Hidrogén

Hidrogén (H, atomszám 1) az egyik tiszta kémiai elem. A periódusos rendszerben a legkönnyebb és a leggyakoribb elem az univerzumban. Atomszáma 1, elektronja egyes. Szobahőmérsékleten és normál nyomáson a legtöbb hidrogén diatomikus gázformában létezik, az H2‑molekula. A hidrogént színtelen, íztelen, rendkívül gyúlékony gáznak írják le; levegővel keveredve könnyen tüzet vagy robbanást okozhat.

Földünkön a szabad hidrogén ritka; döntően vízben (H2O) és szerves anyagokban található meg. Az univerzumban a hidrogén a leggyakoribb elem, különösen a csillagokban és a csillagközi gázokban. Ez az elem tömeg szerint is a domináns összetevő a legnagyobb kozmikus képződményekben.

Izotópok: természetben három stabil vagy radioaktív izotópja van: protium (1H), deuterium (2H, D) és trítium (3H, T). Protium és deuterium stabilok vagy hosszú élettartamúak; trítium radioaktív. Kémiai viselkedésük nagyon hasonló, de tömegük befolyhatja fizikai tulajdonságaikat.

Előállítása: iparban főként gőz-hőreformálással (földgázból vagy más szénhidrogénből) és víz elektrolízisével történik. A megújuló energiából származó hidrogént gyakran zöld hidrogénnek nevezik. A fosszilis alapú hidrogént gyakran szürke hidrogénnek, kék hidrogén pedig CCS-sel vagy más tüzelőanyag-kísérő megoldásokkal jelölik.

Alkalmazások: üzemanyagcellákban, tiszta energia-alrendszerekben és járművekben történő üzemanyagként, továbbá ammónia- és szerves vegyületek előállításában (Haber-Bosch eljárás). Nyomás alatt vagy kriogén tartályokban tárolják; vastag infrastruktúra szükséges a tároláshoz és szállításhoz.

Történelem: Cavendish 1766-ban izolálta és megállapította, hogy a víz hidrogénből és oxigénből áll. A név eredete a görög hydro- ('víz') és -genes ('képző') jelentésű eleme; a magyar 'hidrogén' kifejezés a vízképző szerepére utal.