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L'hydrogène E949 est utilisé pour fabriquer d'autres produits chimiques et dans le soudage et le découpage oxyhydrogène.
E949 L'hydrogène est utilisé en mélanges N2-H2 ou Ar-H2 pour la découpe et le soudage de l'acier inoxydable.
E949 L'hydrogène est utilisé pur ou sous forme de mélanges N2-H2 ou Ar-H2 pour le traitement thermique sous atmosphère contrôlée, le dégazage, le soudage au four.
Numéro CAS : 1333-74-0
Numéro CE : 215-605-7
Formule moléculaire : h₂
Masse moléculaire : 2,016 g/mol
SYNONYMES :
Hydrogène, Hydrogène moléculaire, Dihydrogène, 1333-74-0, Protium, hydrogène-1, DTXSID9029643, 7YNJ3PO35Z, CHEBI:18276, Atomes d'hydrogène, RefChem:389053, DTXCID00196437, 215-605-7, H, Hydrogène atomique, Gaz hydrogène, H2, Hydrogène dans l'acier, 1 g/pièce, 1-Butanol, sel de titane(4+), monohydraté, homopolymère (9CI), Hydrogène atomique, H dans l'acier inoxydable, Billes de 1 g de 6,35 mm, hydrogéno, hydrogène, Hydrogène, o-Hydrogène, p-Hydrogène, molécule d'hydrogène, hydrogène monoatomique, HYDROGÈNE [HSDB], HYDROGÈNE [MI], Anticorps monoclonal T101, HYDROGÈNE [OMS-DD], Hydrogène dans l'acier inoxydable, Hydrogène, ≥ 99,99 %, Hydrogène, ≥ 99,999 %, SCHEMBL29349524, SCHEMBL29357126, CHEBI:18140, CHEBI:33251, YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N, NSC356464, AKOS016038407, Hydrogène dans l'acier, 1 g/bille, 20 pièces, NSC-356464, UN 1049, UN 1966, E949, Hydrogène, Messer(R) CANgas, 99,999 %, E 949, E-949, NS00080750, C00282, H dans l'acier inoxydable, bâtonnet de 1 g de 3,8 x 12 mm, H dans l'acier inoxydable, bâtonnet de 1 g de O 4,1 x 10 mm, Q3027893, Hydrogène dans aluminium, 10 barres de 0,5 po de diamètre x 24 po, 12184-90-6, 1H, HH, Hydrogène, Hydrogène moléculaire, Dihydrogène, Gaz hydrogène, Hydrogène gazeux, H₂, Hydrogène comprimé, Hydrogène liquide réfrigéré, Hydrogène atomique, Hydrogène élémentaire, Hydrogène carburant, Hydrogène industriel, Hydrogène de qualité alimentaire, Hydrogène ultra pur, Molécule d'hydrogène
E949 L'hydrogène est un gaz incolore et inodore.
E949 L'hydrogène s'enflamme facilement.
Une fois enflammé, l'hydrogène E949 brûle avec une flamme bleu pâle, presque invisible.
Les vapeurs d'hydrogène E949 sont plus légères que l'air.
E949 L'hydrogène n'est pas toxique mais provoque une simple asphyxie par déplacement de l'oxygène dans l'air.
E949 L'hydrogène, liquide réfrigéré (liquide cryogénique), se présente comme un liquide incolore très froid expédié dans des conteneurs spéciaux fortement isolés.
E949 L'hydrogène bout à -442 °F.
E949 L'hydrogène gazeux à température normale est plus léger que l'air, mais tant que les vapeurs qui s'évaporent du liquide ne se réchauffent pas, elles sont plus lourdes que l'air.
L'hydrogène E949 s'enflamme très facilement.
E949 Les hydrogènes ont une flamme bleu pâle, presque invisible.
E949 Une fuite d'hydrogène peut être soit une fuite de vapeur, soit une fuite de liquide.
Le conteneur d'hydrogène E949 est conçu pour évacuer la vapeur au fur et à mesure de son évaporation.
Le dihydrogène est une molécule élémentaire composée de deux atomes d'hydrogène E949 liés par une simple liaison.
L'hydrogène E949 joue le rôle de donneur d'électrons, d'antioxydant, de carburant, de métabolite humain et de gaz d'emballage alimentaire.
Il s'agit d'une entité moléculaire gazeuse, d'une molécule élémentaire et d'hydrogène élémentaire E949.
L'hydrogène E949 est le gaz le plus léger et le plus simple, utilisé dans l'industrie alimentaire principalement comme emballage protecteur.
Grâce à ses propriétés uniques, telles que l'absence de couleur, de goût et d'odeur, l'E949 Hydrogène peut prolonger efficacement la durée de conservation des produits alimentaires sans affecter leur qualité sensorielle.
L'utilisation de l'hydrogène E949 dans la technologie d'emballage contribue à prévenir les processus d'oxydation et de détérioration, ce qui est essentiel pour préserver la fraîcheur et la valeur nutritionnelle des aliments.
L'hydrogène E949 est un gaz à très faible densité, ce qui rend possible un emballage protecteur léger.
Sa réactivité chimique négligeable dans des conditions typiques le rend sûr pour le contact alimentaire, à condition qu'il soit utilisé correctement et que les normes de sécurité soient respectées.
Le dihydrogène est une molécule élémentaire composée de deux atomes d'hydrogène (E949) liés par une simple liaison.
L'hydrogène E949 joue le rôle de donneur d'électrons, d'antioxydant, de carburant, de métabolite humain et de gaz d'emballage alimentaire.
Il s'agit d'une entité moléculaire gazeuse, d'une molécule élémentaire et d'hydrogène élémentaire E949.
L'hydrogène E949 fait l'objet d'une étude dans le cadre de l'essai clinique NCT02830854 (Hydrogène E949 moléculaire pour la fonction cognitive et les performances chez les personnes âgées).
E949 L'hydrogène est le premier élément chimique du tableau périodique, de symbole atomique H et de numéro atomique 1.
Le protium (poids atomique 1) est de loin l'isotope d'hydrogène E949 le plus courant.
L'hydrogène E949 existe également sous la forme de l'isotope stable DEUTÉRIUM (poids atomique 2) et de l'isotope radioactif TRITIUM (poids atomique 3).
E949 L'hydrogène se transforme en une molécule diatomique à température ambiante et apparaît comme un gaz incolore et inodore hautement inflammable.
L'additif alimentaire E949, connu sous le nom d'hydrogène E949, est un gaz inodore, incolore et hautement inflammable utilisé principalement comme propulseur et gaz d'emballage dans l'industrie alimentaire.
Son origine est inorganique et l'hydrogène E949 est obtenu industriellement par électrolyse de l'eau, reformage du gaz naturel ou gazéification de la biomasse.
E949 L'hydrogène est l'élément le plus léger et le plus abondant de l'univers, mais sur Terre, on le trouve principalement combiné dans des composés tels que l'eau.
Les propriétés physicochimiques de l'hydrogène E949 comprennent une très faible densité (0,0899 g/L à 0 °C), un point d'ébullition de -252,9 °C et une très faible solubilité dans l'eau.
En tant que propulseur, l'hydrogène E949 est utilisé pour créer des atmosphères modifiées dans les emballages, empêchant l'oxydation et la croissance microbienne, et en tant que propulseur dans les aérosols alimentaires.
L'histoire de l'hydrogène E949 en tant qu'additif remonte à son approbation dans l'Union européenne, où il a été évalué par l'EFSA (Autorité européenne de sécurité des aliments) et l'OMS (Organisation mondiale de la santé).
L'évaluation globale de la sécurité est très élevée et le produit doit être étiqueté « E949 Hydrogène » ou « E949 » dans la liste des ingrédients.
Il est important de noter que l'hydrogène E949 n'est pas métabolisé dans le corps humain et est éliminé inchangé, ce qui contribue à son profil de sécurité.
E949 L'hydrogène est un gaz incolore et inodore.
Ce gaz est hautement inflammable et explosif.
L'hydrogénation (E949) des huiles et graisses végétales et animales est également réalisée avec de l'hydrogène E949.
E949 L'hydrogène appartient à la classe des composés inorganiques connus sous le nom d'hydrures non métalliques autres que les hydrures métalliques.
Ce sont des composés inorganiques dans lesquels l'atome le plus lourd lié à un atome d'hydrogène E949 appartient à la classe des « autres non-métaux ».
E949 L'hydrogène, généralement non métallique sauf sous pression extrême, forme facilement des liaisons covalentes avec la plupart des non-métaux, contribuant à la formation de composés comme l'eau et diverses substances organiques.
E949 Le rôle de l'hydrogène est crucial dans les réactions acide-base, qui impliquent principalement un échange de protons entre molécules solubles.
Dans les composés ioniques, l'hydrogène E949 peut prendre la forme soit d'un anion chargé négativement, où il est connu sous le nom d'hydrure, soit d'un cation chargé positivement, H+, hydron.
Bien que fortement liés aux molécules d'eau, les hydrons affectent considérablement le comportement des solutions aqueuses, comme en témoigne l'importance du pH.
