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氢气 | 1333-74-0

中文名称
氢气
中文别名
压缩氢气;氢;液氢
英文名称
hydrogen
英文别名
parahydrogen;H2;hydrogen monohydride
氢气化学式
CAS
1333-74-0
化学式
H2
mdl
——
分子量
2.01588
InChiKey
UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N
BEILSTEIN
——
EINECS
——
  • 物化性质
  • 计算性质
  • ADMET
  • 安全信息
  • SDS
  • 制备方法与用途
  • 上下游信息
  • 反应信息
  • 文献信息
  • 表征谱图
  • 同类化合物
  • 相关功能分类
  • 相关结构分类

物化性质

  • 熔点:
    −259.2 °C(lit.)
  • 沸点:
    −252.8 °C(lit.)
  • 密度:
    0.0899
  • 蒸气密度:
    0.07 (21 °C, vs air)
  • 溶解度:
    微溶于H2O
  • 介电常数:
    1.0(100℃)
  • 物理描述:
    Liquid
  • 颜色/状态:
    Colorless gas
  • 气味:
    Odorless
  • 味道:
    Tasteless
  • 闪点:
    Flammable gas
  • 蒸汽密度:
    Relative vapor density (air = 1): 0.07
  • 蒸汽压力:
    1.24X10+6 mm Hg at 25 °C
  • 稳定性/保质期:
    1. 稳定性:稳定。

    2. 禁配物:强氧化剂、卤素。

    3. 聚合危害:不发生聚合。

  • 自燃温度:
    932 °F (500 °C)
  • 腐蚀性:
    Noncorrosive
  • 燃烧热:
    -285.8 kJ/mol
  • 汽化热:
    0.90 kJ/mol at -252.87 °C

计算性质

  • 辛醇/水分配系数(LogP):
    0
  • 重原子数:
    0
  • 可旋转键数:
    0
  • 环数:
    0.0
  • sp3杂化的碳原子比例:
    0.0
  • 拓扑面积:
    0
  • 氢给体数:
    0
  • 氢受体数:
    0

