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1簡介

氫氣(分子式:H2)在常壓下的沸點是-252.87℃,熔點是-259.1℃。即在溫度為-252.87℃時,氫氣可轉變成無色的液體;-259.1℃時,可變成雪花狀固體。
這種雪花狀固體就是固態氫。

2性質

液態氫的密度大約為70.8kg/m3,通常算作0.07噸/立方米,密度很小,所以需要很大的容器來存儲。
而固態氫的密度大約為86 kg/ m3 ,即是0.086噸/立方米,只稍高於液態氫,所以應用也不廣泛。

3發現過程

詹姆斯·杜瓦( James Dewar)研製了具有巧妙熱力學設計的杜瓦瓶,用液體氮環繞著容器,將壓縮的氫氣冷至-200℃,再讓此超冷的氫膨脹,進一步冷卻。然後將此氫經過管子導回容器,一而再地重複這個循環。
在1898年杜瓦終於冷卻得到了液態氫,並在一年後的1899年首次製得了固態氫。

4氫的固態同素異形體

氫元素的單質除了氫氣(分子式:H2)外,還有許多同素異形體,其中有些就是以固態存在的。
美國卡內基研究所的地球物理學家霍古阿·馬奧博士等人,於1989年將氣態氫成功地製成具有導電性的黑色固態氫,這世界上屬首例。馬奧博士所做的實驗是,將氣態氫置於兩塊金剛石之間的密閉,在-196℃的極低溫下,逐漸加壓至250萬個氣壓,氣態氫逐漸從透明變成褐色,最終成為黑色的超微粒子化的固態氫。
在導電性方面,也從絕緣體逐漸轉為半導體,進而成為導電體。固態氫的研究不僅可以為研究行星提供可貴的資料,而且在超導材料應用與火箭燃料研製等方面也有利用價值。
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