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Diferencia entre revisiones de «Hidrógeno líquido»

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{{Ficha de compuesto químico
|nombre = Hidrógeno líquido
|nombre = Hidrógeno líquido
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<!-- General -->
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|StdInChIKey = UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N
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<!-- Identificadores -->
|ATC_0 = <!-- Prefijo del código ATC -->
|ATC_1 = <!-- Sufijo del código ATC -->
|ATC_2 = <!-- Texto suplementario para el código ATC -->
|CAS = 1333-74-0
|RTECS =
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|ChemSpiderID = 762
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|PubChem = 783
|UNII = 7YNJ3PO35Z
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|SMILES =[H][H]
|StdInChI = 1S/H2/h1H
|StdInChI_comment =
|StdInChIKey = UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N

<!-- Propiedades físicas -->
|apariencia = Líquido incoloro
<!-- Color, estado de agregación, y otros rasgos -->
|Olor = <!-- Olor del compuesto -->
|masa = <!-- Masa molar en g/mol (sin incluir la unidad) -->

<!-- Indicar sólo UNO de los DOS parámetros disponibles para las siguientes propiedad física: -->
|dens1 = <!-- Densidad en kg/m3 (sin incluir la unidad) -->
|dens2 = <!-- Densidad en g/cm3 (sin incluir la unidad) -->
|PFK = 14,01<!-- Punto de fusión en Kelvin (sin incluir la unidad) -->
|PFC = −259,14<!-- Punto de fusión en grados Celsius (sin incluir la unidad) -->
|PEK = 20,28 <!-- Punto de ebullición en Kelvin (sin incluir la unidad) -->
|PEC = −252,87 <!-- Punto de ebullición en grados Celsius (sin incluir la unidad) -->
|PDK = <!-- Punto de descomposición en Kelvin (sin incluir la unidad) -->
|PDC = <!-- Punto de descomposición en grados Celsius (sin incluir la unidad) -->
|TCK = <!-- Temperatura crítica en Kelvin (sin incluir la unidad) -->
|TCC = <!-- Temperatura crítica en grados Celsius (sin incluir la unidad) -->

|presión vapor = <!-- Presión de vapor (agregar la unidad) -->
|PC = <!-- Presión crítica en atmósferas (sin incluir la unidad) -->
|cristal =
|visco = <!-- Viscosidad (agregar la unidad) -->
|índice refracción =
|dieléctrica =
|conductividad eléctrica =
|conductividad térmica = <!-- Especificar unidad -->
|banda prohibida =
|ConstanteHenry = <!-- Constante de Henry -->

<!-- Propiedades químicas -->
|pKa = <!-- Acidez expresada en forma de potencial de disociación de un ácido -->
|pKb = <!-- Alcalinidad, capacidad acidoneutralizante -->
|sol = <!-- Solubilidad en agua -->
|sol otro = <!-- Especificar solvente -->
|KPS = <!-- Constante del producto de solubilidad -->
|mdipolar = <!-- Momento dipolar, en Debye (sin incluir la unidad) -->
|logP = <!-- Coeficiente de reparto -->

<!-- Propiedades farmacológicas -->
|Biodisp =
|Metabolismo =
|Exc = <!-- Forma de excreción: «R» para renal, «I» para intestinal, un texto cualquiera, o puede usar «ExcR» y «ExcI» para indicar porcentajes -->
|ExcR = <!-- Porcentaje en el que se elimina renalmente -->
|ExcI = <!-- Porcentaje en el que se elimina intestinalmente -->
|Semivida =
|Embarazo =

<!-- Bioquímica -->
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|esencial =
|codón =
|isoelect =

<!-- Termoquímica -->
|DfH0G = <!-- Entalpía de formación, estado gaseoso, expresado en kJ/mol -->
|DfH0L = <!-- Entalpía de formación, estado líquido, expresado en kJ/mol -->
|DfH0S = <!-- Entalpía de formación, estado sólido, expresado en kJ/mol -->
|S0G =
|S0L =
|S0S =
|E0 = <!-- Potencial normal de reducción -->
|caloresp = <!-- Calor específico/capacidad calorífica. Especificar unidad -->

<!-- Peligrosidad -->
|PInflam = <!-- Punto de inflamabilidad -->
|NFPA704 = <!-- {{NFPA 704 | Flammability = 0 | Health = 0 | Reactivity = 0 | Other = }} -->
|TAutoig = 571<!-- Temperatura de autoignición, en Kelvin (sin incluir la unidad) -->
|FrasesR = <!-- Usar la plantilla {{Frase R|<código>}} -->
|FrasesS = <!-- Usar la plantilla {{Frase S|<código>}} -->
|FrasesH = <!-- Usar la plantilla {{Frase H|<código>}} -->
|FrasesP = <!-- Usar la plantilla {{Frase P|<código>}} -->
|LExplos = <!-- Límites de explosividad -->