ADMET

代谢
这项研究调查了哺乳动物组织在类似于深潜呼吸混合气体的条件下氧化氢的能力。从豚鼠和 rats 中取出肾脏、肝脏、脾脏、心脏、肺和股四头肌。切碎或匀浆后,这些组织以及来自大鼠心脏的肌细胞和猪脑皮质毛细血管内皮细胞被放置在培养皿中,在一个特别设计的暴露系统中,以1或5兆帕(MPa)的压力暴露于标记的氢气中1小时。以1 MPa的压力使用氦气作为载体。填充蒸馏或盐的培养皿作为阴性对照。减压后,通过液闪计数法测量吸收的氚量来确定哺乳动物组织和细胞氧化氢的程度。组织和细胞的氚吸收率仅为每克每分钟10到50纳摩尔(nmol/g/min),与阴性对照相似。作者得出结论,哺乳动物组织在高压条件下不会氧化氢。组织中观察到的少量氚标记吸收可能是由于放射性同位素现象,这为确定氢氧化设定了100 nmol/g/min的检测限。
The ability of mammalian tissues to oxidize hydrogen under conditions similar to those encountered by deep divers breathing mixtures containing hydrogen was investigated. The kidneys, livers, spleen, heart, lungs, and quadriceps muscle were removed from guinea-pigs and rats. After mincing or homogenization, the tissues, along with myocytes prepared from rat hearts and porcine cerebral cortex capillary endothelial cells were placed in petri dishes and exposed to tritium tagged hydrogen at a pressure of 1 or 5 megapascals (MPa) for 1 hour in a specially designed exposure system. Helium at a pressure of 1 MPa was used as a carrier. Petri dishes filled with distilled water or saline served as negative controls. After decompression, the extent of hydrogen oxidized by the mammalian tissues and cells was determined by measuring the amounts of incorporated tritium by liquid scintillation counting. The tissues and cells incorporated tritium only at the rate of 10 to 50 nanomoles per gram per minute (nmol/g/min), rates that were similar to those of the negative controls. The authors conclude that mammalian tissues do not oxidize hydrogen under hyperbaric conditions. The small amounts of tritium label incorporation observed in the tissues is probably due to radioisotope phenomena, which sets the detection limit for determining hydrogen oxidation at 100 nmol/g/min.
来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)
毒理性
  • 毒性总结
氢气是一种无色气体。它的许多用途包括:生产乙醇苯胺;石油的加氢裂化、加氢成形和加氢精制;植物油的氢化;煤炭的氢解;有机合成和金属矿石的还原剂;还原气氛以防止氧化;作为高温氧氢火焰;原子氢焊接;携带仪器的气球;制取氯化氢溴化氢;生产高纯度属;用于高超音速运输的核火箭发动机燃料;导弹燃料;低温研究。此外,氢气是一种多功能的能源载体,可以用来为几乎所有的终端能源需求提供动力(燃料电池)。分子氢(H2)作为一种新颖的治疗剂出现,具有抗氧化、抗炎和抗凋亡作用,在众多动物疾病模型和人类研究中得到了证实。人类研究:氢气是一种简单的窒息剂。接触液态氢会导致冻伤或严重烧伤皮肤。富含氢的已用于治疗氧化应激引起的疾病,因为它具有清除活性氧种类的能力。氢治疗可能是治疗运动引起的氧化应激和运动损伤的有效和特定的创新治疗方法,并有可能提高运动表现。动物研究:将一大团气体注入兔眼的前房,三天内被吸收,没有造成伤害。H2被认为在哺乳动物细胞中是惰性和无功能的。最近的研究表明,H2会与细胞内的高活性氧化剂,如羟基自由基和过氧亚硝酸盐反应。在动物模型中观察到分子氢的益处,特别是在氧化应激介导的疾病中,如糖尿病、脑干梗死、类风湿性关节炎或神经退行性疾病。H2影响细胞信号转导
IDENTIFICATION AND USE: Hydrogen is a colorless gas. Its many uses include the following: production of ammonia, ethanol, and aniline; hydrocracking, hydroforming, and hydrofining of petroleum; hydrogenation of vegetable oils; hydrogenolysis of coal; reducing agent for organic synthesis and metallic ores; reducing atmosphere to prevent oxidation; as oxyhydrogen flame for high temperatures; atomic-hydrogen welding; instrument-carrying balloons; making hydrogen chloride and hydrogen bromide; production of high-purity metals; fuel for nuclear rocket engines for hypersonic transport; missile fuel; cryogenic research. In addition, hydrogen is a versatile energy carrier that can be used to power nearly every end-use energy need (Fuel cells). Molecular hydrogen (H2) emerged as a novel therapeutic agent, with antioxidant, anti-inflammatory and anti-apoptotic effects demonstrated in plethora of animal disease models and human studies. HUMAN STUDIES: Hydrogen is a simple asphyxiant. Contact with liquid hydrogen will cause frostbite or severe burns of the skin. Hydrogen-rich water has been tested for treating oxidative stress-induced disorders because of its reactive oxygen species scavenging abilities. Hydrogen therapy may be an effective and specific innovative treatment for exercise-induced oxidative stress and sports injury, with potential for the improvement of exercise performance. ANIMAL STUDIES: A large bubble of the gas injected into anterior chamber of rabbit eyes was absorbed within three days and caused no injury. H2 was believed to be inert and nonfunctional in mammalian cells. More recently it was demonstrated that H2 reacts with highly reactive oxidants such as hydroxyl radical and peroxynitrite inside cells. Beneficial effects of molecular hydrogen in animal models were observed especially in oxidative stress-mediated diseases, such as diabetes mellitus, brain stem infarction, rheumatoid arthritis, or neurodegenerative diseases. H2 affects cell signal transduction.
来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)
毒理性
  • 暴露途径
暴露主要通过吸入发生。
Exposure mainly occurs via inhalation.
来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)
毒理性
  • 吸入症状
晕眩。头痛。乏力。窒息。
Dizziness. Headache. Lethargy. Suffocation.
来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)
毒理性
  • 皮肤症状
接触气体:冻伤。
ON CONTACT WITH GAS: FROSTBITE.
来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)
毒理性
  • 眼睛症状
接触气体:冻伤。
ON CONTACT WITH GAS: FROSTBITE.
来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)
吸收、分配和排泄
分子氢(H2)是一种具有潜在应用前景的药剂,可用于治疗与氧化应激相关和/或炎症性疾病。H2通常通过吸入含氢气体的空气(HCA)或口服富氢(HRW)进行给药。尽管越来越多的证据支持H2的疗效,但其治疗作用的分子机制以及最佳的H2给药方法仍然不明确。在这里,我们研究了H2是否以剂量或给药方案依赖性的方式影响信号通路和基因表达。我们首先检查了给药后血液和器官中的H2浓度,发现口服HRW迅速但短暂地增加了肝脏和心房血液中的H2浓度,而动脉血液和肾脏中的H2浓度仅为肝脏和心房血液的十分之一。相比之下,吸入HCA在心房和动脉血液中均等地增加了H2浓度...
Molecular hydrogen (H2) is an agent with potential applications in oxidative stress-related and/or inflammatory disorders. H2 is usually administered by inhaling H2-containing air (HCA) or by oral intake of H2-rich water (HRW). Despite mounting evidence, the molecular mechanism underlying the therapeutic effects and the optimal method of H2 administration remain unclear. Here, we investigated whether H2 affects signaling pathways and gene expression in a dosage- or dose regimen-dependent manner. We first examined the H2 concentrations in blood and organs after its administration and found that oral intake of HRW rapidly but transiently increased H2 concentrations in the liver and atrial blood, while H2 concentrations in arterial blood and the kidney were one-tenth of those in the liver and atrial blood. In contrast, inhalation of HCA increased H2 equally in both atrial and arterial blood ...
来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)
吸收、分配和排泄
氢气在缺血再灌注损伤、炎症和神经系统疾病的动物模型中发挥有益作用。此外,分子氢在临床设置中有助于各种新颖的医疗和治疗方法。在目前的研究中,估计了大鼠血液和组织中的氢气浓度。将Wistar大鼠口服氢超富集(HSRW),腹腔和静脉注射氢超富集盐(HSRS),以及吸入氢气。然后应用了一种新的方法来测定氢气浓度,使用...传感器气相色谱,之后通过在密封管中组织匀浆来制备样品。这种方法允许敏感且稳定地确定氢气浓度。口服和腹腔给药后氢气浓度在5分钟达到峰值,而静脉给药后1分钟达到峰值。吸入氢气后,氢气浓度在30分钟时显著增加,并在此后保持同一平。这些结果表明,准确测定大鼠血液和器官组织中的氢气浓度对于使用分子氢的各种新颖医疗和治疗方法的应用非常有用和重要。/氢超富集或盐/
Hydrogen exerts beneficial effects in disease animal models of ischemia-reperfusion injury as well as inflammatory and neurological disease. Additionally, molecular hydrogen is useful for various novel medical and therapeutic applications in the clinical setting. In the present study, the hydrogen concentration in rat blood and tissue was estimated. Wistar rats were orally administered hydrogen super-rich water (HSRW), intraperitoneal and intravenous administration of hydrogen super-rich saline (HSRS), and inhalation of hydrogen gas. A new method for determining the hydrogen concentration was then applied using ... sensor gas chromatography, after which the specimen was prepared via tissue homogenization in airtight tubes. This method allowed for the sensitive and stable determination of the hydrogen concentration. The hydrogen concentration reached a peak at 5 minutes after oral and intraperitoneal administration, compared to 1 minute after intravenous administration. Following inhalation of hydrogen gas, the hydrogen concentration was found to be significantly increased at 30 minutes and maintained the same level thereafter. These results demonstrate that accurately determining the hydrogen concentration in rat blood and organ tissue is very useful and important for the application of various novel medical and therapeutic therapies using molecular hydrogen. /Hydrogen super-rich water or saline/
来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