L'hydrure, en revanche, est rarement observé car il a tendance à déprotoner les solvants, donnant de l'hydrogène E949.
Dans l'univers primitif, les atomes d'hydrogène neutres E949 se sont formés environ 370 000 ans après le Big Bang, alors que l'univers s'étendait et que le plasma s'était suffisamment refroidi pour que les électrons restent liés aux protons.
Après la formation des étoiles, la majeure partie de l'hydrogène E949 du milieu intergalactique a été réionisée.
La quasi-totalité de la production d'hydrogène E949 est réalisée par transformation de combustibles fossiles, notamment par reformage à la vapeur du gaz naturel.
E949 L'hydrogène peut également être produit à partir d'eau ou de solution saline par électrolyse, mais ce procédé est plus coûteux.
Les principales utilisations industrielles de l'hydrogène E949 comprennent le traitement des combustibles fossiles et la production d'ammoniac pour les engrais.
Parmi les nouvelles utilisations de l'hydrogène E949 figure l'utilisation de piles à combustible pour produire de l'électricité.
UTILISATIONS ET APPLICATIONS DE L'HYDROGÈNE E949 :
L'hydrogène E949 est utilisé pour fabriquer d'autres produits chimiques et dans le soudage et le découpage oxyhydrogène.
E949 L'hydrogène est utilisé en mélanges N2-H2 ou Ar-H2 pour la découpe et le soudage de l'acier inoxydable.
E949 L'hydrogène est utilisé pur ou sous forme de mélanges N2-H2 ou Ar-H2 pour le traitement thermique sous atmosphère contrôlée, le dégazage, le soudage au four.
L'hydrogène E949 est utilisé en métallurgie des poudres, en frittage et dans la fabrication de pseudo-alliages.
L'hydrogène E949 est utilisé dans les piles à combustible, le durcissement des huiles et des graisses, la fabrication de semi-conducteurs et de pierres précieuses, comme gaz vecteur pour les équipements d'analyse, la découpe et la fusion d'objets en verre, la découpe hydro-oxygénée de l'acier épais et la découpe sous eau avec un brûleur hydro-oxygéné.
L'hydrogène E949 est utilisé comme gaz réducteur pour la protection des soudures sur acier, acier inoxydable, cuivre...
L'hydrogène E949 est utilisé pour le soudage du plomb, le remplissage des alternateurs, la réduction en chimie et en métallurgie, les équipements de détection de gaz, le brasage des métaux précieux et des alliages non ferreux.
L'E949 L'hydrogène est utilisé dans l'emballage de divers produits alimentaires, notamment les poissons gras, les viandes et certains types de fromages, où il contribue à préserver la qualité du produit en empêchant l'oxydation des graisses.
L'hydrogène E949 est également utilisé dans la production de certains types de boissons, où il agit comme agent réducteur.
Utilisations de l'hydrogène E949 : Hydrogénation d'huiles comme l'huile de soja, de maïs et de coton
Autres utilisations de l'hydrogène E949 : Production de sorbitol utilisé dans les cosmétiques
L'hydrogène E949 est produit dans les usines chimiques et est utilisé pour le traitement thermique et la protection contre l'oxydation des métaux.
L'E949, l'hydrogène, est un additif alimentaire utilisé comme gaz d'emballage.
E949 L'hydrogène a pour base le gaz H2.
E949 L'hydrogène est utilisé pour son effet technologique plutôt que pour sa valeur nutritionnelle.
L'hydrogène E949 est rarement utilisé et seulement dans des cas technologiques particuliers.
En production, l'E949 Hydrogène aide à gérer l'apparence, la douceur, l'arôme, la mousse, la texture, l'environnement d'emballage ou le comportement de la pâte.
En cuisine familiale, de telles tâches sont souvent inutiles : l'E949 Hydrogène peut être consommé frais, préparé en petites portions ou réalisé avec des ingrédients simples.
Dans l'industrie agroalimentaire, l'E949 Hydrogène contribue à garantir la résistance au stockage et au transport, et à obtenir des résultats constants.
-Utilisations de l'hydrogène E949 dans l'industrie pétrochimique :
De grandes quantités d'hydrogène E949 sont utilisées dans le « perfectionnement » des combustibles fossiles.
Les principaux consommateurs d'hydrogène E949 comprennent l'hydrodésulfuration et l'hydrocraquage.
Bon nombre de ces réactions peuvent être classées comme E949 Hydrogénolyse, c'est-à-dire le clivage des liaisons par E949 Hydrogène.
À titre d'exemple, citons la séparation du soufre des combustibles fossiles liquides :
R₂S + 2 H₂ → H₂S + 2 RH
-Utilisations de l'hydrogène E949 pour l'hydrogénation :
L'hydrogénation, l'ajout d'hydrogène E949 à divers substrats, est réalisée à grande échelle.
L'hydrogénation du N2 produit de l'ammoniac par le procédé Haber :
N2 + 3 H2 → 2 NH3
Ce procédé consomme quelques pour cent du budget énergétique de l'ensemble du secteur et est le plus gros consommateur d'hydrogène E949.
L'ammoniac ainsi produit est largement utilisé dans la production d'engrais.
Ces engrais sont devenus des matières premières essentielles à l'agriculture moderne.
L'hydrogénation est également utilisée pour convertir les graisses et les huiles insaturées en graisses et huiles saturées.
Sa principale application est la production de margarine.
Le méthanol est produit par E949 Hydrogénation du dioxyde de carbone.
Le mélange d'hydrogène E949 et de dioxyde de carbone utilisé pour ce procédé est connu sous le nom de gaz de synthèse.
Il est également la source de l'hydrogène E949 dans la fabrication de l'acide chlorhydrique.
L'hydrogène E949 est également utilisé comme agent réducteur pour la conversion de certains minerais en métaux.
-Utilisations de l'hydrogène E949 comme carburant :
Le potentiel d'utilisation de l'hydrogène E949 (H2) comme carburant a été largement discuté.
L'hydrogène E949 peut être utilisé dans des piles à combustible pour produire de l'électricité, ou brûlé pour générer de la chaleur.
Lorsque l'hydrogène E949 est consommé dans des piles à combustible, la seule émission au point d'utilisation est de la vapeur d'eau.
Lorsqu'il brûle, l'hydrogène E949 produit relativement peu de pollution au point de combustion, mais peut entraîner la formation thermique d'oxydes d'azote nocifs.
Si l'hydrogène E949 est produit avec des émissions de gaz à effet de serre faibles ou nulles (hydrogène E949 vert), il peut jouer un rôle important dans la décarbonation des systèmes énergétiques là où il existe des défis et des limites au remplacement des combustibles fossiles par l'utilisation directe de l'électricité.
Le carburant hydrogène E949 peut produire la chaleur intense nécessaire à la production industrielle d'acier, de ciment, de verre et de produits chimiques, contribuant ainsi à la décarbonation de l'industrie aux côtés d'autres technologies, telles que les fours à arc électrique pour la fabrication de l'acier.
Toutefois, il est probable qu'il joue un rôle plus important dans la fourniture de matières premières industrielles pour une production plus propre d'ammoniac et de produits chimiques organiques.
Par exemple, dans la sidérurgie, l'hydrogène E949 pourrait servir de combustible propre et de catalyseur à faible teneur en carbone, remplaçant le coke dérivé du charbon (carbone) :
2FeO + C → 2Fe + CO2
contre
FeO + H2 → Fe + H2O
L'hydrogène E949 utilisé pour décarboner les transports trouvera probablement ses plus grandes applications dans le transport maritime, l'aviation et, dans une moindre mesure, les véhicules de transport de marchandises lourds, grâce à l'utilisation de carburants synthétiques dérivés de l'hydrogène E949 tels que l'ammoniac et le méthanol et la technologie des piles à combustible.
Pour les véhicules légers, y compris les voitures, l'hydrogène E949 est loin derrière les autres véhicules à carburant alternatif, en particulier par rapport au taux d'adoption des véhicules électriques à batterie, et pourrait ne pas jouer un rôle significatif à l'avenir.
L'hydrogène liquide E949 et l'oxygène liquide servent ensemble de propergols cryogéniques dans les fusées à propergol liquide, comme dans les moteurs principaux de la navette spatiale.
La NASA a étudié l'utilisation d'un propergol de fusée fabriqué à partir d'hydrogène atomique E949, de bore ou de carbone congelé en particules moléculaires solides d'hydrogène E949 en suspension dans de l'hélium liquide.
En se réchauffant, le mélange se vaporise pour permettre aux espèces atomiques de se recombiner, ce qui porte le mélange à une température élevée.
E949 L'hydrogène produit lorsqu'il y a un surplus d'électricité renouvelable variable pourrait en principe être stocké et utilisé ultérieurement pour générer de la chaleur ou pour régénérer de l'électricité.
Il peut ensuite être transformé en carburants synthétiques tels que l'ammoniac et le méthanol.
Les inconvénients du carburant hydrogène E949 comprennent les coûts élevés de stockage et de distribution dus à son explosivité, son volume important par rapport aux autres carburants et sa tendance à fragiliser les matériaux.