<!-- Riesgos -->
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<!-- Compuestos relacionados -->
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[[Archivo:Linde-Wasserstofftank.JPG|thumb|240px|Depósito de hidrógeno líquido de [[Linde AG|Linde]], [[Museo Autovision]], [[Altlußheim]], [[Baden-Württemberg]], [[Alemania]].]]
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== Uso ==
== Uso ==
La principal aplicación es como combustible líquido común en propulsión de cohetes. En la mayoría de los motores de cohetes alimentados por hidrógeno líquido como LH2 O H2, se enfría primero la tobera y otras partes antes de mezclarse con el oxidante (generalmente oxígeno líquido (LO<sub>2</sub>)) y se quema para producir agua con trazas de ozono y [[peróxido de hidrógeno]]. La mayoría de los motores de H<sub>2</sub>/O<sub>2</sub> de cohetes funcionan con un ligero exceso de combustible con lo que el escape contiene un poco de hidrógeno no quemado. Esto reduce la erosión de la cámara de combustión y la tobera, además de reducir el peso molecular de los gases de escape, lo que puede aumentar el impulso específico a pesar de la combustión incompleta.
La principal aplicación es como combustible líquido común en [[Propulsión espacial|propulsión de cohetes]]. El primero en desarrollar un modelo aplicable de [[Propelente de cohetes|propelente]] basado en hidrógeno líquido para una misión espacial fue [[Abe Silverstein]], quien propuso su uso en los motores de la segunda y tercera fase de las [[Programa Apolo|misiones Apolo]]. En la mayoría de los motores de cohetes alimentados por hidrógeno líquido como LH2 O H2, se enfría primero la tobera y otras partes antes de mezclarse con el oxidante (generalmente oxígeno líquido (LO<sub>2</sub>)) y se quema para producir agua con trazas de ozono y [[peróxido de hidrógeno]]. La mayoría de los motores de H<sub>2</sub>/O<sub>2</sub> de cohetes funcionan con un ligero exceso de combustible con lo que el escape contiene un poco de hidrógeno no quemado. Esto reduce la erosión de la cámara de combustión y la tobera, además de reducir el peso molecular de los gases de escape, lo que puede aumentar el [[impulso específico]] a pesar de la combustión incompleta.


Varios submarinos y vehículos conceptuales de hidrógeno han sido construidos utilizando esta forma de hidrógeno. Debido a su similitud, los constructores a veces pueden modificar y compartir equipos con sistemas diseñados para otros prototipos. Sin embargo, a causa de la alta [[presión critica]] (P<sub>c</sub>=12,8 atm), los volúmenes de hidrógeno necesario para la combustión son grandes. A menos que se enfríe, a una temperatura cercana a los 0 K, es prácticamente imposible licuarlo, y de conseguirlo, los tanques de contención serían demasiado grandes y voluminosos, además que se maximizarían las probabilidades de sufrir fugas en cualquier punto del sistema de propulsión y almacenaje.
Varios submarinos y vehículos conceptuales de hidrógeno han sido construidos utilizando esta forma de hidrógeno. Debido a su similitud, los constructores a veces pueden modificar y compartir equipos con sistemas diseñados para otros prototipos. Sin embargo, a causa de la alta [[presión crítica]] (P<sub>c</sub>=12,8{{esd}}atm), los volúmenes de hidrógeno necesario para la combustión son grandes. A menos que se enfríe, a una temperatura cercana a los 0{{esd}}K, es prácticamente imposible licuarlo, y de conseguirlo, los tanques de contención serían demasiado grandes y voluminosos, además que se maximizarían las probabilidades de sufrir fugas en cualquier punto del sistema de propulsión y almacenaje.


El hidrógeno líquido se utiliza también para enfriar neutrones para ser usados en la [[dispersión de neutrones]]. Como los [[neutrones]] y los núcleos de hidrógeno tienen masas similares, el intercambio de energía cinética por interacción es máximo (colisión elástica). Finalmente, el hidrógeno líquido sobrecalentado se utiliza en muchos experimentos de [[cámara de burbujas]].
El hidrógeno líquido se utiliza también para enfriar neutrones para ser usados en la [[dispersión de neutrones]]. Como los [[neutrones]] y los núcleos de hidrógeno tienen masas similares, el intercambio de [[energía cinética]] por interacción es máximo (colisión elástica). Finalmente, el hidrógeno líquido sobrecalentado se utiliza en muchos experimentos de [[cámara de burbujas]].

tipos de hidrogenos:H2,LH2,HL2 Y H2O
Tipos de hidrógenos: H2, LH2, HL2 y H2O.