安全信息

  • 危险等级:
    2.1
  • 危险品标志:
    F+
  • 安全说明:
    S16,S33,S9
  • 危险类别码:
    R12
  • WGK Germany:
    -
  • 危险品运输编号:
    UN 1950 2.1
  • 危险类别:
    2.1
  • RTECS号:
    MW8900000
  • 包装等级:
    O52
  • 危险标志:
    GHS02,GHS04
  • 危险性描述:
    H220,H280
  • 危险性防范说明:
    P210,P377,P381,P410 + P403

SDS

SDS:f66086e74cc1a7a241fa585483579bb2
查看
1.1 产品标识符
: Hydrogen
产品名称
1.2 鉴别的其他方法
无数据资料
1.3 有关的确定了的物质或混合物的用途和建议不适合的用途
仅供科研用途,不作为药物、家庭备用药或其它用途。

模块 2. 危险性概述
2.1 GHS分类
可燃气体 (类别1)
高压气体 (压缩气体)
2.2 GHS 标记要素,包括预防性的陈述
象形图
警示词 危险
危险申明
H220 极端易燃气体
H280 内装压缩气体;遇热可能爆炸。
警告申明
预防
P210 远离热源、火花、明火和热表面。- 禁止吸烟。
措施
P377 漏气着火:切勿灭火,除非漏气能够安全地制止。
P381 除去一切点火源,如果这么做没有危险。
储存
P410 + P403 防日晒。 存放于通风良好处。
2.3 其它危害物 - 无