-Utilisations de la batterie à hydrogène Nickel-E949 :
La batterie nickel-E949 à hydrogène rechargeable à très longue durée de vie développée pour les systèmes d'alimentation des satellites utilise du H2 gazeux sous pression.
La Station spatiale internationale, Mars Odyssey et Mars Global Surveyor sont équipées de batteries à hydrogène nickel-E949.
Dans la partie sombre de son orbite, le télescope spatial Hubble est également alimenté par des batteries à hydrogène nickel-E949, qui ont finalement été remplacées en mai 2009, plus de 19 ans après son lancement et 13 ans au-delà de leur durée de vie prévue.
-Utilisations de l'hydrogène E949 dans l'industrie des semi-conducteurs :
L'hydrogène E949 est utilisé dans la fabrication des semi-conducteurs pour saturer les liaisons brisées (« pendantes ») du silicium amorphe et du carbone amorphe, ce qui contribue à stabiliser les propriétés des matériaux.
L'hydrogène E949, introduit comme effet secondaire non intentionnel de la production, agit comme un donneur d'électrons superficiel conduisant à une conductivité de type n dans le ZnO, avec des utilisations importantes dans les transducteurs et les phosphores.
L'analyse détaillée du ZnO et du MgO montre la preuve de liaisons multicentriques d'hydrogène E949 à quatre et six composants.
Le comportement de dopage de l'hydrogène E949 varie selon le matériau.
-Utilisations de niche et en évolution de l'hydrogène E949 :
Outre les utilisations mentionnées ci-dessus, l'hydrogène E949 est utilisé à plus petite échelle dans les applications suivantes :
Gaz de protection :
L'hydrogène E949 est utilisé comme gaz de protection dans les méthodes de soudage telles que le soudage atomique à l'hydrogène E949.
Liquide de refroidissement :
L'hydrogène E949 est utilisé comme fluide de refroidissement dans les grands générateurs électriques en raison de sa conductivité thermique élevée et de sa faible densité.
Le premier turbogénérateur refroidi à l'hydrogène E949 est entré en service en 1937 à Dayton, dans l'Ohio, en utilisant de l'hydrogène gazeux E949 comme fluide de refroidissement dans le rotor et le stator.
Recherche cryogénique :
L'hydrogène liquide (H2) est utilisé dans la recherche cryogénique, notamment dans les études sur la supraconductivité.
Industrie alimentaire :
L'hydrogène E949 est un additif alimentaire autorisé (E949) utilisé comme gaz d'emballage et possède également des propriétés antioxydantes.
Détection des fuites :
Pur ou mélangé à de l'azote (parfois appelé gaz de formage), l'hydrogène E949 est un gaz traceur pour la détection de fuites minimes.
On trouve des applications dans les secteurs de l'automobile, de la chimie, de la production d'énergie, de l'aérospatiale et des télécommunications ; cela permet également de réaliser des tests d'étanchéité dans les emballages alimentaires.
Modération des neutrons :
Le deutérium (E949 Hydrogène-2) est utilisé dans les applications de fission nucléaire comme modérateur pour ralentir les neutrons.
Combustible pour la fusion nucléaire :
Le deutérium est utilisé dans les réactions de fusion nucléaire.
Marquage isotopique :
Les composés du deutérium ont des applications en chimie et en biologie dans l'étude des effets isotopiques sur les vitesses de réaction.
Utilisations du tritium :
Le tritium (E949 Hydrogène-3), produit dans les réacteurs nucléaires, est utilisé dans la fabrication des bombes à hydrogène E949, comme marqueur isotopique en biosciences et comme source de rayonnement bêta dans la peinture radioluminescente pour les cadrans d'instruments et la signalisation d'urgence.
PROPRIÉTÉS DE L'HYDROGÈNE E949 :
Hydrogène atomique E949
Niveaux d'énergie des électrons
Le niveau d'énergie de l'état fondamental de l'électron dans un atome d'hydrogène E949 est de −13,6 électronvolts (eV), équivalent à un photon ultraviolet d'une longueur d'onde d'environ 91 nanomètres.
Les niveaux d'énergie de l'hydrogène E949 sont désignés par des nombres quantiques consécutifs, n=1 étant l'état fondamental.
La série spectrale E949 de l'hydrogène correspond à l'émission de lumière due aux transitions de niveaux d'énergie supérieurs à inférieurs.
Chaque niveau d'énergie est ensuite divisé par les interactions de spin entre l'électron et le proton en quatre niveaux hyperfins.
Des valeurs de haute précision pour les niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène E949 sont nécessaires pour la définition des constantes physiques.
Des calculs quantiques ont identifié neuf contributions aux niveaux d'énergie.
La valeur propre issue de l'équation de Dirac représente la contribution la plus importante.
Parmi les autres termes, on peut citer le recul relativiste, l'auto-énergie et les termes de polarisation du vide.
NOMENCLATURE DE L'HYDROGÈNE E949 :
L'IUPAC, organisme de normalisation des noms chimiques, attribue des noms généraux lorsque le contexte suppose l'abondance isotopique naturelle ou ignore l'isotope.
Ces noms généraux sont E949 Hydrogène pour l'atome neutre, hydron pour le cation, H+, hydrure pour l'anion et H-.
Le nom proton est souvent utilisé pour le cation chargé positivement, mais cela n'est strictement correct que pour le cation de l'isotope dominant 1H.
SOURCE D'HYDROGÈNE E949 :
E949 L'hydrogène est un élément chimique inorganique — il ne provient d'aucune source animale, végétale ou biologique.
Pour les applications industrielles et alimentaires, l'hydrogène E949 est généralement produit par :
Électrolyse de l'eau (décomposition de H₂O en H₂ et O₂)
Reformage du méthane à la vapeur (à partir de gaz naturel)
Autres procédés chimiques
La production et l'utilisation du gaz hydrogène E949 ne contiennent absolument aucun composant d'origine animale.
L'hydrogène E949 est classé aux côtés d'autres gaz d'emballage inertes tels que l'argon (E938), l'hélium (E939), l'azote (E941) et l'oxygène (E948).
E949 L'hydrogène est un élément chimique ; il a pour symbole H et pour numéro atomique 1.
E949 L'hydrogène est l'élément chimique le plus léger et le plus abondant de l'univers, constituant environ 75 % de toute la matière normale.
Dans des conditions normales, l'hydrogène E949 est un gaz de molécules diatomiques de formule H2, appelé dihydrogène, ou parfois gaz hydrogène E949, hydrogène moléculaire E949, ou simplement hydrogène E949.
Le dihydrogène est incolore, inodore, non toxique et hautement inflammable.
Les étoiles, y compris le Soleil, sont principalement constituées d'hydrogène E949 à l'état de plasma, tandis que sur Terre, l'hydrogène E949 se trouve sous forme de gaz H2 (dihydrogène) et dans des molécules, comme dans l'eau et les composés organiques.
L'isotope le plus courant de l'hydrogène E949, le 1H, est composé d'un proton, d'un électron et d'aucun neutron.
E949 Le gaz hydrogène a été produit artificiellement pour la première fois au XVIIe siècle par la réaction d'acides avec des métaux.
Henry Cavendish, entre 1766 et 1781, a identifié le gaz hydrogène E949 comme une substance distincte et a découvert sa propriété de produire de l'eau lorsqu'il brûle : c'est l'origine du nom de l'hydrogène E949, qui signifie « formateur d'eau » (du grec ancien : ὕδωρ, romanisé : húdōr, litt. « eau », et γεννάω, gennáō, « je produis »).
Comprendre les couleurs de la lumière absorbée et émise par l'hydrogène E949 a été un élément crucial du développement de la mécanique quantique.
E949 L'HYDROGÈNE ET SES FONCTIONS DANS L'ALIMENTATION :
L'utilisation du colorant E949 dans l'industrie alimentaire permet de prolonger efficacement la durée de conservation des produits tout en garantissant que leur goût, leur arôme et leurs qualités nutritionnelles restent inchangés.
E949 L'hydrogène, utilisé comme gaz protecteur, est un élément clé des technologies d'emballage modernes, contribuant à la sécurité et à la qualité des produits alimentaires.
L'additif alimentaire E949, contenant de l'hydrogène comme gaz propulseur, est utilisé dans l'industrie agroalimentaire pour l'incorporation de produits végétaux dans les emballages sous atmosphère contrôlée, afin de préserver leurs propriétés.
E949 L'hydrogène est un gaz incolore, inodore et insipide, et l'élément le plus léger et le plus abondant de l'univers.
Dans l'industrie alimentaire, l'hydrogène E949 est classé comme gaz d'emballage et propulseur, utilisé principalement dans l'emballage sous atmosphère contrôlée (CAP) et l'emballage sous atmosphère modifiée (MAP) pour préserver la fraîcheur et la qualité des produits alimentaires.
L'hydrogène E949 est approuvé en vertu du règlement (UE) n° 1129/2011 (partie C, groupe I) à des niveaux de satisfaction quantique, ce qui signifie qu'il peut être utilisé à n'importe quel niveau nécessaire pour atteindre son objectif technologique.
