс доош) ихэвчлэн зургаан өнцөгт молекулын торонд талсжих хатуу устөрөгч нь метал шинж чанартай бодис болж хувирдаг гэж шинжлэх ухааны ном зохиолд олон удаа санал болгосон. супер дамжуулагч ч байж магадгүй. Гэсэн хэдий ч одоогоор ийм шилжилтийн боломжийн талаар тодорхой мэдээлэл алга байна.
H2 молекул дахь атомуудын хоорондох химийн холбоо (жишээлбэл, молекулын тойрог замын аргыг ашиглах) өндөр бат бэхийг энэ молекул дахь электрон хос нь холболтын тойрог замд, харин эсрэг бондын тойрог замд байрладагтай холбон тайлбарлаж болно. электронууд эзэлдэггүй) нь өрөөний температурт устөрөгчийн хий нь химийн идэвхгүй байдалд хүргэдэг. Тиймээс, халаалтгүйгээр, энгийн холилдоход устөрөгч нь зөвхөн фторын хийтэй (тэсрэх) урвалд ордог.
H 2 + F 2 = 2HF + Q.
Хэрэв тасалгааны температурт устөрөгч ба хлорын хольцыг хэт ягаан туяагаар цацвал устөрөгчийн хлорид HCl шууд үүсэх нь ажиглагддаг. Эдгээр хийн холимогт катализатор, металл палладий (эсвэл цагаан алт) нэмбэл устөрөгчийн хүчилтөрөгчтэй урвалд ороход тэсрэлт үүсдэг. Гал асаах үед устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн холимог (дэслэгч хий гэж нэрлэгддэг (см.Тэсрэх бодис)) дэлбэрч, устөрөгчийн агууламж эзэлхүүний 5-аас 95 хувийн хооронд хэлбэлздэг холимогт тэсрэлт үүсч болно. Агаар эсвэл цэвэр хүчилтөрөгч дэх цэвэр устөрөгч чимээгүй шатаж, их хэмжээний дулаан ялгаруулдаг.
H 2 + 1/2O 2 = H 2 O + 285.75 кЖ/моль
Хэрэв устөрөгч нь бусад металл бус металуудтай харилцан үйлчлэлцдэг бол энэ нь зөвхөн тодорхой нөхцөлд (халаалт, өндөр даралт, катализаторын оролцоо) байдаг. Тиймээс устөрөгч нь өндөр даралт (20-30 МПа ба түүнээс дээш) ба 300-400 ° C температурт катализатор - төмрийн оролцоотойгоор азоттой урвуу урвалд ордог.
3H 2 + N 2 = 2NH 3 + Q.
Мөн зөвхөн халах үед устөрөгч нь хүхэртэй урвалд орж хүхэрт устөрөгч H 2 S, бромтой устөрөгчийн бромид HBr, иодтой HI устөрөгчийн иодид үүсгэдэг. Устөрөгч нь нүүрстэй (бал чулуу) урвалд орж янз бүрийн найрлагатай нүүрсустөрөгчийн холимог үүсгэдэг. Устөрөгч нь бор, цахиур, фосфортой шууд харьцдаггүй бөгөөд эдгээр элементүүдийн устөрөгчтэй нэгдлүүдийг шууд бус аргаар олж авдаг.
Халах үед устөрөгч нь шүлт, шүлтлэг шороон металл, магнитай урвалд орж ионы холбоо бүхий нэгдлүүдийг үүсгэх чадвартай бөгөөд энэ нь -1 исэлдэлтийн төлөвт устөрөгч агуулдаг. Тиймээс кальцийг устөрөгчийн агаар мандалд халаахад CaH 2 найрлагатай давс шиг гидрид үүсдэг. Полимер хөнгөн цагаан гидрид (AlH 3) x - хамгийн хүчирхэг бууруулагч бодисуудын нэг нь шууд бус аргаар (жишээлбэл, хөнгөн цагаан органик нэгдлүүдийг ашиглан) олж авдаг. Шилжилтийн олон металлын (жишээлбэл, циркони, гафни гэх мэт) устөрөгч нь хувьсах найрлагатай нэгдлүүдийг (хатуу уусмал) үүсгэдэг.
Устөрөгч нь зөвхөн олон энгийн төдийгүй нарийн төвөгтэй бодисуудтай урвалд орох чадвартай. Юуны өмнө устөрөгч нь олон металыг исэлээс нь (төмөр, никель, хар тугалга, вольфрам, зэс гэх мэт) бууруулах чадварыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тиймээс 400-450 ° C ба түүнээс дээш температурт халаахад төмрийг аль нэг исэлээс нь устөрөгчөөр багасгадаг, жишээлбэл:
Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O.
Зөвхөн манганы ард байгаа стандарт потенциалын цувралд байрлах металууд нь устөрөгчтэй исэлээс ангижрах боломжтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Илүү идэвхтэй металууд (манганыг оруулаад) исэлдүүлэгч метал болж хувирдаггүй.
Устөрөгч нь олон органик нэгдлүүдэд давхар эсвэл гурвалсан холбоог нэмэх чадвартай (эдгээрийг устөрөгчжүүлэх урвал гэж нэрлэдэг). Жишээлбэл, никель катализатор байгаа тохиолдолд этилен C 2 H 4-ийн устөрөгчжүүлэлт хийх боломжтой бөгөөд этан C 2 H 6 үүсдэг.
C 2 H 4 + H 2 = C 2 H 6.
Метанолыг нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (II) ба устөрөгчийн урвалаар үйлдвэрлэдэг.
2H 2 + CO = CH 3 OH.
Устөрөгчийн атом нь илүү электрон сөрөг элементийн E (E = F, Cl, O, N) атомтай холбогдсон нэгдлүүдэд молекулуудын хооронд устөрөгчийн холбоо үүсдэг. (см.Устөрөгчийн холбоо)(Ижил буюу хоёр өөр элементийн хоёр Е атом нь Н атомаар дамжин хоорондоо холбогддог: E"... N... E"", мөн гурван атом бүгд нэг шулуун дээр байрладаг) Ийм холбоо байдаг. ус, аммиак, метанол гэх мэт молекулуудын хооронд эдгээр бодисын буцалгах цэг мэдэгдэхүйц нэмэгдэх, ууршилтын дулаан нэмэгдэх гэх мэт.
Өргөдөл
Устөрөгчийг аммиак NH 3, устөрөгчийн хлорид HCl, метанол CH 3 OH-ийн нийлэгжилтэнд, байгалийн нүүрсустөрөгчийн гидрокрекинг (устөрөгчийн агаар мандалд хагарах) үед, зарим металлын үйлдвэрлэлд бууруулах бодис болгон ашигладаг. Устөрөгчжүүлэх (см.Устөрөгчжүүлэлт)Байгалийн ургамлын тосыг хатуу өөх тос - маргарин авахад ашигладаг. Шингэн устөрөгчийг пуужингийн түлш болон хөргөлтийн бодис болгон ашигладаг. Гагнуурын ажилд хүчилтөрөгч ба устөрөгчийн холимогийг ашигладаг.
Ойрын ирээдүйд эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн гол эх үүсвэр нь устөрөгчийн шаталтын урвал байх бөгөөд устөрөгчийн энерги нь эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн уламжлалт эх үүсвэрийг (нүүрс, газрын тос гэх мэт) халах болно гэж нэгэн цагт санал болгож байсан. Устөрөгчийг их хэмжээгээр үйлдвэрлэхийн тулд усны электролизийг ашиглах боломжтой гэж үзсэн. Усны электролиз нь эрчим хүч их шаарддаг процесс бөгөөд одоогоор үйлдвэрлэлийн хэмжээнд электролизээр устөрөгч үйлдвэрлэх нь ашиггүй юм. Гэхдээ электролиз нь атомын цахилгаан станцуудын ашиглалтын явцад их хэмжээгээр тохиолддог дунд температурын (500-600 ° C) дулааныг ашиглахад суурилна гэж таамаглаж байсан. Энэхүү дулааныг ашиглах нь хязгаарлагдмал бөгөөд түүний тусламжтайгаар устөрөгчийг үйлдвэрлэх боломж нь байгаль орчны асуудал (агаарт устөрөгчийг шатаах үед байгаль орчинд хортой бодисын хэмжээ бага байдаг) болон дунд температурын дулааныг ашиглах асуудлыг хоёуланг нь шийдвэрлэх болно. Гэвч Чернобылийн гамшгийн дараа цөмийн эрчим хүчний хөгжил хаа сайгүй хумигдаж, энэ эрчим хүчний эх үүсвэр боломжгүй болсон. Тиймээс устөрөгчийг эрчим хүчний эх үүсвэр болгон өргөнөөр ашиглах хэтийн төлөв дор хаяж 21-р зууны дунд үе хүртэл өөрчлөгдөж байна.
Эмчилгээний онцлог
Устөрөгч нь хортой биш боловч түүнтэй харьцахдаа галын болон дэлбэрэлтийн өндөр аюулыг байнга анхаарч үзэх хэрэгтэй бөгөөд хий нь зарим хатуу материалаар ч тархах өндөр чадвартай тул устөрөгчийн тэсрэх аюул нэмэгддэг. Устөрөгчийн агаар мандалд халаах үйл ажиллагаа эхлэхийн өмнө та цэвэрхэн байгаа эсэхийг шалгах хэрэгтэй (туршилтын хоолойд устөрөгчийг асаах үед дуу нь хуцахгүй, уйтгартай байх ёстой).
Биологийн үүрэг
Устөрөгчийн биологийн ач холбогдол нь усны молекулуудын нэг хэсэг бөгөөд уураг, нуклейн хүчил, липид, нүүрс ус зэрэг байгалийн нэгдлүүдийн хамгийн чухал бүлгүүдийн нэг хэсэг гэдгээрээ тодорхойлогддог. Амьд организмын массын 10 орчим хувь нь устөрөгч юм. Устөрөгчийн устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадвар нь уургийн орон зайн дөрөвдөгч бүтцийг хадгалах, түүнчлэн нөхөх зарчмыг хэрэгжүүлэхэд шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. (см.НЭМЭЛТ)нуклейн хүчлүүдийн бүтэц, үйл ажиллагаанд (өөрөөр хэлбэл генетикийн мэдээллийг хадгалах, хэрэгжүүлэхэд), ерөнхийдөө молекулын түвшинд "таних" -ыг хэрэгжүүлэхэд. Устөрөгч (H+ ион) нь бие махбод дахь хамгийн чухал динамик үйл явц, урвалд оролцдог - амьд эсийг эрчим хүчээр хангадаг биологийн исэлдэлт, ургамал дахь фотосинтез, биосинтезийн урвал, азотын бэхлэлт ба бактерийн фотосинтез, хүчиллэгийг хадгалах зэрэгт оролцдог. суурь тэнцвэр ба гомеостаз (см. HOMEOSTASIS), мембран зөөвөрлөх процессуудад . Тиймээс хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн хамт устөрөгч нь амьдралын үзэгдлийн бүтэц, үйл ажиллагааны үндэс болдог.

