Lenntech Waterbehandeling en luchtbehandeling Lenntech Waterbehandeling en luchtbehandeling

Waterstof - H

Chemische eigenschappen van Waterstof - Gezondheidseffecten van Waterstof - Milieu-effecten van Waterstof

Atoomnummer

1

Waterstof (H)
Atoommassa

1.007825 g.mol -1

Elektronegativiteit volgens Pauling

2,1

Dichtheid

0,0899.10 -3 g.cm -3 bij 20 °C

Smeltpunt

- 259,2 °C

Kookpunt

- 252,8 °C

Vanderwaalstraal

0,12 nm

Ionstraal

0,208 (-1) nm

Isotopen

1 en 2 neutronen

Elektronen Schil

1s1

Energie eerste ionisatie

1311 kJ.mol -1

Ontdekt door:

In 1671 door Boyle.

Waterstof

Waterstof is het eerste element van het periodiek systeem. Onder normale omstandigheden is het een kleurloos, geurloos en smaakloos gas, gevormd door diatomaire moleculen; H2. Het waterstofatoom, aangeduid als H, bevat een kern met een proton en het bevat een een elektron. Het atoomnummer is 1 en het molair gewicht is 1,00797 g/mol. Waterstof is een van de belangrijkste onderdelen van water en van alle organische stoffen en het is overal te vinden, niet alleen op aarde maar ook in de rest van het heelal. Er zijn drie waterstof isotopen: protium, massa 1, te vinden in meer dan 99,98% van de natuur, deuterium, massa 2, in de natuur ongeveer 2% voorkomen; en tritium, massa 3, in de natuur te vinden in kleine hoeveelheden, maar wordt vooral geproduceerd in nucleaire reactoren door de mens.

Toepassingen: De meest belangrijke toepassing van waterstof is de ammoniak synthese. Waterstof wordt veel gebruikt tijdens brandstofproductie, onder andere tijdens hydrocracking (afbraak van stoffen door waterstof), en tijdens zwavel eliminatie. Grote hoeveelheden waterstof worden verbruikt tijdens katalytische hydrogenatie van onverzadigde plantaardige oliën voor de productie van vaste vetten. Hydrogenatie wordt toegepast tijdens de fabricage van organische producten. Grote hoeveelheden waterstof worden gebruikt als raketbrandstof, in combinatie met zuurstof of fluor, en als raketrotor, roterend onder invloed van nucleaire energie.

Eigenschappen: Een waterstofmolecuul heeft een molair gewicht van 2,01594 g/mol. In gasvorm heeft waterstof een dichtheid van 0,071 g/L bij 0 oC en 1 atm. De relatieve dichtheid van waterstof, vergeleken met die van lucht, is 0,0695 g/L. Waterstof is van alle stoffen die wij kennen de meest licht ontvlambare stof. Waterstof is wat beter oplosbaar in organische oplosmiddelen (zoals ethanol) dan in water. Veel metalen absorberen waterstof. Absorptie van waterstof door staal resulteert in broos staal. Dit leidt vaak tot fouten in chemische productieprocessen.

Bij kamertemperatuur is waterstof niet erg reactief, tenzij het is geactiveerd door bijvoorbeeld een passende katalysator. Wanneer de temperatuur hoog is, is waterstof zeer reactief.

Hoewel waterstof over het algemeen diatomair is, zullen de moleculen uiteen vallen in losse atomen bij hoge temperaturen. Waterstofatomen zijn erg reactief, zelfs bij normale temperaturen. Ze reageren met oxiden en chloriden van metalen als zilver, koper, lood, bismut en kwik, zodat de bindingen tussen metalen en zuurstof of chloor loslaten. Het kan zouten, zoals nitraten, nitrieten, natrium en kalium cyanide, reduceren tot een metaalachtige substantie. Waterstof reageert met een aantal elementen, metaal en niet-metaal, zoals NAH, KH, H2S en PH3. Waterstofatomen kunnen met zuurstof reageren tot waterstofperoxide (H2O2). Waterstofatomen reageren met organische stoffen tot een groot aantal verschillende producten. Het kan bijvoorbeeld met etheen (C2H4) reageren tot ethaan (C2H6) en butaan (C4H10). De warmte die vrijkomt tijdens regeneratie van waterstofmoleculen wordt gebruikt om hoge temperaturen te bereiken tijdens laswerkzaamheden.