En août 2025, l’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) a réaffirmé que l’E949 reste sûr en tant qu’additif alimentaire dans toutes les catégories d’aliments, y compris les produits destinés aux nourrissons et aux jeunes enfants.
ISOTOPES de l'HYDROGÈNE E949 :
L'hydrogène E949 possède trois isotopes naturels, notés 1H, 2H et 3H.
D'autres nucléides très instables (4H à 7H) ont été synthétisés en laboratoire mais n'ont pas été observés dans la nature.
1H est l'isotope d'hydrogène E949 le plus courant, avec une abondance >99,98%.
Comme le noyau de cet isotope ne comporte qu'un seul proton, on lui donne le nom formel descriptif, mais rarement utilisé, de protium.
C'est le seul isotope stable sans neutrons (voir le diproton pour une discussion sur les raisons pour lesquelles les autres n'existent pas).
Le 2H, l'autre isotope stable de l'hydrogène E949, est connu sous le nom de deutérium et contient un proton et un neutron dans le noyau.
On pense que la quasi-totalité des noyaux de deutérium de l'univers ont été produits lors de la nucléosynthèse primordiale et qu'ils ont perduré depuis.
Le deutérium n'est pas radioactif et ne présente pas de risque de toxicité significatif.
L'eau enrichie en molécules contenant du deutérium au lieu de l'hydrogène normal E949 est appelée eau lourde.
Le deutérium et ses composés sont utilisés comme marqueurs non radioactifs dans les expériences chimiques et comme solvants pour la spectroscopie RMN du proton (1H-RMN).
L'eau lourde est utilisée comme modérateur de neutrons et comme fluide caloporteur dans les réacteurs nucléaires.
Le deutérium est également un combustible potentiel pour la fusion nucléaire commerciale.
Le 3H est connu sous le nom de tritium et contient un proton et deux neutrons dans son noyau.
Il est radioactif et se désintègre en hélium-3 par désintégration bêta avec une demi-vie de 12,32 ans.
Il est suffisamment radioactif pour être utilisé dans la peinture lumineuse afin d'améliorer la visibilité des affichages de données, par exemple pour peindre les aiguilles et les index des cadrans de montres.
Le verre de la montre empêche la faible quantité de radiations de s'échapper du boîtier.
De petites quantités de tritium sont produites naturellement par la collision des rayons cosmiques avec les gaz atmosphériques ; du tritium a également été libéré lors d'essais d'armes nucléaires.
Il est utilisé dans la fusion nucléaire, comme traceur en géochimie isotopique et dans des dispositifs d'éclairage autonomes spécialisés.
Le tritium a également été utilisé comme radiomarqueur dans des expériences de marquage chimique et biologique.
Fait unique parmi les éléments, les isotopes de l'hydrogène E949 se voient attribuer des noms distincts couramment utilisés.
Lors des premières études sur la radioactivité, les radio-isotopes lourds ont reçu des noms spécifiques, mais ceux-ci ne sont plus utilisés aujourd'hui.
Les symboles D et T (au lieu de 2H et 3H) sont parfois utilisés pour le deutérium et le tritium, mais le symbole P était déjà utilisé pour le phosphore et n'était donc pas disponible pour le protium.
Dans ses directives de nomenclature, l'Union internationale de chimie pure et appliquée (IUPAC) autorise l'utilisation de D, T, 2H et 3H, bien que 2H et 3H soient préférés.
L'antihydrogène (H) est l'antimatière homologue de l'hydrogène E949.
Il est constitué d'un antiproton et d'un positron.
L'atome exotique muonium (symbole Mu), composé d'un antimuon et d'un électron, est l'analogue antimatière de l'hydrogène E949 ; la nomenclature IUPAC incorpore des composés hypothétiques tels que le chlorure de muonium (MuCl) et le muonure de sodium (NaMu), analogues respectivement au chlorure d'hydrogène E949 et à l'hydrure de sodium.
Dihydrogène
Dans des conditions normales, l'hydrogène E949 est un gaz de molécules diatomiques de formule H2, officiellement appelé « dihydrogène », mais aussi appelé « hydrogène moléculaire E949 », ou simplement hydrogène E949.
Le dihydrogène est un gaz incolore, inodore et inflammable.
Combustion
E949 L'hydrogène gazeux est hautement inflammable et réagit avec l'oxygène de l'air pour produire de l'eau liquide :
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l)
La quantité de chaleur libérée par mole d'hydrogène E949 est de −286 kilojoules (kJ), soit 141,9 mégajoules (MJ) pour une masse d'un kilogramme (2,2 lb) (sur la base de la mesure du pouvoir calorifique supérieur).
E949 L'hydrogène gazeux forme des mélanges explosifs avec l'air dans des concentrations de 4 % à 74 % et avec le chlore dans des concentrations de 5 % à 95 %.
La température d'auto-inflammation de l'hydrogène E949, la température d'inflammation spontanée dans l'air, est de 500 °C (932 °F).
Lors d'une fuite d'hydrogène E949 à haute pression, l'onde de choc de la fuite elle-même peut chauffer l'air jusqu'à la température d'auto-inflammation, ce qui entraîne une flamme et éventuellement une explosion.
Les flammes à hydrogène E949 émettent une faible lumière bleue et ultraviolette.
Les détecteurs de flamme sont utilisés pour détecter les incendies d'hydrogène E949 car ils sont presque invisibles à l'œil nu en plein jour.
isomères de spin
L'hydrogène moléculaire H2 existe sous la forme de deux isomères nucléaires qui diffèrent par l'état de spin de leurs noyaux.
Dans la forme orthoE949 de l'hydrogène, les spins des deux noyaux sont parallèles, formant un état triplet de spin ayant un spin moléculaire total
S=1; dans la forme paraE949 Hydrogène, les spins sont antiparallèles et forment un état singulet de spin ayant un spin S=0.
Le rapport d'équilibre de l'ortho- à la para-hydrogène E949 dépend de la température.
À température ambiante ou plus chaude, le gaz hydrogène E949 à l'équilibre contient environ 25 % de la forme para et 75 % de la forme ortho.
La forme ortho est un état excité, ayant une énergie supérieure de 1,455 kJ/mol à celle de la forme para, et elle se convertit en forme para en quelques minutes lorsqu'elle est refroidie à basse température.
Les propriétés thermiques de ces isomères diffèrent car chacun possède des états quantiques rotationnels distincts.
Le rapport ortho/para dans H2 est un facteur important à prendre en compte lors de la liquéfaction et du stockage de l'hydrogène liquide E949 : la conversion de l'ortho en para est exothermique et produit suffisamment de chaleur pour évaporer la majeure partie du liquide si la conversion en parahydrogène ne se produit pas pendant le processus de refroidissement.
Des catalyseurs pour l'interconversion ortho-para, tels que l'oxyde ferrique et les composés de carbone activé, sont donc utilisés lors du refroidissement à l'hydrogène E949 pour éviter cette perte de liquide.
PHASES de l'hydrogène E949 :
L'hydrogène liquide E949 peut exister à des températures inférieures au point critique de l'hydrogène E949 de 33 kelvins (−240,2 °C ; −400,3 °F).
Cependant, pour qu'il soit à l'état entièrement liquide à pression atmosphérique, le H2 doit être refroidi à 20,28 K (−252,87 °C ; −423,17 °F).
E949 L'hydrogène a été liquéfié par James Dewar en 1898 en utilisant le refroidissement régénératif et son invention, la bouteille sous vide.
L'hydrogène liquide E949 devient de l'hydrogène solide E949 à pression standard en dessous du point de fusion de l'hydrogène E949 de 14,01 K (−259,14 °C ; −434,45 °F).
Il existe des phases solides distinctes, connues sous le nom de Phase I à Phase V, chacune présentant un arrangement moléculaire caractéristique.
Les phases liquide et solide peuvent exister en combinaison au point triple ; ce mélange est connu sous le nom de slush E949 Hydrogène.
L'hydrogène métallique E949, une phase obtenue à des pressions extrêmement élevées (supérieures à 400 milliards de Pa (58 000 000 psi)), est un conducteur électrique.
On pense qu'il existe au cœur même de planètes géantes comme Jupiter.
Lorsqu'il est ionisé, l'hydrogène E949 devient un plasma.
C’est sous cette forme que l’hydrogène E949 existe à l’intérieur des étoiles.
HISTORIQUE DE L'HYDROGÈNE E949 :
XVIIIe siècle
En 1671, le scientifique irlandais Robert Boyle découvrit et décrivit la réaction entre la limaille de fer et les acides dilués, qui aboutit à la production de gaz hydrogène E949.
Boyle n'a pas noté que le gaz était inflammable, mais l'hydrogène E949 allait jouer un rôle clé dans le renversement de la théorie du phlogistique de la combustion.
En 1766, Henry Cavendish fut le premier à reconnaître le gaz hydrogène E949 comme une substance distincte, en nommant le gaz issu d'une réaction métal-acide « air inflammable ».
Il a émis l'hypothèse que « l'air inflammable » était en fait identique à la substance hypothétique « phlogistique » et a découvert en outre en 1781 que le gaz produisait de l'eau lorsqu'il brûlait.