нэвтэрхий толь бичиг. 2009 .

Синоним:

Бусад толь бичигт "устөрөгч" гэж юу болохыг хараарай.

Нуклидын хүснэгт Ерөнхий мэдээлэл Нэр, тэмдэг Устөрөгч 4, 4Н Нейтрон 3 Протон 1 Нуклидын шинж чанар Атомын масс 4.027810(110) ... Wikipedia

Нуклидын хүснэгт Ерөнхий мэдээлэл Нэр, тэмдэг Устөрөгч 5, 5Н Нейтрон 4 Протон 1 Нуклидын шинж чанар Атомын масс 5.035310(110) ... Wikipedia

Нуклидын хүснэгт Ерөнхий мэдээлэл Нэр, тэмдэг Устөрөгч 6, 6Н Нейтрон 5 Протон 1 Нуклидын шинж чанар Атомын масс 6.044940(280) ... Wikipedia

Нуклидын хүснэгт Ерөнхий мэдээлэл Нэр, тэмдэг Устөрөгч 7, 7Н Нейтрон 6 Протон 1 Нуклидын шинж чанар Атомын масс 7.052750 (1080) ... Wikipedia

Тэмдэглэл - H (устөрөгч);
Латин нэр - Hydrogenium;
Хугацаа - I;
Бүлэг - 1 (Ia);
Атомын масс - 1.00794;
Атомын дугаар - 1;
Атомын радиус = 53 pm;
Ковалентын радиус = 32 pm;
Электрон хуваарилалт - 1с 1;
хайлах температур = -259.14 ° C;
буцлах цэг = -252.87 ° C;
Цахилгаан сөрөг чанар (Паулингын дагуу/Альпред ба Рочовын дагуу) = 2.02/-;
Исэлдэлтийн төлөв: +1; 0; -1;
Нягт (үгүй) = 0.0000899 г/см 3;
Молийн хэмжээ = 14.1 см 3 / моль.

Хүчилтөрөгчтэй устөрөгчийн хоёртын нэгдлүүд:

Устөрөгчийг (“усыг төрүүлэх”) 1766 онд Английн эрдэмтэн Г.Кавендиш нээжээ. Энэ бол байгаль дээрх хамгийн энгийн элемент юм - устөрөгчийн атом нь цөм, нэг электронтой байдаг тул устөрөгч нь орчлон ертөнцөд хамгийн элбэг байдаг элемент юм (ихэнх оддын массын талаас илүү хувийг эзэлдэг).

Устөрөгчийн талаар бид "дамар нь жижиг, гэхдээ үнэтэй" гэж хэлж болно. Устөрөгч нь "энгийн" хэдий ч дэлхий дээрх бүх амьд оршнолуудыг эрчим хүчээр хангадаг - наран дээр тасралтгүй термоядролын урвал явагдаж, дөрвөн устөрөгчийн атомаас нэг гелий атом үүсдэг бөгөөд энэ үйл явц нь асар их хэмжээний энерги ялгардаг. (дэлгэрэнгүй мэдээллийг Цөмийн нэгдэл хэсгээс үзнэ үү).