模块 3. 成分/组成信息
3.1 物 质
: H2
分子式
: 2.02 g/mol
分子量


模块 4. 急救措施
4.1 必要的急救措施描述
一般的建议
请教医生。 出示此安全技术说明书给到现场的医生看。
吸入
如果吸入,请将患者移到新鲜空气处。 如果停止了呼吸,给于人工呼吸。 请教医生。
皮肤接触
用肥皂和大量的冲洗。 请教医生。
眼睛接触
冲洗眼睛作为预防措施。
食入
切勿给失去知觉者从嘴里喂食任何东西。 用漱口。 请教医生。
4.2 主要症状和影响,急性和迟发效应
据我们所知,此化学,物理和毒性性质尚未经完整的研究。
4.3 及时的医疗处理和所需的特殊处理的说明和指示
无数据资料

模块 5. 消防措施
5.1 灭火介质
灭火方法及灭火剂
雾,耐醇泡沫,干粉或二氧化碳灭火。
5.2 源于此物质或混合物的特别的危害
产品分解后性质不明
5.3 给消防员的建议
如必要的话,戴自给式呼吸器去救火。
5.4 进一步信息
喷雾可用来冷却未打开的容器。

模块 6. 泄露应急处理
6.1 人员的预防,防护设备和紧急处理程序
防止吸入蒸汽、气雾或气体。 保证充分的通风。 将人员撤离到安全区域。
6.2 环境保护措施
不要让产物进入下道。
6.3 抑制和清除溢出物的方法和材料
迅速地扫干净或吸干净。
6.4 参考其他部分
丢弃处理请参阅第13节。

模块 7. 操作处置与储存
7.1 安全操作的注意事项
无数据资料
7.2 安全储存的条件,包括任何不兼容性
贮存在阴凉处。 容器保持紧闭,储存在干燥通风处。
内含物处于压力下。
7.3 特定用途
无数据资料

模块 8. 接触控制和个体防护
8.1 容许浓度
最高容许浓度
没有已知的国家规定的暴露极限。
8.2 暴露控制
适当的技术控制
按照良好工业和安全规范操作。 休息前和工作结束时洗手。
个体防护设备
眼/面保护
请使用经官方标准如NIOSH (美国) 或 EN 166(欧盟) 检测与批准的设备防护眼部。
皮肤保护
戴手套取 手套在使用前必须受检查。
请使用合适的方法脱除手套(不要接触手套外部表面),避免任何皮肤部位接触此产品.
使用后请将被污染过的手套根据相关法律法规和有效的实验室规章程序谨慎处理. 请清洗并吹干双手
所选择的保护手套必须符合EU的89/686/EEC规定和从它衍生出来的EN 376标准。
飞溅保护
联合国运输名称: 丁基橡胶
最小的层厚度 0.3 mm
溶剂渗透时间: > 30 min
测试过的物质ButojECt® ( Z677647, 规格 M)
0, 测试方法 EN374
如果以溶剂形式应用或与其它物质混合应用,或在不 同于EN
374规定的条件下应用,请与EC批准的手套的供应 商联系。
这个推荐只是建议性的,并且务必让熟悉我们客户计划使用的特定情况的工业卫生学专家评估确认才可.
这不应该解释为在提供对任何特定使用情况方法的批准.
身体保护
防渗透的衣服, 防护设备的类型必须根据特定工作场所中的危险物的浓度和含量来选择。
呼吸系统防护
如危险性评测显示需要使用空气净化的防毒面具,请使用全面罩式多功能防毒面具(US)或AXBEK
型(EN
14387)防毒面具筒作为工程控制的候补。如果防毒面具是保护的唯一方式,则使用全面罩式送风防
毒面具。 呼吸器使用经过测试并通过政府标准如NIOSH(US)或CEN(EU)的呼吸器和零件。

模块 9. 理化特性
9.1 基本的理化特性的信息
a) 外观与性状
形状: 压缩气体
颜色: 无色
b) 气味
无数据资料
c) 气味阈值
无数据资料
d) pH值
无数据资料
e) 熔点/凝固点
熔点/凝固点: -259.2 °C - lit.
f) 起始沸点和沸程
-252.8 °C - lit.
g) 闪点
< -150 °C - 闭杯
h) 蒸发速率
无数据资料
i) 易燃性(固体,气体)
无数据资料
j) 高的/低的燃烧性或爆炸性限度 爆炸上限: 74.2 %(V)
爆炸下限: 4 %(V)
k) 蒸汽压
无数据资料
l) 蒸汽密度
0.08
m) 相对密度
无数据资料
n) 溶性
0.00196 g/l 在 0 °C
o) n-辛醇/分配系数
无数据资料
p) 自燃温度
无数据资料
q) 分解温度
无数据资料
r) 粘度
无数据资料