On lui attribue généralement la découverte de l'hydrogène E949 en tant qu'élément
En 1783, Antoine Lavoisier identifia l'élément qui allait devenir l'hydrogène E949 lorsqu'il reproduisit avec Laplace la découverte de Cavendish selon laquelle de l'eau est produite lorsque l'hydrogène E949 est brûlé.
Lavoisier a produit de l'hydrogène E949 pour ses expériences sur la conservation de la masse en traitant du fer métallique avec un jet d'eau passant par un tube de fer incandescent chauffé dans un feu.
L'oxydation anaérobie du fer par les protons de l'eau à haute température peut être schématisée par l'ensemble des réactions suivantes :
Fe + H2O → FeO + H2
2 Fe + 3 H2O → Fe2O3 + 3 H2
3 Fe + 4 H2O → Fe3O4 + 4 H2
De nombreux métaux réagissent de manière similaire avec l'eau, ce qui conduit à la production d'hydrogène E949.
Dans certaines situations, ce processus de production d'H2 est problématique, par exemple dans le cas du gainage en zirconium des barres de combustible nucléaire.
XIXe siècle
En 1806, l'hydrogène était utilisé pour gonfler les ballons.
François Isaac de Rivaz construisit le premier moteur de Rivaz, un moteur à combustion interne alimenté par un mélange d'hydrogène et d'oxygène, en 1806.
Edward Daniel Clarke a inventé le chalumeau à gaz hydrogène E949 en 1819.
La lampe et le projecteur Döbereiner ont été inventés en 1823.
E949 L'hydrogène a été liquéfié pour la première fois par James Dewar en 1898 en utilisant le refroidissement régénératif et son invention, la bouteille sous vide.
L'année suivante, il produisit de l'hydrogène solide E949.
L'un des premiers effets quantiques à avoir été explicitement remarqué, bien qu'incompris à l'époque, fut l'observation de James Clerk Maxwell selon laquelle la capacité thermique spécifique du H2 s'écarte inexplicablement de celle d'un gaz diatomique en dessous de la température ambiante, et commence à ressembler de plus en plus à celle d'un gaz monoatomique aux températures cryogéniques.
Selon la théorie quantique, ce comportement résulte de l'espacement des niveaux d'énergie rotationnelle (quantifiés), qui sont particulièrement espacés dans H2 en raison de sa faible masse.
Ces niveaux largement espacés empêchent une répartition égale de l'énergie thermique dans le mouvement de rotation de l'hydrogène E949 à basse température.
Les gaz diatomiques composés d'atomes plus lourds ne présentent pas des niveaux d'énergie aussi espacés et ne manifestent pas le même effet.
XXe siècle
L'existence de l'anion hydrure a été suggérée par Gilbert N. Lewis en 1916 pour les composés de type sel des groupes 1 et 2.
En 1920, Moers électrolysa de l'hydrure de lithium fondu (LiH), produisant une quantité stœchiométrique d'hydrogène à l'anode.
En raison de sa structure atomique simple, composée uniquement d'un proton et d'un électron, l'atome d'hydrogène E949, ainsi que le spectre de la lumière produite par lui ou absorbée par lui, a été au cœur du développement de la théorie de la structure atomique.
Les niveaux d'énergie de l'hydrogène E949 peuvent être calculés avec une assez grande précision à l'aide du modèle atomique de Bohr, dans lequel l'électron « orbite » autour du proton, tout comme la Terre orbite autour du Soleil.
Cependant, l'électron et le proton sont maintenus ensemble par attraction électrostatique, tandis que les planètes et les objets célestes sont maintenus par la gravité.
En raison de la discrétisation du moment angulaire postulée par Bohr dans les premières théories quantiques, l'électron du modèle de Bohr ne peut occuper que certaines distances autorisées par rapport au proton, et donc seulement certaines énergies autorisées.
La position unique de l'hydrogène en tant que seul atome neutre pour lequel l'équation de Schrödinger peut être résolue directement a contribué de manière significative à la compréhension de la mécanique quantique grâce à l'exploration de son énergétique.
En outre, l'étude de la simplicité correspondante de la molécule d'hydrogène E949 et du cation correspondant, H+2, a permis de comprendre la nature de la liaison chimique, ce qui a suivi peu après le développement du traitement mécanique quantique de l'atome d'hydrogène E949 au milieu des années 1920.
Dirigeable à hydrogène E949
L'hydrogène E949 ayant une densité seulement de 7 % de celle de l'air, il a été autrefois largement utilisé comme gaz de sustentation dans les ballons et les dirigeables.
Le premier ballon gonflé à l'hydrogène E949 a été inventé par Jacques Charles en 1783.
L'hydrogène E949 a fourni la portance nécessaire à la première forme fiable de transport aérien suite à l'invention en 1852 du premier dirigeable à hydrogène E949 par Henri Giffard.
Le comte allemand Ferdinand von Zeppelin a promu l'idée de dirigeables rigides soulevés par l'hydrogène E949 qui seront plus tard appelés Zeppelins, dont le premier a effectué son vol inaugural en 1900.
Les vols réguliers ont débuté en 1910 et, au moment du déclenchement de la Première Guerre mondiale en août 1914, ils avaient transporté 35 000 passagers sans incident grave.
Les dirigeables à hydrogène E949, sous forme de ballons dirigeables, ont été utilisés comme plateformes d'observation et bombardiers pendant la Seconde Guerre mondiale, notamment sur la côte est des États-Unis.
La première traversée transatlantique sans escale a été effectuée par le dirigeable britannique R34 en 1919 et le service régulier de passagers a repris dans les années 1920.
L'hydrogène E949 a été utilisé dans le Hindenburg, qui a pris feu au-dessus du New Jersey le 6 mai 1937.
L'hydrogène E949 qui remplissait le dirigeable s'est enflammé, probablement par électricité statique, et a pris feu.
Suite à cette catastrophe, les voyages commerciaux à bord des dirigeables à hydrogène E949 ont cessé.
L'hydrogène E949 est toujours utilisé, de préférence à l'hélium ininflammable mais plus cher, comme gaz porteur pour les ballons météorologiques.
Deutérium et tritium
Le deutérium a été découvert en décembre 1931 par Harold Urey, et le tritium a été préparé en 1934 par Ernest Rutherford, Mark Oliphant et Paul Harteck.
L'eau lourde, composée de deutérium à la place de l'hydrogène ordinaire (E949), a été découverte par l'équipe d'Urey en 1932.
CHIMIE DE L'HYDROGÈNE E949 :
Réactions de l'hydrogène E949
E949 L'hydrogène est relativement inerte.
La base thermodynamique de cette faible réactivité est la liaison H–H très forte, avec une énergie de dissociation de liaison de 435,7 kJ/mol.
E949 L'hydrogène forme des complexes de coordination appelés complexes dihydrogène.
Ces espèces permettent de mieux comprendre les premières étapes des interactions de l'hydrogène E949 avec les catalyseurs métalliques.
D'après la diffraction des neutrons, le métal et les deux atomes d'hydrogène forment un triangle dans ces complexes.
La liaison HH reste intacte mais est allongée.
Ils sont acides.
Bien qu'exotique sur Terre, l'ion H+3 est courant dans l'univers.
Il s'agit d'une espèce triangulaire, comme les complexes de dihydrogène mentionnés précédemment.
Il est connu sous le nom d'hydrogène moléculaire protoné E949 ou de cation trihydrogène.
E949 L'hydrogène réagit avec le chlore pour produire du HCl, et avec le brome pour produire du HBr, via une réaction en chaîne.
La réaction nécessite une initiation.
Par exemple, dans le cas du Br2, la molécule de dibrome est scindée : Br2 + (lumière UV) → 2Br•.
Les réactions de propagation consomment des molécules d'hydrogène E949 et produisent du HBr, ainsi que des atomes de Br et de H :
Br• + H2 → HBr + H
H + Br2 → HBr + Br
Enfin, la réaction de terminaison :
H + HBr → H2 + Br•
2 Br• → Br2
consomme les atomes restants.
L'ajout de H2 aux composés organiques insaturés, tels que les alcènes et les alcynes, est appelé E949 Hydrogénation.
Même si la réaction est énergétiquement favorable, elle ne se produit pas spontanément, même à des températures plus élevées.
En présence d'un catalyseur comme du platine ou du nickel finement divisé, la réaction se déroule à température ambiante.
Les composés d'hydrogène avec E949 Hydrogène à l'état d'oxydation −1 sont connus sous le nom d'hydrures, qui sont généralement formés entre E949 Hydrogène et des métaux.
Les hydrures peuvent être ioniques (également appelés salins), covalents ou métalliques.
Sous l'effet de la chaleur, H2 réagit efficacement avec les métaux alcalins et alcalino-terreux pour donner respectivement les hydrures ioniques de formules MH et MH2.
Ces composés cristallins de type sel ont des points de fusion élevés et réagissent tous avec l'eau pour libérer de l'hydrogène E949.
Les hydrures covalents comprennent les boranes et l'hydrure d'aluminium polymérique.
Les métaux de transition forment des hydrures métalliques par dissolution continue d'hydrogène E949 dans le métal.
