氢气可以直接点燃吗


氢气可以直接点燃吗

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氢气不能够直接燃烧 , 它必须经过氧气助燃才能燃烧 。
【氢气可以直接点燃吗】氢燃烧是氢能利用的一种有效方式,氢气在氧气中燃烧时 , 会产生淡蓝色火焰,并生成水(气态) 。纯净的氢气在点燃时,是氢分子与氧分子在点燃处与氧气接触 , 即在导管口处接触,而导管里只有氢分子没有氧分子,导管内不发生化学反应;当氢气不纯净时 , 导管内的氢气与氧分子已经充分接触当达到爆炸极限时 , 已经点燃导管内及容器内的氢氧分子就发生剧烈的化学反应,由于此时的化学反应发生在有限的空间内 , 并且此反应要放出大量的热,使产生的气体迅速膨胀而产生爆炸 。氢气比例高于爆炸极限的上限或低于下限时,由于氢气或氧气有一个不足,所以是平静的燃烧 。如果在爆炸极限内,两者比例合适 , 反应速度很快,热量迅速大量积累导致爆炸 。
作为尾气处理时,氢气是废气,且实验制出的气体量不大,所以不需要要验纯,但是做实验时 , 需要同时用大量的气体,这时考虑到安全问题(氢气、氨气等气体点燃时,气体不纯会发生爆炸),会给气体验纯 。
由于氢气是一种可燃性气体 , 若与空气或氧气混合 , 再点燃的条件下可能会发生爆炸,所以点燃前应该验纯,以防发生意外,造成危险 。具体做法是:用一小试管,收集一试管氢气,用拇指堵住试管口 , 移近酒精灯火焰,松开拇指 , 点火,如果听到尖锐的爆鸣声,说明氢气不纯,需要收集,再检验,直到响声很小 。
个人建议:因为氢气具有可燃性 , 当氢气和空气(氧气)混合达到一定的体积分数时(化学上叫爆炸极限) , 遇明火就要发生爆炸,只有纯净的氢气(或氢气的体积分数在爆炸极限范围之外)点燃才能安静的燃烧,不会发生爆炸 。所以为了防止爆炸 , 点燃前要验纯 。
我们通常所说的氢气在氧气中能够燃烧实际上是氢气与氧气发生的发光发热的氧化反应,即氢气能在氧气中燃烧,氧气也能在氢气中燃烧 。只不过我们通常所说的氢气在氧气中能够燃烧是因为我们周围空气中有氧气,能在空气点燃氢气 。如果我们周围有氢气同样我们也可以点燃氧气 。
这个涉及到反应速率问题 。氢气和氧气的化合反应在热力学上是可行的 , 但是动力学上会出现问题 , 即常温常压下反应速率很慢,近乎停止(也就是说不反应) 。这源于改反应需要一个活化能,而常温常压所提供的能量不足以让氢分子和氧分子越过这个活化能的界限 , 所以我们要人为给它提供一个活化能 。而当我们人为提供了活化能后 , 该反应能够顺利进行并释放大量的热,这种反应自身释放的热足以让周围的气体分子越过活化能的界限,所以一旦我们人为提供了这个能量以后它就能自己反应下去 , 不需要再维持外界提供能量 。这个人为提供的活化能的方式就是点燃 。