Дэлхийн царцдас дахь устөрөгчийн массын хувь нь ердөө 0.15% байдаг. Үүний зэрэгцээ дэлхий дээр мэдэгдэж байгаа бүх химийн бодисын дийлэнх нь (95%) нь нэг буюу хэд хэдэн устөрөгчийн атом агуулдаг.

Металл бус нэгдлүүдэд (HCl, H 2 O, CH 4 ...) устөрөгч нь цорын ганц электроноо илүү электрон сөрөг элементүүдэд өгч, исэлдэлтийн төлөвийг +1 (илүү олон удаа) харуулж, зөвхөн ковалент холбоо үүсгэдэг (Ковалентын хэсгийг үзнэ үү). бонд).

Металлуудтай нэгдлүүдэд (NaH, CaH 2 ...) устөрөгч нь эсрэгээрээ өөр нэг электроныг цорын ганц s-орбитал руу оруулдаг тул электрон давхаргыг дуусгахыг оролдож, -1 (бага давтамжтай) исэлдэлтийн төлөвийг харуулдаг. ихэвчлэн ионы холбоо үүсгэдэг (Ионы холбоог үзнэ үү), учир нь устөрөгчийн атом ба металлын атомын цахилгаан сөрөг байдлын ялгаа нэлээд том байж болно.

H 2

Хийн төлөвт устөрөгч нь хоёр атомт молекул хэлбэрээр оршдог бөгөөд туйлт бус ковалент холбоо үүсгэдэг.

Устөрөгчийн молекулууд нь:

гайхалтай хөдөлгөөн;
их хүч чадал;
туйлшрал багатай;
жижиг хэмжээ, жин.

Устөрөгчийн хийн шинж чанарууд:

байгаль дээрх хамгийн хөнгөн хий, өнгө, үнэргүй;
ус, органик уусгагчид муу уусдаг;
шингэн ба хатуу металл (ялангуяа цагаан алт, палладий) -д бага хэмжээгээр уусдаг;
шингэрүүлэхэд хэцүү (туйлшрал багатай тул);
бүх мэдэгдэж буй хийнүүдээс хамгийн өндөр дулаан дамжуулалттай;
халах үед энэ нь олон металл бус бодисуудтай урвалд орж, бууруулагчийн шинж чанарыг харуулдаг;
тасалгааны температурт фтортой урвалд ордог (тэсрэлт үүсдэг): H 2 + F 2 = 2HF;
Металлуудтай урвалд орж гидрид үүсгэх, исэлдүүлэх шинж чанарыг харуулдаг: H 2 + Ca = CaH 2;

Нэгдлүүдийн хувьд устөрөгч нь исэлдүүлэх шинж чанараасаа хамаагүй хүчтэйгээр бууруулах шинж чанартай байдаг. Устөрөгч нь нүүрс, хөнгөн цагаан, кальцийн дараа хамгийн хүчтэй бууруулагч юм. Устөрөгчийн бууруулагч шинж чанарыг үйлдвэрлэлд исэл ба галлидаас металл ба металл бус (энгийн бодис) авахад өргөн ашигладаг.

Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O

Устөрөгчийн энгийн бодисуудтай үзүүлэх урвал

Устөрөгч нь электроныг хүлээн авч, үүрэг гүйцэтгэдэг бууруулах бодис, урвалд:

-тай хүчилтөрөгч(гал асаах үед эсвэл катализаторын оролцоотой үед) 2: 1 (устөрөгч: хүчилтөрөгч) харьцаагаар тэсрэх тэсрэх хий үүсдэг: 2H 2 0 +O 2 = 2H 2 +1 O+572 кДж.
-тай саарал(150°C-300°C хүртэл халаахад): H 2 0 +S ↔ H 2 +1 S
-тай хлор(хэт ягаан туяагаар гал авалцах эсвэл цацрагаар цацах үед): H 2 0 +Cl 2 = 2H +1 Cl
-тай фтор: H 2 0 +F 2 = 2H +1 F
-тай азотын(катализаторын оролцоотойгоор эсвэл өндөр даралтанд халаах үед): 3H 2 0 +N 2 ↔ 2NH 3 +1

Устөрөгч нь электрон хандивлаж, үүрэг гүйцэтгэдэг исэлдүүлэгч бодис, -тэй хариу үйлдэл үзүүлэхэд шүлтлэгТэгээд шүлтлэг газарметалл гидрид үүсэх металлууд - гидридийн ион H агуулсан давстай төстэй ионы нэгдлүүд - эдгээр нь тогтворгүй цагаан талст бодис юм.

Ca+H 2 = CaH 2 -1 2Na+H 2 0 = 2NaH -1

Устөрөгчийн хувьд исэлдэлтийн төлөв -1 байх нь ердийн зүйл биш юм. Устай урвалд ороход гидридүүд задарч, усыг устөрөгч болгон бууруулдаг. Кальцийн гидридийн устай урвал дараах байдалтай байна.

CaH 2 -1 +2H 2 +1 0 = 2H 2 0 +Ca(OH) 2

Устөрөгчийн нарийн төвөгтэй бодисуудтай урвал

өндөр температурт устөрөгч нь олон металлын ислийг бууруулдаг: ZnO+H 2 = Zn+H 2 O
Метилийн спиртийг устөрөгчийг нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (II) -тэй урвалд оруулснаар олж авна: 2H 2 +CO → CH 3 OH
Устөрөгчжих урвалд устөрөгч нь олон органик бодисуудтай урвалд ордог.

Устөрөгч ба түүний нэгдлүүдийн химийн урвалын тэгшитгэлийг "Устөрөгч ба түүний нэгдлүүд - устөрөгчтэй холбоотой химийн урвалын тэгшитгэл" хуудсан дээр илүү дэлгэрэнгүй авч үзсэн болно.

Устөрөгчийн хэрэглээ

цөмийн энергид устөрөгчийн изотопуудыг ашигладаг - дейтерий ба тритий;
химийн үйлдвэрт устөрөгчийг олон органик бодис, аммиак, устөрөгчийн хлоридын нийлэгжилтэд ашигладаг;
хүнсний үйлдвэрт устөрөгчийг ургамлын тосыг устөрөгчжүүлэх замаар хатуу өөх тос үйлдвэрлэхэд ашигладаг;
металлыг гагнах, огтлоход хүчилтөрөгч дэх устөрөгчийн шаталтын өндөр температурыг (2600 ° C) ашигладаг;
зарим металлын үйлдвэрлэлд устөрөгчийг бууруулах бодис болгон ашигладаг (дээрхийг үзнэ үү);
устөрөгч нь хөнгөн хий учраас агаарын тээвэрт бөмбөлөг, аэростат, агаарын хөлөгт дүүргэгч болгон ашигладаг;
Устөрөгчийг CO-тэй холилдсон түлш болгон ашигладаг.