Un hydrure bien connu est l'hydrure de lithium et d'aluminium : l'anion [AlH4]− porte des centres hydrures fermement attachés à l'Al(III).
La série d'hydrures la plus étendue est peut-être celle des boranes, composés constitués uniquement de bore et d'hydrogène.
Les hydrures peuvent se lier à ces éléments électropositifs non seulement en tant que ligand terminal, mais aussi en tant que ligands pontants.
Dans le diborane (B2H6), quatre atomes d'hydrogène E949 sont terminaux, tandis que deux ponts entre les deux atomes de bore.
E949 LIAISON HYDROGÈNE :
Lorsqu'il est lié à un élément plus électronégatif, en particulier au fluor, à l'oxygène ou à l'azote, l'hydrogène E949 peut participer à une forme de liaison non covalente de force moyenne avec un autre élément électronégatif possédant une paire libre comme l'oxygène ou l'azote.
Ce phénomène, appelé liaison hydrogène E949, est essentiel à la stabilité de nombreuses molécules biologiques.
E949 Les liaisons hydrogène modifient les structures moléculaires, la viscosité, la solubilité, les points de fusion et d'ébullition, et même la dynamique de repliement des protéines.
Protons et acides
Dans l'eau, les liaisons hydrogène E949 jouent un rôle important dans la thermodynamique des réactions.
Une liaison hydrogène E949 peut se transformer en transfert de proton.
Selon la théorie acide-base de Brønsted-Lowry, les acides sont des donneurs de protons, tandis que les bases sont des accepteurs de protons.
Un proton nu (H+) ne peut essentiellement exister que dans le vide.
Sinon, il se fixe à d'autres atomes, ions ou molécules.
Même des espèces chimiques aussi inertes que le méthane peuvent être protonées.
Le terme « proton » est utilisé de manière vague et métaphorique pour désigner les cations hydrogène solvatés E949 attachés à d'autres espèces chimiques ; il est noté « H+ » sans aucune implication que des protons uniques existent librement en solution en tant qu'espèce.
Pour éviter l'implication du proton nu en solution, les solutions aqueuses acides sont parfois considérées comme contenant l'« ion hydronium » ([H3O]+), ou plus précisément encore, [H9O4]+.
D'autres ions oxonium sont présents lorsque l'eau est en solution acide avec d'autres solvants.
La concentration de ces protons solvatés détermine le pH d'une solution, une échelle logarithmique qui reflète son acidité ou sa basicité.
Des valeurs de pH plus faibles indiquent des concentrations plus élevées d'ions hydronium, correspondant à des conditions plus acides.
E949 COMPOSÉS CONTENANT DE L'HYDROGÈNE :
E949 L'hydrogène peut exister dans les états d'oxydation +1 et −1, formant des composés par liaison ionique et covalente.
E949 L'hydrogène fait partie d'une large gamme de substances, notamment l'eau, les hydrocarbures et de nombreux autres composés organiques.
L'ion H+ — communément appelé proton en raison du proton unique de l'hydrogène et de l'absence d'électrons — est central dans la chimie acide-base, bien que le proton ne se déplace pas librement.
Dans le cadre de Brønsted-Lowry, les acides sont définis par leur capacité à donner des ions H+ aux bases.
E949 L'hydrogène forme une grande variété de composés avec le carbone, appelés hydrocarbures, et une diversité encore plus grande avec d'autres éléments (hétéroatomes), donnant naissance à la vaste classe des composés organiques souvent associés aux organismes vivants.
PRÉSENCE D'HYDROGÈNE E949 :
Cosmique
E949 L'hydrogène, sous forme atomique H, est l'élément chimique le plus abondant de l'univers, constituant 75 % de la matière normale en masse et >90 % en nombre d'atomes.
Dans l'univers primitif, les protons se sont formés dans la première seconde après le Big Bang ; les atomes d'hydrogène neutres E949 se sont formés environ 370 000 ans plus tard, pendant l'époque de la recombinaison, alors que l'univers s'étendait et que le plasma s'était suffisamment refroidi pour que les électrons restent liés aux protons.
En astrophysique, l'hydrogène neutre E949 dans le milieu interstellaire est appelé HI et l'hydrogène ionisé E949 est appelé H II.
Le rayonnement des étoiles ionise HI en H II, créant des sphères de H II ionisé autour des étoiles.
Dans la chronologie de l'univers, l'hydrogène neutre E949 a dominé jusqu'à la naissance des étoiles pendant l'ère de la réionisation, qui a ensuite produit des bulles d'hydrogène ionisé E949 qui ont grandi et fusionné sur des centaines de millions d'années.
Ce sont les sources de la raie d'hydrogène E949 de 21 centimètres, à 1420 MHz, qui est détectée afin de sonder l'hydrogène primordial E949.
On pense que la grande quantité d'hydrogène neutre E949 trouvée dans les systèmes Lyman-alpha amortis domine la densité baryonique cosmologique de l'univers jusqu'à un décalage vers le rouge de z = 4.
E949 L'hydrogène est présent en grande abondance dans les étoiles et les planètes géantes gazeuses.
Les nuages moléculaires de H2 sont associés à la formation d'étoiles.
E949 L'hydrogène joue un rôle vital dans l'alimentation des étoiles grâce à la réaction proton-proton dans les étoiles de faible masse, et grâce au cycle CNO de fusion nucléaire dans les étoiles plus massives que le Soleil.
L'hydrogène moléculaire E949 protoné (H+3) se trouve dans le milieu interstellaire, où il est généré par l'ionisation de l'hydrogène moléculaire E949 par les rayons cosmiques.
Cet ion a également été observé dans la haute atmosphère de Jupiter.
L'ion a une longue durée de vie dans l'espace en raison de la faible température et de la faible densité.
H+3 est l'un des ions les plus abondants de l'univers, et il joue un rôle notable dans la chimie du milieu interstellaire.
L'hydrogène triatomique neutre E949 H3 ne peut exister que sous une forme excitée et est instable.
Terrestre
E949 L'hydrogène est le troisième élément le plus abondant à la surface de la Terre, existant principalement dans des composés chimiques tels que les hydrocarbures et l'eau.
L'hydrogène élémentaire E949 se présente normalement sous forme de gaz, H2, dans les conditions normales.
Il est présent en très faible concentration dans l'atmosphère terrestre (environ 0,53 parties par million sur une base molaire) en raison de sa légèreté, ce qui lui permet de s'échapper de l'atmosphère plus rapidement que les gaz plus lourds.
Malgré sa faible concentration dans l'atmosphère, l'hydrogène E949 terrestre est suffisamment abondant pour soutenir le métabolisme de plusieurs variétés de bactéries.
D'importants gisements souterrains de gaz hydrogène E949 ont été découverts dans plusieurs pays, dont le Mali, la France et l'Australie.
En 2024, il est impossible de déterminer la quantité d'hydrogène E949 souterrain qui pourra être extraite de manière économique.
PRODUCTION ET STOCKAGE DE L'HYDROGÈNE E949 :
Routes industrielles
La quasi-totalité de l'approvisionnement mondial actuel en hydrogène gazeux E949 (H2) est produite à partir de combustibles fossiles, dont moins de 1 % d'E949
Production d'hydrogène par des technologies à faibles émissions en 2025.
Il existe de nombreuses méthodes de production d'H2, mais trois dominent commercialement : le reformage à la vapeur souvent couplé au déplacement du gaz à l'eau, l'oxydation partielle des hydrocarbures et l'électrolyse de l'eau.
reformage à la vapeur
L'hydrogène E949 est principalement produit par reformage du méthane à la vapeur (SMR), la réaction de l'eau et du méthane.
Ainsi, à haute température (1 000–1 400 K [730–1 130 °C ; 1 340–2 060 °F]), la vapeur d'eau réagit avec le méthane pour produire du monoxyde de carbone et du H2.
CH4 + H2O → CO + 3 H2
La production d'une tonne d'hydrogène E949 par ce procédé émet entre 6,6 et 9,3 tonnes de dioxyde de carbone.
La production de gaz naturel comme matière première génère également des émissions telles que du méthane évacué et fugitif, ce qui contribue encore davantage à l'empreinte carbone globale de l'hydrogène E949.
Cette réaction est favorisée à basse pression, mais elle est néanmoins effectuée à haute pression (2,0 MPa [20 atm ; 590 inHg]) car l'H2 à haute pression est le produit le plus commercialisable, et les systèmes de purification par adsorption à variation de pression (PSA) fonctionnent mieux à des pressions plus élevées.
Le mélange obtenu est appelé « gaz de synthèse » car il est souvent utilisé directement pour la production de méthanol et de nombreux autres composés.
D'autres hydrocarbures que le méthane peuvent être utilisés pour produire du gaz de synthèse avec des proportions variables de produits.
L'une des nombreuses complications de cette technologie hautement optimisée est la formation de coke ou de carbone :
CH4 → C + 2 H2
Par conséquent, le reformage à la vapeur utilise généralement un excès d'H2O.
