Шингэн устөрөгч нь устөрөгчийг нэгтгэх төлөвүүдийн нэг юм. Мөн энэ элементийн хийн болон хатуу төлөв байдаг. Хэрэв хийн хэлбэрийг олон хүн сайн мэддэг бол нөгөө хоёр туйлын төлөв нь асуулт үүсгэдэг.
Түүх
Шингэн устөрөгчийг өнгөрсөн зууны 30-аад онд л олж авсан боловч түүнээс өмнө химийн шинжлэх ухаан нь хий хадгалах, хэрэглэх энэ аргыг эзэмшихэд маш их замыг туулсан.
Хиймэл хөргөлтийг XVIII зууны дунд үеэс Англид туршилтаар ашиглаж эхэлсэн. 1984 онд шингэрүүлсэн хүхрийн давхар исэл, аммиак гаргаж авсан. Эдгээр судалгаан дээр үндэслэн хорин жилийн дараа анхны хөргөгчийг бүтээж, гучин жилийн дараа Перкинс шинэ бүтээлийнхээ албан ёсны патентыг гаргажээ. 1851 онд Атлантын далайн нөгөө эрэгт Жон Гори агааржуулагч бүтээх эрхээ авсан.
Энэ элементийн буцлах цэг нь 23 Кельвин, оргил температур нь 33 Кельвин, эгзэгтэй даралт нь 13 атмосфер гэж 1885 онд Поль Вроблевски нийтлэлдээ зарласнаар устөрөгчтэй болсон. Энэ мэдэгдлийн дараа Жеймс Дьюар шингэн устөрөгч үүсгэхийг оролдсон19-р зууны төгсгөл боловч тогтвортой бодис авч чадаагүй.
Физик шинж чанар
Энэхүү нэгтгэх төлөв нь бодисын маш бага нягтралаар тодорхойлогддог - нэг шоо см тутамд зуун грамм байна. Энэ нь шингэн устөрөгчийг хадгалахад харьцангуй жижиг сав ашиглах боломжтой болгодог. Буцлах цэг нь ердөө 20 Кельвин (-252 Цельс) бөгөөд энэ бодис аль хэдийн 14 Кельвинд хөлддөг.
Шингэн нь үнэргүй, өнгөгүй, амтгүй. Хүчилтөрөгчтэй холих нь хагас цагийн тэсрэлтэд хүргэдэг. Буцлах цэгт хүрмэгц устөрөгч нь хийн төлөвт шилжиж, хэмжээ нь 850 дахин нэмэгддэг.
Шингэрүүлсний дараа устөрөгчийг бага даралт, 15-19 Кельвин хэмийн температурыг хадгалах тусгаарлагчтай саванд хийнэ.
Устөрөгчийн элбэг дэлбэг
Шингэн устөрөгчийг зохиомлоор гаргаж авдаг ба байгальд байдаггүй. Хэрэв бид нэгтгэсэн төлөвийг тооцохгүй бол устөрөгч нь зөвхөн Дэлхий дээр төдийгүй Орчлон ертөнцөд хамгийн түгээмэл элемент юм. Одууд (манай нарыг оруулаад) үүнээс бүрддэг бөгөөд тэдгээрийн хоорондох зай нь үүгээр дүүрдэг. Устөрөгч нь хайлуулах урвалд оролцдог ба үүл үүсгэж болно.
Дэлхийн царцдас дахь энэ элемент нь нийт материйн зөвхөн нэг хувийг эзэлдэг. Устөрөгчийн атомын тоогоор хүчилтөрөгчийн дараа хоёрдугаарт ордог нь бидний экосистемд гүйцэтгэх үүргийг үнэлж болно. Манай гариг дээрх бараг бүх зүйлнөөц H2 нь хязгаарлагдсан төлөвт байна. Устөрөгч нь бүх амьд биетийн салшгүй хэсэг юм.
Ашиглах
Шингэн устөрөгчийг (температур -252 хэм) бензин болон газрын тос боловсруулах бусад деривативуудыг хадгалах хэлбэр хэлбэрээр ашигладаг. Үүнээс гадна, байгалийн хийн оронд шингэрүүлсэн устөрөгчийг түлш болгон ашиглах боломжтой тээврийн концепцууд одоогоор бий болж байна. Энэ нь үнэ цэнэтэй ашигт малтмалын олборлолтын зардлыг бууруулж, агаар мандалд ялгарах хорт бодисыг бууруулах ач холбогдолтой юм. Гэвч одоогоор хөдөлгүүрийн оновчтой загвар олдоогүй байна.
Шингэн устөрөгчийг физикчид нейтронтой туршилт хийхдээ хөргөлтийн бодис болгон идэвхтэй ашигладаг. Энгийн бөөмс ба устөрөгчийн цөмийн масс бараг тэнцүү тул тэдгээрийн хоорондын энергийн солилцоо маш үр дүнтэй байдаг.
Ашиг тус ба саад бэрхшээл
Шингэн устөрөгчийг автомашины түлш болгон ашиглавал агаар мандлын дулаарлыг удаашруулж, хүлэмжийн хийн хэмжээг бууруулдаг. Агаартай харилцан үйлчлэхэд (дотоод шаталтат хөдөлгүүрээр дамжин өнгөрсний дараа) ус болон бага хэмжээний азотын исэл үүснэ.
Гэсэн хэдий ч энэ санаа нь өөрийн гэсэн хүндрэлтэй, тухайлбал хийг хадгалах, тээвэрлэх, түүнчлэн гал асаах, тэр ч байтугай тэсрэх эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг. Урьдчилан сэргийлэх бүх арга хэмжээг авсан ч устөрөгчийн ууршилтаас сэргийлэх боломжгүй.
Пуужингийн түлш
Шингэн устөрөгч (20 Келвин хүртэл хадгалах температур) ньтүлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүд. Энэ нь хэд хэдэн функцтэй:
- Хөдөлгүүрийн эд ангиудыг хөргөж, хошууг хэт халалтаас хамгаална.
- Хүчилтөрөгчтэй холилдож, халаасны дараа түлхэлт өгнө.
Орчин үеийн пуужингийн хөдөлгүүрүүд устөрөгч-хүчилтөрөгчийн хослолоор ажилладаг. Энэ нь дэлхийн таталцлыг даван туулах зөв хурдыг олж авахад тусалдаг ба үүний зэрэгцээ онгоцны бүх хэсгийг хэт өндөр температурт өртөхөөс хамгаалдаг.
Одоогоор устөрөгчийг түлш болгон ашигладаг ганц л пуужин бий. Ихэнх тохиолдолд пуужингийн дээд шатыг салгахад эсвэл ихэнх ажлыг вакуум орчинд хийх төхөөрөмжүүдэд шингэн устөрөгч шаардлагатай байдаг. Судлаачдын зүгээс энэ элементийн нягтыг нэмэгдүүлэхийн тулд хагас хөлдөөсөн хэлбэрийг ашиглахыг санал болгосон.