Сүүлийн үед эрдэмтэд сэргээгдэх эрчим хүчний өөр эх үүсвэр хайхад ихээхэн анхаарал хандуулж байна. Ирээдүйтэй чиглэлүүдийн нэг бол устөрөгчийг түлш болгон ашигладаг "устөрөгчийн" эрчим хүч бөгөөд шаталтын бүтээгдэхүүн нь энгийн ус юм.

Устөрөгч үйлдвэрлэх арга

Устөрөгчийг үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн аргууд:

никель катализатор дээр өндөр температурт (800 ° C) усны ууртай метан хувиргалт (усны уурын катализаторын бууралт): CH 4 + 2H 2 O = 4H 2 + CO 2;
Fe 2 O 3 катализатор дээр нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг усны ууртай (t=500°C) хувиргах: CO + H 2 O = CO 2 + H 2 ;
метаны дулааны задрал: CH 4 = C + 2H 2;
хатуу түлшийг хийжүүлэх (t=1000°C): C + H 2 O = CO + H 2 ;
Усны электролиз (маш цэвэр устөрөгч үүсгэдэг маш үнэтэй арга): 2H 2 O → 2H 2 + O 2.

Устөрөгч үйлдвэрлэх лабораторийн аргууд:

давсны буюу шингэрүүлсэн хүхрийн хүчилтэй метал (ихэвчлэн цайр) дээр үзүүлэх үйлдэл: Zn + 2HCl = ZCl 2 + H 2; Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2;
Усны уурын халуун төмрийн үртэстэй харилцан үйлчлэл: 4H 2 O + 3Fe = Fe 3 O 4 + 4H 2.

Шингэн

Устөрөгч(лат. Устөрөгч; тэмдгээр илэрхийлнэ Х) нь элементүүдийн үелэх системийн эхний элемент юм. Байгальд өргөн тархсан. Устөрөгчийн хамгийн түгээмэл изотоп болох 1Н-ийн катион (мөн цөм) нь протон юм. 1 H цөмийн шинж чанар нь органик бодисын шинжилгээнд NMR спектроскопийг өргөнөөр ашиглах боломжийг олгодог.

Устөрөгчийн гурван изотоп нь өөрийн гэсэн нэртэй байдаг: 1 H - протиум (H), 2 H - дейтерий (D) ба 3 H - тритиум (цацраг идэвхт) (T).

Устөрөгчийн энгийн бодис болох H 2 нь цайвар өнгөгүй хий юм. Агаар эсвэл хүчилтөрөгчтэй холилдоход шатамхай, тэсрэх аюултай. Хоргүй. Этанол болон хэд хэдэн металлд уусдаг: төмөр, никель, палладий, цагаан алт.

Өгүүллэг

Хүчил ба металлын харилцан үйлчлэлийн явцад шатамхай хий ялгарах нь 16-17-р зууны үед хими шинжлэх ухаан болж үүссэн үед ажиглагдсан. Михаил Васильевич Ломоносов мөн түүний тусгаарлалтыг шууд онцолсон боловч энэ нь флогистон биш гэдгийг тэр аль хэдийн мэдэж байсан. Английн физикч, химич Хенри Кавендиш 1766 онд энэ хийг судалж үзээд "шатамхай агаар" гэж нэрлэжээ. Шатах үед "шатдаг агаар" нь ус үүсгэдэг боловч Кавендиш флогистоны онолыг баримталдаг байсан нь зөв дүгнэлт гаргахад саад болжээ. Францын химич Антуан Лавуазье инженер Ж.Меньетэй хамтран тусгай газометр ашиглан 1783 онд усны нийлэгжилтийг хийж, улмаар усны уурыг халуун төмрөөр задлан шинжилж байжээ. Тиймээс тэрээр "шатамхай агаар" нь усны нэг хэсэг бөгөөд үүнээс гаргаж авах боломжтой гэдгийг тогтоожээ.

нэрний гарал үүсэл

Лавуазье устөрөгчийг "усыг төрүүлдэг гидроген" гэж нэрлэжээ. Оросын "устөрөгч" нэрийг 1824 онд химич М.Ф. Соловьев Сломоносовын "хүчилтөрөгч" -тэй зүйрлэн санал болгосон.

Тархалт

Устөрөгч бол орчлон ертөнцөд хамгийн элбэг байдаг элемент юм. Энэ нь бүх атомын 92% -ийг эзэлдэг (8% нь гелий атомууд, бусад бүх элементүүдийн нийлбэр нь 0.1% -иас бага байдаг). Тиймээс устөрөгч нь од ба од хоорондын хийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Оддын температурын нөхцөлд (жишээлбэл, нарны гадаргуугийн температур ~ 6000 ° C) устөрөгч нь плазм хэлбэрээр байдаг; од хоорондын орон зайд энэ элемент нь бие даасан молекул, атом, ион хэлбэрээр оршдог бөгөөд үүсгэж болно. хэмжээ, нягтрал, температурын хувьд ихээхэн ялгаатай молекулын үүл.

Дэлхийн царцдас ба амьд организмууд

Дэлхийн царцдас дахь устөрөгчийн массын эзлэх хувь 1% - энэ нь хамгийн элбэг байдаг арав дахь элемент юм. Гэсэн хэдий ч түүний байгальд гүйцэтгэх үүргийг массаар бус атомын тоогоор тодорхойлдог бөгөөд бусад элементүүдийн дунд эзлэх хувь нь 17% (хүчилтөрөгчийн дараа хоёрдугаарт, атомын эзлэх хувь ~ 52%) байна. Тиймээс дэлхий дээр болж буй химийн процессуудад устөрөгчийн ач холбогдол нь хүчилтөрөгчийнхтэй бараг адил юм. Хүчилтөрөгчөөс ялгаатай нь дэлхий дээр холбогдсон болон чөлөөт төлөвт байдаг бөгөөд дэлхий дээрх бараг бүх устөрөгч нь нэгдлүүд хэлбэртэй байдаг; Агаар мандалд маш бага хэмжээний устөрөгч энгийн бодис хэлбэрээр агуулагддаг (эзэлхүүний 0.00005%).

Устөрөгч нь бараг бүх органик бодисын нэг хэсэг бөгөөд бүх амьд эсэд байдаг. Амьд эсэд устөрөгч нь атомын бараг 50% -ийг эзэлдэг.

Баримт

Энгийн бодисыг үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн аргууд нь байгальд харгалзах элемент нь ямар хэлбэрээр, өөрөөр хэлбэл түүнийг үйлдвэрлэх түүхий эд байж болох хэлбэрээс хамаарна. Тиймээс чөлөөт төлөвт байгаа хүчилтөрөгчийг шингэн агаараас салгах замаар физик байдлаар олж авдаг. Бараг бүх устөрөгч нь нэгдлүүдийн хэлбэртэй байдаг тул химийн аргаар гаргаж авдаг. Ялангуяа задралын урвалыг ашиглаж болно. Устөрөгчийг үйлдвэрлэх нэг арга бол усыг цахилгаан гүйдлээр задлах явдал юм.