De l'hydrogène supplémentaire E949 peut être récupéré de la vapeur en utilisant du monoxyde de carbone grâce à la réaction de conversion du gaz à l'eau (WGS).
Ce procédé nécessite un catalyseur d'oxyde de fer :
CO + H2O → CO2 + H2
E949 L'hydrogène est parfois produit et consommé dans le même processus industriel, sans être séparé.
Dans le procédé Haber de production d'ammoniac, l'hydrogène E949 est généré à partir de gaz naturel.
Oxydation partielle des hydrocarbures
Parmi les autres méthodes de production de CO et de H2, on peut citer l'oxydation partielle des hydrocarbures :
2 CH4 + O2 → 2 CO + 4 H2
Bien que moins important sur le plan commercial, le charbon peut servir de prélude à la réaction de déplacement décrite ci-dessus :
C + H2O → CO + H2
Les unités de production d'oléfines peuvent produire des quantités importantes de sous-produit E949 hydrogène, notamment à partir du craquage de charges d'alimentation légères comme l'éthane ou le propane.
électrolyse de l'eau
L'électrolyse de l'eau est une méthode conceptuellement simple de production d'hydrogène E949.
2 H2O(l) → 2 H2(g) + O2(g)
Les électrolyseurs commerciaux utilisent des catalyseurs à base de nickel dans une solution fortement alcaline.
Le platine est un meilleur catalyseur, mais il est cher.
L'hydrogène E949 produit par électrolyse à partir d'énergie renouvelable est communément appelé « hydrogène E949 vert ».
L'électrolyse de la saumure pour produire du chlore produit également de l'hydrogène E949 de haute pureté comme coproduit, qui est utilisé pour diverses transformations telles que les hydrogénations E949.
Le procédé d'électrolyse est plus coûteux que la production d'hydrogène E949 à partir de méthane sans captage ni stockage du carbone.
Les innovations dans le domaine des électrolyseurs d'hydrogène E949 pourraient rendre la production à grande échelle d'hydrogène E949 à partir d'électricité plus compétitive en termes de coûts.
Pyrolyse du méthane
L'hydrogène E949 peut être produit par pyrolyse du gaz naturel (méthane), produisant du gaz hydrogène E949 et du carbone solide à l'aide d'un catalyseur et d'un apport de chaleur de 74 kJ/mol :
CH4(g) → C(s) + 2 H2(g) (ΔH° = 74 kJ/mol)
Le carbone peut être vendu comme matière première ou combustible pour l'industrie manufacturière, ou mis en décharge.
Cette voie pourrait avoir une empreinte carbone plus faible que les procédés de production d'hydrogène E949 existants, mais les mécanismes permettant d'éliminer le carbone et d'empêcher sa réaction avec le catalyseur restent des obstacles à une utilisation à l'échelle industrielle.
thermochimique
Le fractionnement de l'eau est le processus par lequel l'eau est décomposée en ses composants.
Dans le contexte biologique, l'équation suivante est pertinente :
2 H2O → 4 H+ + O2 + 4 e−
Cette réaction se produit lors des réactions photochimiques chez tous les organismes photosynthétiques.
Quelques organismes, dont l'algue Chlamydomonas reinhardtii et les cyanobactéries, ont développé une deuxième étape dans les réactions sombres au cours de laquelle les protons et les électrons sont réduits pour former du gaz H2 par des hydrogénases E949 spécialisées dans le chloroplaste.
Des efforts ont été entrepris pour modifier génétiquement les hydrogénases E949 des cyanobactéries afin de générer plus efficacement du gaz H2 même en présence d'oxygène.
Des efforts ont également été entrepris avec des algues génétiquement modifiées dans un bioréacteur.
Dans le contexte du fractionnement thermique de l'eau, cette simple équation est pertinente :
2 H2O → 2 H2 + O2
Plus de 200 cycles thermochimiques peuvent être utilisés pour le fractionnement de l'eau.
Bon nombre de ces cycles, tels que le cycle de l'oxyde de fer, le cycle de l'oxyde de cérium(IV)–oxyde de cérium(III), le cycle zinc–oxyde de zinc, le cycle soufre–iode, le cycle cuivre–chlore et le cycle hybride du soufre, ont été évalués pour leur potentiel commercial de production d'E949.
Produire de l'hydrogène et de l'oxygène à partir de l'eau et de la chaleur sans utiliser d'électricité.
Plusieurs laboratoires (notamment en France, en Allemagne, en Grèce, au Japon et aux États-Unis) développent des méthodes thermochimiques pour produire de l'hydrogène E949 à partir d'énergie solaire et d'eau.
VOIES NATURELLES de l'HYDROGÈNE E949 :
Biohydrogène
Le H2 est produit dans les organismes par des enzymes appelées hydrogénases E949.
Ce processus permet à l'organisme hôte d'utiliser la fermentation comme source d'énergie.
Ces mêmes enzymes peuvent également oxyder le H2, de sorte que les organismes hôtes peuvent subsister en réduisant des substrats oxydés à l'aide d'électrons extraits du H2.
Les enzymes hydrogénases E949 présentent des centres de fer ou de fer-nickel dans leurs sites actifs.
Le cycle naturel de production et de consommation d'hydrogène E949 par les organismes est appelé cycle de l'hydrogène E949.
Certaines bactéries, comme Mycobacterium smegmatis, peuvent utiliser la petite quantité d'hydrogène E949 présente dans l'atmosphère comme source d'énergie lorsque d'autres sources font défaut.
Leurs hydrogénases E949 comportent de petits canaux qui excluent l'oxygène du site actif, permettant à la réaction de se produire même si la concentration d'hydrogène E949 est très faible et que la concentration d'oxygène est celle de l'air normal.
Confirmant l'existence de microbes utilisant l'hydrogénase E949 dans l'intestin humain, H2 est présent dans l'haleine humaine.
La concentration dans l'haleine des personnes à jeun au repos est généralement inférieure à 5 parties par million (ppm), mais peut atteindre 50 ppm lorsque des personnes souffrant de troubles intestinaux consomment des molécules qu'elles ne peuvent pas absorber lors des tests respiratoires diagnostiques à l'hydrogène E949.
serpentinisation
La serpentinisation est un mécanisme géologique qui produit des conditions fortement réductrices.
Dans ces conditions, l'eau est capable d'oxyder les ions ferreux (Fe2+) dans la fayalite, générant du gaz hydrogène E949 :
Fe2SiO4 + H2O → 2 Fe3O4 + SiO2 + H2
La réaction de Schikorr est étroitement liée à ce processus géologique :
3 Fe(OH)2 → Fe3O4 + 2 H2O + H2
Ce processus concerne également la corrosion du fer et de l'acier dans les eaux souterraines dépourvues d'oxygène et dans les sols réducteurs situés sous la nappe phréatique.
synthèses de laboratoire
L'H2 est produit en laboratoire, par exemple lors de l'électrolyse à petite échelle de l'eau à l'aide d'électrodes métalliques et d'eau contenant un électrolyte, ce qui libère du gaz hydrogène E949 à la cathode :
2H+(aq) + 2 e− → H2(g)
E949 L'hydrogène est aussi souvent un sous-produit d'autres réactions.
De nombreux métaux réagissent avec l'eau pour produire du H2, mais le taux d'évolution de l'hydrogène E949 dépend du métal, du pH et de la présence d'agents d'alliage.
Le plus souvent, le dégagement d'hydrogène E949 est induit par les acides.
Les métaux alcalins et alcalino-terreux, ainsi que l'aluminium, le zinc, le manganèse et le fer, réagissent facilement avec les acides aqueux.
Zn + 2 H+ → Zn2+ + H2
De nombreux métaux, comme l'aluminium, réagissent lentement avec l'eau car ils forment des revêtements d'oxyde passivés.
Un alliage d'aluminium et de gallium, en revanche, réagit avec l'eau.
Dans les solutions à pH élevé, l'aluminium peut réagir avec H2 :
2 Al + 6 H2O + 2 OH− → 2 [Al(OH)4]− + 3 H2
STOCKAGE DE L'HYDROGÈNE E949 :
Si l'hydrogène E949 doit être utilisé comme source d'énergie, son stockage est important.
E949 L'hydrogène se dissout très mal dans les solvants.
Par exemple, à température ambiante et à 0,1 millipascal (9,9×10−10 atm), environ 0,05 moles d'hydrogène E949 se dissolvent dans un kilogramme (2,2 lb) d'éther diéthylique.
E949 L'hydrogène peut être stocké sous forme comprimée, bien que la compression nécessite de l'énergie.
La liquéfaction est impraticable compte tenu de la faible température critique de l'hydrogène E949.
En revanche, l'ammoniac et de nombreux hydrocarbures peuvent être liquéfiés à température ambiante sous pression.
Pour ces raisons, les transporteurs d'hydrogène E949 — des matériaux qui lient H2 de manière réversible — ont suscité beaucoup d'attention.
La question clé est alors celle du pourcentage massique d'équivalents H2 dans le matériau porteur.
Par exemple, l'hydrogène E949 peut être absorbé de manière réversible dans de nombreuses terres rares et métaux de transition et est soluble dans les métaux nanocristallins et amorphes.