模块 10. 稳定性和反应活性
10.1 反应性
无数据资料
10.2 稳定性
无数据资料
10.3 危险反应的可能性
无数据资料
10.4 应避免的条件
无数据资料
10.5 不兼容的材料
氧化剂
10.6 危险的分解产物
其它分解产物 - 无数据资料

模块 11. 毒理学资料
11.1 毒理学影响的信息
急性毒性
无数据资料
皮肤刺激或腐蚀
无数据资料
眼睛刺激或腐蚀
无数据资料
呼吸道或皮肤过敏
无数据资料
生殖细胞突变性
无数据资料
致癌性
IARC:
此产品中没有大于或等于 0。1%含量的组分被 IARC鉴别为可能的或肯定的人类致癌物。
生殖毒性
无数据资料
特异性靶器官系统毒性(一次接触)
无数据资料
特异性靶器官系统毒性(反复接触)
无数据资料
吸入危险
无数据资料
潜在的健康影响
吸入 吸入可能有害。 可能引起呼吸道刺激。
摄入 如服入是有害的。
皮肤 如果通过皮肤吸收可能是有害的。 可能引起皮肤刺激。
眼睛 可能引起眼睛刺激。
接触后的征兆和症状
据我们所知,此化学,物理和毒性性质尚未经完整的研究。
附加说明
化学物质毒性作用登记: MW8900000

模块 12. 生态学资料
12.1 生态毒性
无数据资料
12.2 持久存留性和降解性
无数据资料
12.3 潜在的生物蓄积性
无数据资料
12.4 土壤中的迁移性
无数据资料
12.5 PBT 和 vPvB的结果评价
无数据资料
12.6 其它不利的影响
无数据资料

模块 13. 废弃处置
13.1 废物处理方法
产品
将剩余的和未回收的溶液交给处理公司。
受污染的容器和包装
作为未用过的产品弃置。

模块 14. 运输信息
14.1 联合国危险货物编号
欧洲陆运危规: 1049 国际海运危规: 1049 国际空运危规: 1049
14.2 联合国(UN)规定的名称
欧洲陆运危规: HYDROGEN, COMPRESSED
国际海运危规: HYDROGEN, COMPRESSED
国际空运危规: Hydrogen, compresSEd
客运飞机: 不允许运输
14.3 运输危险类别
欧洲陆运危规: 2.1 国际海运危规: 2.1 国际空运危规: 2.1
14.4 包裹组
欧洲陆运危规: - 国际海运危规: - 国际空运危规: -
14.5 环境危险
欧洲陆运危规: 否 国际海运危规 海运污染物: 否 国际空运危规: 否
14.6 对使用者的特别提醒
无数据资料


模块 15 - 法规信息
N/A


模块16 - 其他信息
N/A


制备方法与用途

这篇文章详细介绍了氢气化学性质、用途以及生产方法。以下是一些关键信息:

氢气的物理性质和化学性质
  • 物理性质:无色、无臭、无味、无毒的可燃气体。
  • 化学性质
    • 还原性:可以与多种物质反应,如金属氧化物的还原。
    • 氧化性:在某些情况下也可以作为氧化剂。
    • 可燃性:容易燃烧并产生大量的热。
主要用途
  1. 工业制造
  2. 能源领域
    • 作为高能推进剂在航天工业中使用。
  3. 其他应用
    • 在半导体制造和集成电路生产中的用途,如载流、烧结等。
    • 食品加工行业用于油脂氢化过程。
生产方法
  1. 电解法:通过电解食盐或纯电解产生氢气。具体反应方程式如下: [ 2NaCl + 2H_2O \xrightarrow{\text{电解}} Cl_2 + H_2 + 2NaOH ] 其中,在阳极上产生的气和在阴极上产生的氢气需要进一步处理得到纯净的氢气

  2. 矿物燃料转化制氢:包括天然气、石油及其衍生物,通过蒸汽转化或部分氧化法获得氢气。这种方法适用于大规模工业生产。

安全注意事项
  • 氢气与空气混合后有爆炸风险。
  • 储存和运输时需保持低温干燥,并远离氧化剂等易燃物质。

总结来说,这篇文章提供了关于氢气从制备到应用的全面信息,涵盖了其化学特性、工业用途以及生产方法等方面的内容。

上下游信息

  • 上游原料
    中文名称 英文名称 CAS号 化学式 分子量