Waterstof reageert met zuurstof tot water, maar de reactie verloopt erg langzaam onder normale temperaturen. Wanneer de reactie wordt versneld met behulp van een katalysator of een elektrische vonk, vindt deze plaats met explosieve snelheid.

Gezondheidseffecten van Waterstof

Effecten van blootstelling aan waterstof: Vuur: erg licht ontvlambaar; veel reacties veroorzaken brand of explosie. Explosie: gas/ lucht mengsels zijn explosief. Blootstellingroutes: Blootstelling aan waterstof kan ontstaan door inademing. Blootstelling aan hoge concentraties van het gas kan een zuurstofarm milieu tot gevolg hebben. Personen die aan waterstofgas blootgesteld worden krijgen te kampen met symptomen als hoofdpijn, oorsuizen, duizeligheid, slaperigheid, bewusteloosheid, misselijkheid, overgeven en extreme depressies. De huid van een slachtoffer kan blauw kleuren als gevolg van een zuurstoftekort. Onder extreme omstandigheden kan men zelfs overlijden aan blootstelling aan waterstof. Waterstof is niet mutageen, carcinogeen, teratogeen of embryotoxisch en veroorzaakt geen reproductie problemen. Wanneer men al te kampen heeft met ademhalingsproblemen zullen deze door overmatige blootstelling aan waterstof worden verergerd. Het risico voor blootstelling ontstaat wanneer waterstof niet juist is opgeslagen en daarom de kans heeft te ontsnappen naar de lucht.

Fysische risico's: Het gas mengt goed met lucht en is explosief. Waterstofgas is lichter dan lucht.

Chemische risico's: Verhitting veroorzaakt snelle verbranding of ontploffing. Waterstof reageert heftig met lucht, zuurstof, halogenen en sterke oxidatoren, zodat brand- en ontploffingsgevaar ontstaat. Metalen als platina en nikkel kunnen als katalysatoren dienen en versnellen dan de reacties.
Hoge concentraties waterstof in de lucht doen de zuurstof concentraties in lucht afnemen, waardoor mensen bewusteloos kunnen raken en zelfs kunnen overlijden. Voordat een gebied waar waterstof is ontsnapt kan worden betreden, moet eerst de zuurstof concentraties in de lucht worden gecontroleerd. Waterstof concentraties zijn te controleren met een speciale gas detector (een normale gasdetector is hiervoor niet geschikt).

Eerste hulp: In geval van brand de brandhaard afsluiten van de omgeving en het vuur uit laten branden. In andere gevallen blussen met water, poederblussers of koolstofblussers. Let op explosiegevaar en houdt het reactievat koel in geval van brand. Blus de brand vanaf een veilige plaats. In geval van inademing frisse lucht en rust nemen. Kunstmatige beademing kan nodig zijn. Haal een dokter, ook wanneer huidcontact heeft plaatsgevonden.
.

Milieueffecten van Waterstof

Stabiliteit: Waterstof komt van nature voor in de atmosfeer. Het gas wordt snel afgebroken in goed geventileerde omgevingen.

Effecten op planten en dieren: Effecten op dieren worden veroorzaakt door een afname van zuurstof in de lucht ten gevolge van reacties met waterstof. Er zijn geen effecten op planten waargenomen, behalve de productie van ongebruikelijke stoffen bij aanwezigheid van snel expanderende gassen.

Effecten op aquatische organismen: Er is geen bewijs gevonden dat waterstof een effect uitoefent op aquatische organismen.


 

Klik hier om terug te keren naar het periodiek systeem der elementen

Over Lenntech

Lenntech BV
Distributieweg 3
2645 EG Delfgauw

tel: +31 152 755 703
fax: +31 152 616 289
e-mail: info@lenntech.com


Copyright © 1998-2017 Lenntech B.V. All rights reserved