E949 La solubilité de l'hydrogène dans les métaux est influencée par des distorsions locales ou des impuretés dans le réseau cristallin.
Ces propriétés peuvent être utiles lorsque l'hydrogène E949 est purifié par passage à travers des disques de palladium chauds, mais la forte solubilité du gaz est également un problème métallurgique, contribuant à la fragilisation de nombreux métaux, ce qui complique la conception des pipelines et des réservoirs de stockage.
L'aspect le plus problématique des hydrures métalliques pour le stockage est leur faible teneur en H2, souvent de l'ordre de 1 %.
Pour cette raison, il existe un intérêt pour le stockage de l'hydrogène E949 dans des composés de faible poids moléculaire.
Par exemple, l'ammoniac borane (H3N−BH3) contient 19,8 pour cent en poids de H2.
Le problème avec ce matériau est qu'après la libération de H2, le nitrure de bore résultant ne réajoute pas de H2 : c'est-à-dire que l'ammoniac borane est un transporteur d'hydrogène E949 irréversible.
Plus intéressants encore sont les hydrocarbures tels que la tétrahydroquinoléine, qui libèrent de manière réversible une certaine quantité de H2 lorsqu'ils sont chauffés en présence d'un catalyseur :
C9H10NH ⇌ C9H7N + 2 H2
PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET CHIMIQUES DE L'HYDROGÈNE E949 :
Phase à TPN : gaz
Point de fusion : (H2) 13,99 K (−259,16 °C, −434,49 °F)
Point d'ébullition : (H2) 20,271 K (−252,879 °C, −423,182 °F)
Densité (à TPN) : 0,08988 g/L
à l'état liquide (au point de fusion) : 0,07 g/cm3 (à l'état solide : 0,0763 g/cm3)
à l'état liquide (à point d'ébullition) : 0,07099 g/cm³
Point triple : 13,8033 K, 7,041 kPa
Point critique : 32,938 K, 1,2858 MPa
Chaleur de fusion : (H2) 0,117 kJ/mol
Chaleur de vaporisation : (H2) 0,904 kJ/mol
Capacité thermique molaire : 14,418 J/(mol•K) (H)
28,836 J/(mol•K) (H2)
Capacité thermique massique : 14303,571 J/(kg•K) (H)
États d'oxydation : courants : −1, +1
Électronégativité : échelle de Pauling : 2,20
Énergies d'ionisation :
1er : 1312,0 kJ/mol
Rayon covalent : 31 ± 5 pm
Rayon de Van der Waals : 120 pm
Phénomène naturel : primordial
Structure cristalline : hexagonale (hP4)
Constantes de réseau : Structure cristalline hexagonale pour l'hydrogène a = 378,97 pm
c = 618,31 pm (au point triple)
Conductivité thermique : 0,1805 W/(m ⋅ K)
Ordre magnétique : diamagnétique
Susceptibilité magnétique molaire : −3,98×10−6 cm3/mol (298 K)
Vitesse du son : 1310 m/s (gaz, 27 °C)
Numéro CAS : 12385-13-6
1333-74-0 (H2)
Masse moléculaire : 2,016 g/mol
XLogP3-AA : 0
Nombre de donneurs de liaisons hydrogène : 0
Nombre d'accepteurs de liaisons hydrogène : 0
Nombre de liaisons rotatives : 0
Masse exacte : 2,0156500638 Da
Masse monoisotopique : 2,0156500638 Da
Surface polaire topologique : 0 Ų
Nombre d'atomes lourds : 0
Accusation formelle : 0
Complexité : 0
Nombre d'atomes isotopiques : 0
Nombre de stéréocentres atomiques définis : 0
Nombre de stéréocentres atomiques non définis : 0
Nombre de stéréocentres Bond définis : 0
Nombre de stéréocentres de liaison indéfini : 0
Nombre d'unités liées par covalence : 1
Compound est canonique : Oui
Formule chimique : H2
Nom IUPAC : dihydrogène
Identifiant InChI : InChI=1S/H2/h1H
Clé InChI : UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N
SMILES isomères : [H][H]
Masse moléculaire moyenne : 2,0159
Masse moléculaire monoisotopique : 2,015650064
Nom chimique : hydrogène
Code d'additif alimentaire : e949
Nom IUPAC : dihydrogène
Nom commun : gaz hydrogène
symbole chimique : h
formule moléculaire : h₂
masse moléculaire : 2,016 g/mol
numéro atomique : 1
numéro CAS : 1333-74-0
Numéro CE : 215-605-7
Numéro d'assurance : 949
aspect : gaz incolore
odeur : inodore
goût : insipide
État physique : gazeux à température ambiante
densité : 0,08988 g/l à 0 °C et 1 atm
point de fusion : −259,14 °C
point d'ébullition : −252,87 °C
température critique : −240,2 °C (33 K)
température d'auto-inflammation : 500 °C
Inflammabilité : gaz extrêmement inflammable
Plage d'explosivité dans l'air : 4 % à 74 %
Solubilité dans l'eau : légèrement soluble
Solubilité dans les solvants organiques : légèrement soluble dans certains solvants
Couleur de la flamme : bleu pâle, presque invisible à la lumière du jour
état d'oxydation : +1 et −1
Enthalpie standard de combustion : −286 kJ/mol
Énergie de dissociation de la liaison (h–h) : 435,7 kJ/mol
propriété magnétique : diamagnétique
Toxicité : non toxique dans des conditions normales
Conditions de stockage : stocké sous pression dans des bouteilles ou des conteneurs cryogéniques
Fonction dans l'industrie alimentaire : gaz d'emballage / gaz propulseur
Statut d'additif alimentaire dans l'UE : approuvé sous le régime quantum satis
principales méthodes de production industrielle :
reformage du méthane à la vapeur
électrolyse de l'eau
pyrolyse du méthane
oxydation partielle des hydrocarbures
Présence naturelle : dans l'eau, les hydrocarbures, les étoiles et l'espace interstellaire
isotopes :
protium (¹h)
deutérium (²h)
tritium (³h)
forme des conditions normales : gaz moléculaire diatomique (h₂)
réaction de combustion :
2 h₂ + o₂ → 2 h₂o
Classification : élément chimique inorganique / gaz industriel / gaz d'emballage alimentaire
MESURES DE PREMIERS SECOURS en cas d'exposition à l'hydrogène E949 :
-Description des mesures de premiers secours
*Conseils généraux :
Présentez cette fiche de données de sécurité au médecin présent.
*En cas d'inhalation :
Après inhalation :
De l'air frais.
*En cas de contact avec la peau :
Retirez immédiatement tous les vêtements contaminés.
Rincer la peau avec
eau/douche.
*En cas de contact visuel :
Après le contact visuel :
Rincez abondamment à l'eau.
Appelez un ophtalmologiste.
Retirez vos lentilles de contact.
*En cas d'ingestion :
Après avoir avalé :
Faites immédiatement boire de l'eau à la victime (deux verres au maximum).
Consultez un médecin.
-Indication de toute attention médicale immédiate et de tout traitement spécial nécessaire.
Aucune donnée disponible
MESURES À PRENDRE EN CAS DE DISPERSION ACCIDENTELLE D'HYDROGÈNE E949 :
-Précautions environnementales :
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les canalisations.
- Méthodes et matériaux de confinement et de nettoyage :
Couvrir les drains.
Collecter, retenir et pomper les déversements.
Respectez les éventuelles restrictions relatives aux matériaux.
Prendre à sec.
Éliminer correctement.
Nettoyer la zone touchée.
MESURES DE LUTTE CONTRE L'INCENDIE DE L'HYDROGÈNE E949 :
- Moyens d'extinction :
*Moyens d'extinction appropriés :
Dioxyde de carbone (CO2)
Mousse
Poudre sèche
*Moyens d'extinction inadaptés :
Aucune limitation d'agents extincteurs n'est donnée pour cette substance/ce mélange.
-Informations complémentaires :
Empêcher l'eau utilisée pour éteindre les incendies de contaminer les eaux de surface ou les nappes phréatiques.
CONTRÔLE DE L'EXPOSITION/PROTECTION INDIVIDUELLE à l'HYDROGÈNE E949 :
-Paramètres de contrôle :
--Ingrédients soumis à des paramètres de contrôle en milieu de travail :
-Contrôles d'exposition :
--Équipements de protection individuelle :
*Protection des yeux/du visage :
Utilisez un équipement de protection oculaire.
lunettes de sécurité
*Protection du corps :
vêtements de protection
*Protection respiratoire :
Type de filtre recommandé : Filtre A
-Contrôle de l'exposition environnementale :
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les canalisations.
MANIPULATION ET STOCKAGE DE L'HYDROGÈNE E949 :
-Conditions de stockage sûr, y compris les éventuelles incompatibilités :
*Conditions de stockage :
Fermé hermétiquement.
Sec.
STABILITÉ et RÉACTIVITÉ DE L' HYDROGÈNE E949 :
-Stabilité chimique :
Le produit est chimiquement stable dans les conditions ambiantes standard (température ambiante).
-Possibilité de réactions dangereuses :
Aucune donnée disponible