Устөрөгчийг үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн гол арга бол байгалийн хийн нэг хэсэг болох метаныг устай урвалд оруулах явдал юм. Энэ нь өндөр температурт хийгддэг (метаныг буцалж буй усаар дамжуулж байхад ямар ч хариу үйлдэл үзүүлэхгүй гэдгийг шалгахад хялбар байдаг):

CH 4 + 2H 2 O = CO 2 + 4H 2 −165 кЖ

Лабораторид энгийн бодисыг олж авахын тулд тэд байгалийн түүхий эдийг ашиглах шаардлагагүй, харин шаардлагатай бодисыг тусгаарлахад хялбар байх эхлэлийн материалыг сонгоно. Жишээлбэл, лабораторид хүчилтөрөгчийг агаараас авдаггүй. Устөрөгчийн үйлдвэрлэлд мөн адил хамаарна. Үйлдвэрт заримдаа ашигладаг устөрөгчийг үйлдвэрлэх лабораторийн аргуудын нэг бол усыг цахилгаан гүйдлээр задлах явдал юм.

Ихэвчлэн устөрөгчийг лабораторид цайрыг давсны хүчилтэй урвалд оруулснаар үйлдвэрлэдэг.

Аж үйлдвэрт

1. Давсны усан уусмалын электролиз:

2NaCl + 2H 2 O → H 2 + 2NaOH + Cl 2

2. Усны уурыг халуун коксоор 1000 ° C орчим температурт нэвтрүүлэх:

H2O+C? H2+CO

3. Байгалийн хийнээс .

Steam хөрвүүлэлт:

CH 4 + H 2 O ? CO + 3H 2 (1000 °C)

Хүчилтөрөгчтэй каталитик исэлдэлт:

2CH 4 + O 2 ? 2CO + 4H2

4. Газрын тос боловсруулах явцад нүүрсустөрөгчийн хагарал, шинэчлэл.

Лабораторид

1.Металл дахь шингэрүүлсэн хүчлүүдийн нөлөө.Энэ урвалыг явуулахын тулд цайр ба шингэрүүлсэн давсны хүчлийг ихэвчлэн ашигладаг.

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

2.Кальцийн устай харилцан үйлчлэх:

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

3.Гидридийн гидролиз:

NaH + H 2 O → NaOH + H 2

4.Цайр эсвэл хөнгөн цагаанд шүлтийн нөлөө:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2

Zn + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2

5.Электролиз ашиглах.Шүлт эсвэл хүчлийн усан уусмалын электролизийн үед катод дээр устөрөгч ялгардаг, жишээлбэл:

2H 3 O + + 2e − → H 2 + 2H 2 O

Физик шинж чанар

Устөрөгч нь хоёр хэлбэрээр (өөрчлөлт) байж болно - орто- ба пара-устөрөгчийн хэлбэрээр. Ортогидроген молекулд о-H 2 (mp −259.10 °C, bp −252.56 °C) цөмийн эргэлт нь ижил (зэрэгцээ) чиглэгддэг ба пара устөрөгчийн хувьд х-H 2 (хайлах цэг -259.32 ° C, буцлах цэг -252.89 ° C) - бие биенийхээ эсрэг (эсрэг параллель). Тэнцвэрийн холимог о-H 2 ба х-Өгөгдсөн температурт H 2-ийг нэрлэдэг тэнцвэрт устөрөгч д-Н2.

Устөрөгчийн өөрчлөлтийг шингэн азотын температурт идэвхтэй нүүрстөрөгч дээр шингээх замаар салгаж болно. Маш бага температурт ортогидроген ба пара устөрөгчийн тэнцвэр бараг бүрэн шилждэг. 80 К-т хэлбэрүүдийн харьцаа ойролцоогоор 1: 1 байна. Халах үед десорбцийн парагидроген нь тасалгааны температурт тэнцвэртэй холимог үүсэх хүртэл ортогидроген болж хувирдаг (орто-пара: 75:25). Катализаторгүйгээр хувиргалт нь аажмаар явагддаг (од хоорондын орчны нөхцөлд - сансар огторгуйн цаг хүртэл) бөгөөд энэ нь хувь хүний өөрчлөлтийн шинж чанарыг судлах боломжийг олгодог.

Устөрөгч нь хамгийн хөнгөн хий бөгөөд агаараас 14.5 дахин хөнгөн. Молекулуудын масс бага байх тусам ижил температурт хурд нь өндөр байх нь ойлгомжтой. Хамгийн хөнгөн молекулуудын хувьд устөрөгчийн молекулууд нь бусад хийн молекулуудаас илүү хурдан хөдөлдөг тул дулааныг нэг биеэс нөгөөд илүү хурдан шилжүүлж чаддаг. Үүнээс үзэхэд устөрөгч нь хийн бодисуудын дунд хамгийн өндөр дулаан дамжуулалттай байдаг. Түүний дулаан дамжуулалт нь агаарын дулаан дамжуулалтаас ойролцоогоор долоо дахин их байдаг.

Устөрөгчийн молекул нь хоёр атомт - H2. Хэвийн нөхцөлд энэ нь өнгөгүй, үнэргүй, амтгүй хий юм. Нягт 0,08987 г/л (н.ш.), буцлах температур −252,76 °C, шаталтын хувийн дулаан 120,9×10 6 Ж/кг, усанд бага зэрэг уусдаг - 18,8 мл/л. Устөрөгч нь олон металл (Ni, Pt, Pd гэх мэт), ялангуяа палладийд (1 эзлэхүүн Pd тутамд 850 боть) маш сайн уусдаг. Метал дахь устөрөгчийн уусах чадвар нь тэдгээрийн дундуур тархах чадвартай холбоотой; Нүүрстөрөгчийн хайлшаар (жишээлбэл, ган) тархах нь заримдаа устөрөгчийн нүүрстөрөгчтэй харилцан үйлчлэлцсэний улмаас хайлшийг устгах (декарбонизаци гэж нэрлэгддэг) дагалддаг. Мөнгөнд бараг уусдаггүй.

Шингэн устөрөгч−252.76-аас −259.2 °C хүртэл маш нарийн температурын мужид оршдог. Энэ нь өнгөгүй шингэн, маш хөнгөн (-253 ° C-ийн нягтрал 0.0708 г/см3) ба шингэн (-253 ° C-д зуурамтгай чанар 13.8 spuaz). Устөрөгчийн чухал параметрүүд нь маш бага: температур -240.2 ° C, даралт 12.8 атм. Энэ нь устөрөгчийг шингэрүүлэхэд хүндрэлтэй байгааг тайлбарладаг. Шингэн төлөвт тэнцвэрт устөрөгч нь 99.79% пара-Н2, 0.21% орто-Н2-ээс бүрдэнэ.

