Hvad er egenskaberne ved brint?
Brintens egenskaber inkluderer, at det i sin naturlige tilstand på jorden er en farveløs, lugtfri gas, der er ekstremt brandfarlig.Det er det letteste element, der vides at eksistere i naturen, der i gennemsnit optager 75% af al masse i universet i stjerner, planeter og andre stjernernes genstande.Brint er også vigtigt for alt liv på jorden, hvor det udgør 14% af levende stoffer efter vægt, da det let danner bindinger med ilt for at skabe vand og kulstof for at skabe de molekyler, der er basen, hvorpå levende strukturer og de fleste organiske molekylerer bygget.
Mens den mest rigelige form for brint er protium, hvor det kun har en proton i sin atomkerne og en elektron i kredsløb omkring kernen, findes der også to andre isotoper af brint.Protium tegner sig for 99,985% af alt naturligt brint, og deuterium tegner sig for yderligere næsten 0,015%, der har både en proton og neutron i atomkernen, hvilket giver det en masse, der er dobbelt så stor som protium.Tritium er den tredje form for brint, der er meget sjælden i naturen, men kan produceres kunstigt.Det er ustabilt og udviser radioaktivt forfald med en halveringstid på 12,32 år.Det har to neutroner i atomkernen for en proton, og er en nøgleforbindelse, der er produceret og brugt i brint bombevåben til at forbedre deres udbytte, såvel som i nuklear fissionsenergiproduktion og i nuklear fusionsforskning.
de kemiske egenskaber vedHydrogen, med kun en elektron i kredsløb, fører det til at være et meget reaktivt element, der danner bindinger med mange andre elementer.I sin naturlige tilstand i atmosfæren binder den sig til et andet brintatom som ilt gør, for at danne H 2 .H 2 Molekyler kan også være unikke afhængigt af spin af deres kerner, med molekyler af H 2 , hvor begge kerner spin i samme retning kaldes orthohydrogen, og dem med modsatte spins kendt som parahydrogen.Orthohydrogen er den mest almindelige form for H 2
ved normalt atmosfærisk tryk og temperatur i gasform, men når de afkøles til flydende form, såsom for raketbrændstof, ændrer orthohydrogen til parahydrogen. De fysiske egenskaber ved hydrogen og dets udbredte overflodPå land og i jorden gør havene det til et vigtigt forskningsområde som en næsten ubegrænset brændstofforsyning.Alle former for fossilbaserede brændstoffer og alkoholer såsom benzin, naturgas og ethanol er sammensat af carbonhydridkæder, hvor brint, kulstof og undertiden ilt er bundet sammen.Adskillelse af rent brint som en ren brændende, rigelig brændstofkilde i sig selv gøres let, men den kraft, der er nødvendig for at bryde brint fri for kemiske bindinger og derefter afkøler det til opbevaring, tager ofte mere energi end det rene brint i sig selv kan generere.Af denne grund betyder brintens egenskaber, at dets mest almindelige anvendelser er, hvor det findes i kemiske bindinger med andre elementer. Forskning i fusionsenergiproduktion er også afhængig af de kemiske egenskaber ved brintforbindelserne på deuterium og tritium.Egenskaberne ved brint anvendt af alle stjerner sikrer atomer af brint sammen under intensivt tryk for at frigive helium og energi i form af lys og varme.Lignende pres genereres i forskningsfaciliteter ved hjælp af kraftfulde magnetiske felter, inertielle indeslutningslasere eller elektriske pulser i USA, Europa og Japan.Når smeltningen af brintatomer finder sted, oprettes et heliumatom, der bærer 20% af den overskydende energi fra processen, og 80% af energien føres af en fri neutron.Denne neutronenergi eller varme absorberes derefter af en væske for at skabe damp og strøm en turbin til at producere elektricitet.Processen forbliver dog stadig eksperimentel, fra 2011. Dette skyldes det enorme pres, der skal opretholdes for at smelte sammen brintatomer sammen kontinuerligt og for at fremstille maskiner, der kan udholde temperaturer produceret i fusion, der når 212.000, 000 deg;Fahrenheit (100.000.000 deg; Celsius).