Razlika između verzija stranice "Vodik"

Vodik je najčešći element u [[Svemir|svemiru]], ali ne i u [[Zemljina kora|Zemljinoj kori]]. On je sastavni dio vode i nalazi se u gotovo svim [[spisak organskih spojeva|organskim spojevima]]. Tako vezani vodik se nalazi i u gotovo svim živim bićima. Vodik je hemijski element sa najmanjom atomskom masom. Njegov najčešći [[izotop]], ponekad nazvan i protij, ne sadrži [[neutron|neutrone]]e, već se sastoji iz samo jednog protona i jednog elektrona. U uslovima, koji normalno važe na Zemlji (takozvani standardni uslovi), vodik se ne javlja u atomarnom stanju već u dimernom obliku [[Molekula|molekule]] H₂. On je gas bez boje, okusa i mirisa. Samo u određenim hemijskim reakcijama se privremeno javlja u atomarnom stanju kao atom H, u hemijskoj praksi naziva se i [[nascentni vodik]]. U ovom obliku reagira izuzetno jako sa ostalim spojevima ili elementima.

Daljnjim hlađenjem svemira pod uticajem [[gravitacija|gravitacije]] i prostornim oscilacijama gustoće formirali su se oblaci vodika u obliku plina, koji su prvo počeli graditi [[Galaksija|galaksije]] a iz njih i protozvijezde. Rastom pritiska uzrokovanim gravitacijom, u protozvijezdama počela je reakcija [[fuzija|nuklearne fuzije]], pri čemu je došlo do spajanja vodika u [[helij]]. Tako su nastale prve [[Zvijezda|zvijezde]] a među njima i Sunce. Zvijezde se pretežno sastoje iz [[Plazma|plazme]] vodika. Nuklearna fuzija vodika ¹H u helij ⁴He se odvija većinom preko međufaznog deuterija ²H i helija ³He odnosno takozvanog [[CNO ciklus|CNO ciklusa]]a. Pri tome se oslobađa [[energija]] koja čini izvor energije zvijezde. Vodik koji se nalazi u Suncu čini najveći dio ukupne mase Sunčevog sistema.

Daleko najveći dio vodika na Zemlji je sadržan u [[voda|vodi]]. U ovom obliku, on prekriva preko dvije trećine površine Zemlje. Ukupne zalihe vodika na Zemlji iznose oko 1,386 milijardi km³. Od toga oko 1,338 milijardi km³ (96,5%) otpada na slanu vodu u [[More|morima]] i [[okean|okeanima]]ima. Ostalih 3,5% otpada na slatke vode. Od sve slatke vode najveći dio se nalazi u čvrstom stanju, u obliku leda na Arktiku i Antarktiku kao i u vječnom ledu u [[Sibir|Sibiru]]u. Mali preostali dio tekuće slatke vode nalazi se uglavnom u jezerima i rijekama, ali i u podzemnim vodama. Procenat molekularnog vodika u [[Zemljina atmosfera|atmosferi]] iznosi samo 0,55 ppm.<ref name="masahisa" /> Ovaj malehni udio se može objasniti velikim termičkim brzinama molekule vodika i velikim udjelom kisika u atmosferi. Pri srednjoj temperaturi atmosfere molekule vodika H₂ se kreću prosječnom brzinom od 7.000 km/h, što je šestina brzine dovoljne da se trajno napusti orbita Zemlje.

* Pomoću Haber-Boschovog procesa se iz [[dušik]]a i vodika može načiniti [[amonijak]] koji se upotrebljava za pravljenje brojnih važnih spojeva poput vještačkih đubriva i [[eksploziv]]a.

* [[hidrogenacija]] masti: hidrogenizirana mast se često dobija iz biljnih ulja pomoću hidrogenacije. Pri tome se vodikom zasičuju dvostruke veze u lancima masnih kiselina u molekuli masti. Nastale masti imaju mnogo višu tačku topljenja, zbog čega proizvod postaje čvrst. Na ovaj način se proizvode [[margarin]], vještački maslaci i slične masti. Međutim, ovim procesom se mogu stvarati i takozvane ''trans''-[[masne kiseline]].

* prehrambeni aditiv: vodik je dopušten kao aditiv i označava se E-brojem E949. Koristi se kao pokretački gas, gas za pakovanje i slično.<ref name="ZZulV" />

* rashladno sredstvo: zbog visokog toplotnog kapaciteta vodik u gasnom stanju se koristi u pogonima za proizvodnju struje kao rashladno sredstvo u [[turbogenerator]]ima. Naročlito se primjenjuje gdje je nemoguće ili nepraktično koristiti tečna rashladna sredstva. Visoki toplotni kapacitet se iskazuje na mjestima gdje gas ne može kretati ili se kreće vrlo sporo. Pošto mu je i toplotna provodljivost izuzetno visoka, tok gasovitog H₂ se koristi za odvođenje termičke energije u velike rezervoare (npr. rijeke). U ovom slučaju vodik štiti postrojenja od pregrijavanja i povećava njihovu efikasnost. Prednost ove metode je da vodik, zbog vrlo malehne gustoće, koja se kreće u Reynoldsovim brojevima, struji laminarno do velikih brzina a pri tome ne pruža veliki otpor kao drugi gasovi.

* kriogena tehnika: zbog visokog toplotnog kapaciteta tečni vodik je pogodan kao kriogen, odnosno kao rashladno sredstvo za ekstremno niske temperature. Tečni vodik može apsorbirati vrlo velike količine toplote, prije nego što mu se temperatura osjetno povisi. Na taj način se mogu održavati niske temperature čak i pri velikim vanjskim temperaturnim oscilacijama.

* gas za balone i zračne brodove: prvu poznatu primjenu vodik je našao u balonima i zračnim brodovima kao gas za podizanje. Međutim, zbog lahke zapaljivosti mješavine [[zrak]]a i H₂ vrlo često su se dešavale nesreće. Najveća nesreća koja je se desila u historiji balona i zračnih brodova je nesreća njemačkog zračnog broda ''Dixmude'' 1923. godine kada je poginulo 55 osoba, dok je najpoznatija nesreća sigurno nesreća cepelina "Hindenburg" 1937. godine. Nakon te nesreće helij je potisnuo vodik kao noseći gas, a danas se vodik za podizanje balona koristi samo u izuzetnim slučajevima.

Vodik nije otrovan niti zagađuje okolinu, stoga nije određena najveća dopustiva količina vodika u okolini. Pri rukovanju sa vodikom nije neophodna zaštita za [[koža|koža]] ili [[Respiratorni sistem|disajne organe]]. Tek ukoliko se udahne velika koncentracija vodika preko 30% po zapremini, može doći do nedostatka kisika, odnosno do poteškoća pri kretanju, nesvjestice ili gušenja.<ref name="helmut" />

U mješavini sa [[zrak]]om od 4 do 76% po zapremini, vodik je vrlo zapaljiv. Tek pri koncentraciji od 18% u zraku vodik je eksplozivan. Temperatura paljenja iznosi 560 &nbsp;°C.<ref name="numbers" />

<ref name="masahisa">Masahisa Kakiuchi: ''Hydrogen: Inorganic Chemistry'' u: ''Encyclopedia of inorganic chemistry'', (R. Bruce King, ur.), 2. izdanje, Wiley-VCH, Weinheim 1988, str. 1601, ISBN 9780470862100978-0-470-86210-0</ref>

<ref name="rompp">Römpp Chemie Lexikon, 10. izdanje, 1996, Thieme, Stuttgart, ISBN 978-31310783083-13-107830-8</ref>