Хатуу устөрөгч, хайлах цэг −259.2 °C, нягт 0.0807 г/см 3 (−262 °C-д) - цас шиг масс, зургаан өнцөгт талст, орон зайн бүлэг P6/mmc, эсийн параметрүүд а=3,75 в=6.12. Өндөр даралтын үед устөрөгч нь металл төлөвт хувирдаг.

Изотопууд

Устөрөгч нь бие даасан нэртэй гурван изотоп хэлбэрээр үүсдэг: 1 H - протиум (H), 2 H - дейтерий (D), 3 H - тритиум (цацраг идэвхт) (T).

Протиум ба дейтерий нь массын тоо 1 ба 2-той тогтвортой изотопууд юм. Тэдний байгаль дээрх агууламж нь 99.9885 ± 0.0070% ба 0.0115 ± 0.0070% байна. Устөрөгчийг үйлдвэрлэх эх үүсвэр, аргаас хамааран энэ харьцаа бага зэрэг ялгаатай байж болно.

Устөрөгчийн изотоп 3H (тритиум) нь тогтворгүй байдаг. Түүний хагас задралын хугацаа 12.32 жил байна. Тритиум нь маш бага хэмжээгээр байгалийн гаралтай байдаг.

Мөн уран зохиолд массын тоо нь 4 - 7, хагас задралын хугацаа 10 -22 - 10 -23 секундын устөрөгчийн изотопуудын талаарх мэдээллийг өгдөг.

Байгалийн устөрөгч нь 3200:1 харьцаатай H 2 ба HD (дейтерийн устөрөгч) молекулуудаас бүрддэг. Цэвэр дейтерийн устөрөгч D 2-ийн агууламж үүнээс ч бага байна. HD ба D 2-ийн концентрацийн харьцаа ойролцоогоор 6400:1 байна.

Химийн элементүүдийн бүх изотопуудаас устөрөгчийн изотопуудын физик, химийн шинж чанар нь бие биенээсээ хамгийн их ялгаатай байдаг. Энэ нь атомын массын хамгийн том харьцангуй өөрчлөлттэй холбоотой юм.

Температур хайлах, К	Температур буцалгах, К	Гурвалсан цэг, К/кПа	Шүүмжтэй цэг, К/кПа	Нягт шингэн/хий, кг/м³

Дейтерий ба тритий нь мөн орто- болон пара-өөрчлөлттэй байдаг: х-D 2, о-D 2, х-T 2, о-Т 2. Гетероизотопын устөрөгч (HD, HT, DT) нь орто- болон пара-модификацтай байдаггүй.

Химийн шинж чанар

Диссоциацлагдсан устөрөгчийн молекулуудын хэсэг

Устөрөгчийн молекул H2 нь нэлээд хүчтэй бөгөөд устөрөгчийн урвалд орохын тулд маш их энерги зарцуулах шаардлагатай.

H 2 = 2H - 432 кЖ

Тиймээс энгийн температурт устөрөгч нь зөвхөн кальци гэх мэт маш идэвхтэй металлуудтай урвалд орж, кальцийн гидрид үүсгэдэг.

Ca + H 2 = CaH 2

ба устөрөгчийн фтор үүсгэдэг цорын ганц металл бус фтортой:

Устөрөгч нь өндөр температурт эсвэл бусад нөлөөллийн дор ихэнх металл ба металл бустай урвалд ордог, жишээлбэл, гэрэлтүүлэг:

O 2 + 2H 2 = 2H 2 O

Энэ нь зарим исэлээс хүчилтөрөгчийг "зайлж" чаддаг, жишээлбэл:

CuO + H 2 = Cu + H 2 O

Бичсэн тэгшитгэл нь устөрөгчийн багасгах шинж чанарыг тусгасан болно.

N 2 + 3H 2 → 2NH 3

Галогентэй устөрөгчийн галид үүсгэдэг:

F 2 + H 2 → 2HF, урвал нь харанхуйд, ямар ч температурт тэсрэх аюултай,

Cl 2 + H 2 → 2HCl, урвал нь зөвхөн гэрэлд тэсрэх замаар явагддаг.

Энэ нь өндөр халуунд тортогтой харьцдаг:

C + 2H 2 → CH 4

Шүлт ба шүлтлэг шороон металлуудтай харилцан үйлчлэл

Идэвхтэй металлуудтай харилцан үйлчлэхэд устөрөгч нь гидрид үүсгэдэг.

2Na + H 2 → 2NaH

Ca + H 2 → CaH 2

Mg + H 2 → MgH 2

Гидрид- давстай төстэй хатуу бодис, амархан гидролизд ордог:

CaH 2 + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + 2H 2

Металлын оксидуудтай харилцан үйлчлэл (ихэвчлэн d-элементүүд)

Оксидууд нь металл болж хувирдаг:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O

Fe 2 O 3 + 3H 2 → 2Fe + 3H 2 O

WO 3 + 3H 2 → W + 3H 2 O

Органик нэгдлүүдийг устөрөгчжүүлэх

Молекулын устөрөгчийг органик нэгдлүүдийг багасгах зорилгоор органик синтезд өргөн ашигладаг. Эдгээр процессуудыг нэрлэдэг устөрөгчжүүлэх урвалууд. Эдгээр урвалууд нь өндөр даралт, температурт катализаторын оролцоотойгоор явагддаг. Катализатор нь нэгэн төрлийн (жишээ нь, Вилкинсоны катализатор) эсвэл гетероген (жишээ нь: Рэйни никель, нүүрстөрөгч дээрх палладий) байж болно.

Тиймээс, ялангуяа алкен, алкин зэрэг ханаагүй нэгдлүүдийг катализаторын устөрөгчжүүлэх явцад ханасан нэгдлүүд - алканууд үүсдэг.

Устөрөгчийн геохими

Чөлөөт устөрөгч H2 нь хуурай газрын хийд харьцангуй ховор байдаг боловч ус хэлбэрээр геохимийн процесст маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Устөрөгч нь эрдэс бодист аммонийн ион, гидроксил ион, талст ус хэлбэрээр байж болно.

Агаар мандалд устөрөгч нь нарны цацрагийн нөлөөгөөр ус задралын үр дүнд тасралтгүй үүсдэг. Бага масстай устөрөгчийн молекулууд нь тархалтын хөдөлгөөний өндөр хурдтай байдаг (энэ нь сансрын хоёр дахь хурдтай ойролцоо байдаг) бөгөөд агаар мандлын дээд давхаргад орохдоо тэд сансарт нисч чаддаг.

Эмчилгээний онцлог

Устөрөгч нь агаартай холилдох үед тэсрэх бодис гэж нэрлэгддэг тэсрэх хольц үүсгэдэг. Энэ хий нь устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн эзлэхүүний харьцаа 2:1 буюу устөрөгч ба агаар ойролцоогоор 2:5 байх үед хамгийн их тэсрэх аюултай, учир нь агаар нь ойролцоогоор 21% хүчилтөрөгч агуулдаг. Устөрөгч нь бас галын аюул юм. Шингэн устөрөгч нь арьсанд хүрвэл хүчтэй хөлдөлт үүсгэдэг.

Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн тэсрэх агууламж нь эзлэхүүний 4% -иас 96% хүртэл байдаг. Эзлэхүүнээр 4%-аас 75(74)% хүртэл агаартай холилдох үед.

Эдийн засаг

Томоохон бөөний нийлүүлэлтийн устөрөгчийн үнэ нэг кг тутамд 2-5 доллар хооронд хэлбэлздэг.

Өргөдөл

Атомын устөрөгчийг атомын устөрөгчийн гагнуурын ажилд ашигладаг.

Химийн үйлдвэр

Аммиак, метанол, саван, хуванцар үйлдвэрлэлд
Шингэн ургамлын тосноос маргарин үйлдвэрлэхэд
Хүнсний нэмэлт болгон бүртгүүлсэн E949(баглаа боодлын хий)

Хүнсний үйлдвэр

Агаарын тээврийн салбар

Устөрөгч нь маш хөнгөн бөгөөд агаарт үргэлж өсдөг. Нэгэн цагт агаарын хөлөг, агаарын бөмбөлгүүдийг устөрөгчөөр дүүргэдэг байв. Гэхдээ 30-аад онд. XX зуун Агаарын хөлөг дэлбэрч, шатсан хэд хэдэн гамшиг тохиолдсон. Өнөө үед агаарын хөлөг нь хамаагүй өндөр өртөгтэй ч гелийээр дүүрдэг.

Шатахуун

Устөрөгчийг пуужингийн түлш болгон ашигладаг.

Устөрөгчийг автомашин, ачааны машинд түлш болгон ашиглах судалгаа хийгдэж байна. Устөрөгчийн хөдөлгүүр нь хүрээлэн буй орчныг бохирдуулдаггүй бөгөөд зөвхөн усны уурыг ялгаруулдаг.

Устөрөгч-хүчилтөрөгчийн түлшний эсүүд нь химийн урвалын энергийг шууд цахилгаан энерги болгон хувиргахад устөрөгчийг ашигладаг.

"Шингэн устөрөгч"(“LH”) нь устөрөгчийн шингэн төлөв бөгөөд бага хувийн нягт нь 0.07 г/см³, хөлдөх температур нь 14.01 К (−259.14 ° C), буцлах температур нь 20.28 К (−252.87 ° C) криоген шинж чанартай байдаг. ). Энэ нь өнгөгүй, үнэргүй шингэн бөгөөд агаартай холилдоход 4-75% шатах чадвартай тэсрэх аюултай гэж ангилдаг. Шингэн устөрөгч дэх изомеруудын эргэлтийн харьцаа: 99.79% - парагидроген; 0.21% - ортогидроген. Агрегацын төлөвийг хийн төлөвт шилжүүлэх үед устөрөгчийн тэлэлтийн коэффициент нь 20 ° C-д 848: 1 байна.

Бусад хийтэй адил устөрөгчийг шингэрүүлэх нь түүний эзэлхүүнийг багасгахад хүргэдэг. Шингэрүүлсний дараа шингэн шингэнийг даралтын дор дулаан тусгаарлагдсан саванд хадгална. Шингэн устөрөгч Шингэн устөрөгч, LH2, LH 2) нь үйлдвэрлэлд, хий хадгалах нэг хэлбэр, сансрын салбарт пуужингийн түлш болгон идэвхтэй ашиглагддаг.

Өгүүллэг

Хиймэл хөргөлтийн анхны баримтжуулсан хэрэглээг 1756 онд Английн эрдэмтэн Уильям Каллен, 1784 онд Гаспард Монж хүхрийн ислийн шингэн төлөвийг олж авсан анхны хүн, Майкл Фарадей шингэрүүлсэн аммиак, Америкийн зохион бүтээгч Оливер Эванс анх гаргажээ. 1805 онд хөргөлтийн компрессор бүтээж, Жейкоб Перкинс 1834 онд, Жон Гори 1851 онд АНУ-д агааржуулагчийн патентыг анхлан авсан. Вернер Сименс 1857 онд нөхөн сэргээгдэх хөргөлтийн үзэл баримтлалыг санал болгож, Карл Линде 1876 онд "Жоуль-Томсоны тэлэлтийн эффект" каскад ашиглан шингэн агаар үйлдвэрлэх төхөөрөмжийг патентжуулсан. 1885 онд Польшийн физикч, химич Зигмунт Вроблевски устөрөгчийн эгзэгтэй температур 33 К, эгзэгтэй даралтыг 13.3 атм гэж нийтлэв. ба буцлах температур 23 К. Устөрөгчийг анх 1898 онд Жеймс Дьюар нөхөн төлжүүлэх хөргөлт болон түүний зохион бүтээсэн Дьюар колбыг ашиглан шингэрүүлсэн. Шингэн устөрөгчийн тогтвортой изомер болох пара устөрөгчийн анхны нийлэгжилтийг 1929 онд Пол Хартек, Карл Бонхоффер нар хийжээ.

Устөрөгчийн ээрэх изомерууд

Өрөөний температурт устөрөгч нь үндсэндээ спин изомер болох ортогидрогенээс бүрдэнэ. Үйлдвэрлэсний дараа шингэн устөрөгч нь хувирамтгай төлөвт байгаа бөгөөд бага температурт өөрчлөгдөх үед тэсрэх экзотермик урвалаас зайлсхийхийн тулд параустөрөгчийн хэлбэрт шилжих ёстой. Төмрийн исэл, хромын исэл, идэвхжүүлсэн нүүрс, цагаан алтаар бүрсэн асбест, газрын ховор металл зэрэг катализатор эсвэл уран эсвэл никель нэмэлтийг ашиглан параустөрөгчийн үе шат руу хувиргадаг.

Хэрэглээ

Шингэн устөрөгчийг дотоод шаталтат хөдөлгүүр болон түлшний эсүүдэд түлш хадгалах хэлбэр болгон ашиглаж болно. Төрөл бүрийн шумбагч онгоцууд ("212А" ба "214" төслүүд, Герман) болон устөрөгчийн тээвэрлэлтийн концепцийг устөрөгчийн нэгтгэсэн хэлбэрийг ашиглан бүтээсэн (жишээлбэл "DeepC" эсвэл "BMW H2R"-ийг үзнэ үү). Загварын ойролцоо байгаа тул LHV төхөөрөмжийг бүтээгчид шингэрүүлсэн байгалийн хий (LNG) ашиглан системийг ашиглах эсвэл зөвхөн өөрчлөх боломжтой. Гэсэн хэдий ч эзэлхүүний эрчим хүчний нягтрал багатай тул шаталт нь байгалийн хийнээс илүү их хэмжээний устөрөгч шаарддаг. Хэрэв поршений хөдөлгүүрт "CNG"-ийн оронд шингэн устөрөгчийг ашигладаг бол ихэвчлэн илүү их хэмжээний түлшний систем шаардлагатай байдаг. Шууд тарилга хийснээр хэрэглээний суваг дахь алдагдал ихсэх нь цилиндрийн дүүргэлтийг бууруулдаг.