== Inconvenientes ==
== Inconvenientes ==
Para retener el hidrógeno en un tanque, debe estar habilitado con tecnología [[Criogenia|criogénica]], tecnología que actualmente está en desarrollo. De no ser así, el pequeño tamaño de la molécula de H<sub>2</sub> le permite escaparse del tanque por medio de la [[Difusión (física)|difusión]] a un ritmo aproximado del 1% al día, con lo que los riesgos de explosión aumentan. Por eso se están investigando otros métodos de almacenaje, como el gas hidrógeno atrapado en los poros de las [[zeolita]]s.
Para retener el hidrógeno en un tanque, debe estar habilitado con tecnología [[Criogenia|criogénica]], tecnología que actualmente está en desarrollo. De no ser así, la pequeña molécula de H<sub>2</sub> le permite escaparse del tanque por medio de la [[Difusión (física)|difusión]] a un ritmo aproximado del 1{{esd}}% al día, con lo que los riesgos de explosión aumentan. Por eso se están investigando otros métodos de almacenaje, como el gas hidrógeno atrapado en los poros de las [[zeolita]]s.


== Referencias ==
== Referencias ==

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* [[Hidrógeno]]
* [[Hidrógeno]]


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[[Categoría:Criogenia]]
[[Categoría:Criogenia]]
[[Categoría:Combustibles para cohetes]]
[[Categoría:Combustibles para cohetes]]

Revisión actual - 10:12 22 oct 2024

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Hidrógeno líquido
Nombre IUPAC
Hidrógeno líquido
General
Otros nombres Hidrógeno (líquido criogénico); Hidrógeno, líquido refrigerado; LH2, para-hidrógeno, H2
Fórmula molecular ?
Identificadores
Número CAS 1333-74-0[1]​
Número RTECS MW8900000
ChEBI 33251
ChemSpider 762
PubChem 783
UNII 7YNJ3PO35Z
[H][H]
InChI=1S/H2/h1H
Key: UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Apariencia Líquido incoloro
Punto de fusión 14,01 K (−259 °C)
Punto de ebullición 20,28 K (−253 °C)
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
[editar datos en Wikidata]
Depósito de hidrógeno líquido de Linde, Museo Autovision, Altlußheim, Baden-Württemberg, Alemania.

El hidrógeno líquido es el elemento hidrógeno en estado líquido. Es comúnmente usado como combustible en la industria aeroespacial donde se suele abreviar como LH2 o LH2, ya que en la naturaleza se encuentra en forma molecular H2.

Para mantenerlo en forma líquida es necesario presurizarlo y enfriarlo a una temperatura de 20,28 K[2]​ (−252,87 °C/−423,17 °F). El hidrógeno líquido se suele usar como una forma común de almacenar el hidrógeno puesto que ocupa menos espacio que el hidrógeno en estado gaseoso a temperatura normal. Este se usa para el combustible de automóviles de hidrógeno.

Uso

[editar]

La principal aplicación es como combustible líquido común en propulsión de cohetes. El primero en desarrollar un modelo aplicable de propelente basado en hidrógeno líquido para una misión espacial fue Abe Silverstein, quien propuso su uso en los motores de la segunda y tercera fase de las misiones Apolo. En la mayoría de los motores de cohetes alimentados por hidrógeno líquido como LH2 O H2, se enfría primero la tobera y otras partes antes de mezclarse con el oxidante (generalmente oxígeno líquido (LO2)) y se quema para producir agua con trazas de ozono y peróxido de hidrógeno. La mayoría de los motores de H2/O2 de cohetes funcionan con un ligero exceso de combustible con lo que el escape contiene un poco de hidrógeno no quemado. Esto reduce la erosión de la cámara de combustión y la tobera, además de reducir el peso molecular de los gases de escape, lo que puede aumentar el impulso específico a pesar de la combustión incompleta.

Varios submarinos y vehículos conceptuales de hidrógeno han sido construidos utilizando esta forma de hidrógeno. Debido a su similitud, los constructores a veces pueden modificar y compartir equipos con sistemas diseñados para otros prototipos. Sin embargo, a causa de la alta presión crítica (Pc=12,8 atm), los volúmenes de hidrógeno necesario para la combustión son grandes. A menos que se enfríe, a una temperatura cercana a los 0 K, es prácticamente imposible licuarlo, y de conseguirlo, los tanques de contención serían demasiado grandes y voluminosos, además que se maximizarían las probabilidades de sufrir fugas en cualquier punto del sistema de propulsión y almacenaje.

El hidrógeno líquido se utiliza también para enfriar neutrones para ser usados en la dispersión de neutrones. Como los neutrones y los núcleos de hidrógeno tienen masas similares, el intercambio de energía cinética por interacción es máximo (colisión elástica). Finalmente, el hidrógeno líquido sobrecalentado se utiliza en muchos experimentos de cámara de burbujas.

Tipos de hidrógenos: H2, LH2, HL2 y H2O.

Inconvenientes

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Para retener el hidrógeno en un tanque, debe estar habilitado con tecnología criogénica, tecnología que actualmente está en desarrollo. De no ser así, la pequeña molécula de H2 le permite escaparse del tanque por medio de la difusión a un ritmo aproximado del 1 % al día, con lo que los riesgos de explosión aumentan. Por eso se están investigando otros métodos de almacenaje, como el gas hidrógeno atrapado en los poros de las zeolitas.

Referencias

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  1. ↑ Número CAS
  2. ↑ IPTS-1968

Véase también

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