Энциклопедический словарь (В)

Водород – бесцветный газ, без вкуса и запаха, по виду не отличающийся от воздуха. Впервые замечен он был Парацельзом в первой половине XVI века; но только Лемери, в конце XVII века, отличил В. от обыкновенного воздуха, показав его горючесть. Более подробно изучил это вещество Кавендиш в прошлом столетии. Это самый легкий газ: один литр В., при 0° и 760 мм. давления, весит 0,089538 гр. для широты 45° и при уровне моря. Плотность относительно воздуха – 0,06949, т. е. В. почти в 141/2 раз легче воздуха; благодаря этому он удерживается на некоторое время в сосуде, обращенном открытым горлом книзу, и очень быстро улетает при приведении сосуда в нормальное положение. Рассмотрим: 1) физические свойства В.; 2) атомный его вес; 3) химические отношения; 4) распространение в природе; 5) происхождение, получение и очищение В.; 6) техническое применения В.

1) Водород, подобно другим газам, следует законам Бойля-Мариотта и Гей-Люссака с отклонениями более или менее значительными. По мере возрастания давления он сжимается все менее и менее, чем следовало бы по первому закону. Коэффициент расширения вследствие нагревания, вместо того, чтобы быть постоянным, как требует закон Гей-Люссака, уменьшается по мере увеличения давления. Вследствие этих отклонений от обоих законов коэффициент расширения (при постоянном давлении) не одинаков с коэффициентом (температурного изменения) упругости (при постоянном объеме); первый равен 0, 003661, для температур от 0° до 100° и давления в 760 мм., второй 0, 003667. До семидесятых годов водород вместе с некоторыми другими газами относили к числу так называемых совершенных газов, т. е. неспособных принимать жидкое состояние, при чем В. называли даже более чем совершенным газом, так как отклонения его от закона Бойля-Maриотта обратны с отклонениями кислорода и других газов. В настоящее время сжижены все газы, некоторые обращены даже в твердое состояние, только В. в жидком виде не наблюдали; однако, никто не сомневается, что и этот последний может быть сжижен, хотя достигнуть этого очень трудно, потому что критическая температура В. очень низка и трудно достижима; она вычисляется не выше – 174°.

Таким образом водород – газ наиболее трудно сжижаемый. Растворимость его в воде в связи с этим обстоятельством очень мала: 100 объемов воды растворяют 2 объема газа при 0° и 760 мм. давления. Теплоемкость В. при постоянном объеме относительно воды 2, 411; отношение теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме – 1,41; он теплопроводнее и электропроводнее других газов, что приводят в связь с металлическими (в химич. смысле) свойствами этого вещества. Спектр накаленного в гейслеровой трубке В. обладает тремя яркими линиями – красной, синевато-зеленой и фиолетовой, убывающей силы; эти линии отвечают фрауенгоферовым – С, F и G. В. быстрее других газов проникает, диффундирует чрез тонкие отверстия, что совершается по закону обратной пропорциональности с корнем квадратным из плотности газа. Закон справедлив в случае очень тонкой перегородки, чрез которую совершается диффузия; при пористых перегородках более или менее значительной толщины диффузия не подчиняется этому закону. Подобно другим газам, водород способен проникать чрез каучук. Диффузия этого рода зависит от способности их поглощаться, растворяться в каучуке (Грагам); растворенный газ собственно и диффундирует. Водород проникает чрез некоторые металлы при возвышенной температуре и при том гораздо легче многих других газов, что находится, очевидно, в связи с его способностью соединяться с металлами; чрез платину, например, проникает 211 к. с. В. при тех же условиях, при которых других газов проникает 0,2 к. с.

2) Химически знак В. есть Н, от латинского названия Hydrogenium. В., самый удельно легкий из газов, обладает, и самым малым частичным (молекулярным) и атомным весом. Атомный вес его принимается за единицу атомных весов прочих элементов, Н = 1. Частица его, как и большинство газообразных простых тел, содержит два атома = Н2. Атомные веса почти всех элементов определяются в действительности относительно кислорода и потому находятся в зависимости от точности отношения атомного веса кислорода к атомному весу В. Это отношение между тем нельзя до сих пор считать строго установленным. В виду этого ныне вслед за Браунером выражают атомные веса относительно кислорода, принимая О=16.