Шингэн устөрөгчийг нейтроныг тараах туршилтанд нейтроныг хөргөхөд ашигладаг. Нейтрон ба устөрөгчийн цөмийн масс бараг тэнцүү тул уян харимхай мөргөлдөөний үед энерги солилцох нь хамгийн үр дүнтэй байдаг.

Давуу тал

Устөрөгчийг ашиглахын давуу тал нь түүний хэрэглээний "тэг ялгаралт" юм. Түүний агаартай харьцах бүтээгдэхүүн нь ус юм.

Саад тотгор

Нэг литр "ZhV" нь ердөө 0.07 кг жинтэй. Өөрөөр хэлбэл, түүний хувийн жин нь 20 К-т 70.99 г/л байна. Шингэн устөрөгч нь тусгай дулаан тусгаарлалттай сав зэрэг криоген хадгалах технологи шаарддаг бөгөөд энэ нь бүх криоген материалд ердийн зүйл юм. Энэ нь шингэн хүчилтөрөгчтэй ойролцоо боловч галын аюулаас болж илүү болгоомжтой байхыг шаарддаг. Тусгаарласан савтай байсан ч шингэн байлгахад шаардагдах бага температурт байлгахад хэцүү байдаг (энэ нь ихэвчлэн өдөрт 1% ууршдаг). Түүнтэй харьцахдаа устөрөгчтэй ажиллахдаа ердийн аюулгүй байдлын урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээг дагаж мөрдөх шаардлагатай - энэ нь агаарыг шингэрүүлэхэд хангалттай хүйтэн тул тэсрэх аюултай.

Пуужингийн түлш

Шингэн устөрөгч нь пуужингийн түлшний нийтлэг бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд хөөргөгч болон сансрын хөлгүүдийг хөдөлгөхөд ашигладаг. Ихэнх шингэн устөрөгчийн пуужингийн хөдөлгүүрт энэ нь эхлээд исэлдүүлэгчтэй холилдож, түлхэлт үүсгэхийн тулд шатаахын өмнө хушуу болон хөдөлгүүрийн бусад хэсгүүдийг нөхөн сэргээхэд ашигладаг. H 2 / O 2 бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг орчин үеийн хөдөлгүүрүүд нь устөрөгчөөр хэт баяжуулсан түлшний хольцыг хэрэглэдэг бөгөөд энэ нь янданд тодорхой хэмжээний шатаагүй устөрөгч үүсгэдэг. Энэ нь молекулын жинг бууруулах замаар хөдөлгүүрийн тодорхой импульсийг нэмэгдүүлэхээс гадна хушуу болон шатаах камерын элэгдлийг бууруулдаг.

Криоген шинж чанар, нягтрал багатай гэх мэт бусад газруудад LH-ийг ашиглахад ийм саад тотгор учруулдаг нь энэ тохиолдолд хэрэглэхийг хязгаарлах хүчин зүйл болдог. 2009 оны байдлаар зөвхөн нэг зөөгч пуужин (Дельта-4) байгаа бөгөөд энэ нь бүхэлдээ устөрөгчийн пуужин юм. Үндсэндээ "ZhV" нь пуужингийн дээд шатанд эсвэл вакуум дахь ачааг сансарт хөөргөх ажлын ихээхэн хэсгийг гүйцэтгэдэг блокуудад ашиглагддаг. Энэ төрлийн түлшний нягтралыг нэмэгдүүлэх арга хэмжээний нэг болох лаг устөрөгч буюу хагас хөлдөөсөн "шингэн устөрөгч"-ийг ашиглах санал гарч байна.

Устөрөгчхамтдаа азот, хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчгэж нэрлэгддэг бүлэгт багтдаг органоген элементүүд.

Хүний бие нь эдгээр элементүүдээс бүрддэг. Түүний доторх устөрөгчийн эзлэх хувь массын 10%, атомын тоогоор 50% хүрдэг ( биеийн хоёр дахь атом бүр устөрөгч юм).

Устөрөгч нь манай орчлон ертөнцийн хамгийн түгээмэл элемент бөгөөд түүний эзлэх хувь массын 75%, атомын тоогоор 92% байдаг. Байгальд болон биед чөлөөт хэлбэрээр байдаг хүчилтөрөгчөөс ялгаатай нь устөрөгч нь бараг бүхэлдээ нэгдлүүдийн (үндсэн нэгдэл) хэлбэрээр байдаг. устөрөгч - ус).

Устөрөгчийн биологийн үүрэг

Тусдаа элемент болох устөрөгч нь биологийн үнэ цэнэгүй байдаг. Үүнд агуулагдах нэгдлүүд нь биед чухал ач холбогдолтой, тухайлбал ус, уураг, өөх тос, нүүрс ус, витаминууд, биологийн идэвхт бодис (ашигт малтмалаас бусад) гэх мэт. Мэдээжийн хэрэг, хамгийн том үнэ цэнэ бол устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн нэгдэл - ус бөгөөд энэ нь үнэндээ биеийн бүх эсийн оршин тогтнох орчин юм. Устөрөгчийн чухал нэгдлүүдийн өөр нэг бүлэг нь хүчил юм - устөрөгчийн ионыг ялгаруулах чадвар нь хүрээлэн буй орчны рН-ийг үүсгэх боломжийг олгодог. Устөрөгчийн чухал үүрэг бол устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадвар бөгөөд жишээлбэл, уургийн идэвхтэй хэлбэр, сансарт ДНХ-ийн давхар судалтай бүтцийг үүсгэдэг.

Устөрөгчийн хүнсний гол эх үүсвэр

Устөрөгч нь бараг бүх хүнсний бодисуудад байдаг боловч ихэнх нь ус хэлбэрээр биед ордог.

Устөрөгчийн дутагдлын шалтгаанууд

Устөрөгчийн дутагдал байхгүй, түүний нэгдлүүдийн дутагдал, жишээлбэл, ус нь бие махбодид хангалтгүй шингэсэн эсвэл нөхөн олговоргүй хурдасгасан ялгадастай үед ажиглагддаг.

Устөрөгчийн дутагдлын үр дагавар

Шалтгаануудын нэгэн адил түүний нэгдлүүдийн дутагдлын үр дагавар нь ихэвчлэн ус байдаг. Энэ тохиолдолд дараахь зүйл ажиглагдаж байна: шингэн алдалт, цангах, эд эсийн тургор буурах, хуурай арьс, салст бүрхэвч, цусны концентраци нэмэгдэх, артерийн гипотензи.

Илүүдэл устөрөгч

Мөн устөрөгчийн илүүдэл байхгүй тул түүний нэгдлүүдийн илүүдэл үүсэх боломжтой. Энэ тохиолдолд тодорхой нэгдлийн дүр төрх ажиглагдаж байна. Жишээлбэл, илүүдэл ус (хэт их усжилт) тохиолдолд ихэвчлэн ажиглагддаг хаван.

Устөрөгчийн өдөр тутмын хэрэгцээ: стандартчилагдаагүй