ВОДОРОД

ВОДОРОД (Н), хим. элемент I группы периодической системы Менделеева; ат. в. 1,0078. При обычных условиях - газ без цвета и запаха, в 14,4 раза легче воздуха. В. не поддерживает горения, сам горит и, соединяясь с кислородом, образует воду (2Н₂+О₂=2Н₂О). Смесь В. с кислородом (или воздухом) взрывчата (смесь, состоящая из 2 объёмов В. и 1 объёма кислорода, называется гремучим газом).

В воде В. растворим слабо (в 100 объёмах воды при 20° растворяется 1,82 объёма В.). Многие металлы (платина, палладий), помещённые в атмосферу В., поглощают значительное его количество.

В. широко применяется в технике и пром-сти: для автогенной сварки, в воздухоплавании, для гидрогенизации жиров (позволяющей использовать в пищу и для мыловарения многие жидкие жиры: растительные, рыбий, дельфиний и пр.), для изготовления искусственных видов жидкого топлива, а также для приготовления ряда технических и фармацевтических препаратов. Большое количество чистого В. используется и в азотной пром-сти для синтеза аммиака (см.), идущего на приготовление различных азотных удобрений (см.), а также ряда др. азотистых веществ.

В. в виде хим. соединений широко распространён в природе. Он входит в состав важнейших органических соединений - белков, жиров, углеводов, а следовательно, и в состав всех р-ний (в ср. 6,5% на сухое вещество). В. поступает в р-ния через корни в виде воды, в к-рой его содержится 11,11%. Значительные количества В. входят также в состав горных пород (водные силикаты), нефти, каменного угля, торфа и т. д. Все живые организмы, а также перегной почвы и др. виды мёртвого органического вещества содержат элементарный, хим. связанный В. Свободный В. встречается в вулканических газах (8 - 10%). В нижних слоях атмосферного воздуха содержится ничтожное количество В. (1 объём на 1 ¹/₂ млн. объёмов воздуха). В. выделяется при нек-рых бактериальных процессах разложения органического вещества, протекающих без доступа воздуха. В связи с этим В. содержится в кишечных газах, образующихся при гниении, и т. п. В значительных количествах В. содержится в светильном, водяном и нек-рых др. газах.

В небольших количествах В. легко получается при действии металлов на кислоты (напр., цинка на серную кислоту: H₂SО₄+Zn=H₂+ZnSО₄), а также выделяется при действии нек-рых металлов (напр., натрия, кальция) на воду. Технически В. получают след. способами: 1) электролизом воды (при пропускании электротока через подкисленную воду протекает реакция: 2Н₂О=2Н₂+О₂); 2) разложением воды железом при высокой темп-ре (4H2О+3Fe=4H2+Pe3О4), в результате чего получают газ, содержащий ок. 98% В.; 3)при действии паров воды на раскалённый кокс, причём образуется, гл. обр., смесь В. и окиси углерода: C+H₂О=CO+H₂; получающаяся окись углерода при высокой темп-ре и в присутствии катализаторов взаимодействует с парами воды по уравнению: CO+H₂О=CО₂+Н₂; суммарно получение В. по этому методу определяется уравнением: С+2Н₂О=СО₂+2Н₂; 4) методом глубокого охлаждения (до -200°) коксового или водяного газа, в результате чего все газы, кроме В., переходят в жидкое или твёрдое состояние, и последний м. б. отделён от примесей. В. сохраняют и перевозят в стальных баллонах, в сжатом состоянии, под давлением в 100 - 150 атмосфер.

От концентрации водородных ионов зависит кислотность почвенного раствора, или актуальная кислотность почвы, к-рая выражается обычно через рН раствора (рН - отрицательный логарифм концентрации водородных ионов, выраженной в грамм-эквивалентах на литр); при рН 7,0 - реакция раствора нейтральная, ниже 7,0- кислая, выше 7,0 - щелочная; чем ниже рН, тем больше кислотность почвы. Обычно актуальная кислотность почвы находится в пределах рН от 4 до 9.

Состав и реакция почвенного раствора определяются составом и др. свойствами почвенного поглощающего комплекса, с к-рым почвенный раствор находится в равновесии.

Важнейшим свойством почвенного поглощающего комплекса, от к-рого зависит реакция почвенного раствора, является потенциальная кислотность почвы. Различают 2 формы потенциальной кислотности: а) обменную и б) гидролитическую. Обменная кислотность почв обнаруживается подкислением реакции раствора нейтральной соли при взаимодействии её с почвой. Эта форма потенциальной кислотности обусловливается присутствием в них в поглощённом состоянии ионов В., способных к обмену с катионами нейтральных солей, напр., с КС. Гидролитическая кислотность обусловливается присутствием в почвах в поглощённом состоянии ионов В., не вытесняемых катионами нейтральных солей, но способных к замещению на основания из щелочей или гидролитически щелочных солей. Подробнее см. Кислотность почвы.

А. Кульман

Литература: Кульман А., Общая и неорганическая химия, 4 изд., М.., 1946; Менделеев Д., Основы химии, 12 изд., т. I-II, М.-Л., 1934; Некрасов Б., Курс общей химии, 8 изд., М.-Л., 1948.

Источники:

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 1 (А - Е)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1949, с. 620