Природные источники водорода

Водород
Основными природными источниками водорода являются вулканические газы и процессы разложения органических веществ. Водород не причисляют к отходам производства, но он является ценным сырьем и его производят в больших масштабах.
Водород используют для получения аммиака, соляной кислоты, в производстве урана, при восстановительных плавках в металлургической промышленности, в фармацевтической промышленности, при проведении процессов гидрирования в технологии органических веществ, для очистки веществ.

В тропосфере на высоте 8 —18 км содержание водорода составляет —7,7 • 10_5%. С высотой количество водорода снижается, и на высоте 900 км его содержание оценивают в 0,5- 10“5%.
Водород является легким и подвижным газом. При попадании в атмосферу он быстро перемешивается с воздушными массами.

Атмосферный водород обладает повышенной реакционной активностью. Он распадается под воздействием солнечного излучения с образованием радикалов водорода:
где I — постоянная Планка (А = 6,626- 10“34 Дж -с); v— частота излучения.
Водород может реагировать с другими соединениями или радикалами, присутствующими в атмосфере, в результате получаются новые радикалы.
В верхних слоях атмосферы находятся свободные радикалы — ОН* (гидроксил-радикал) и НОО* (пергидроксил-радикал).

В атмосфере также присутствует изотоп водорода — тритий 3Н (в количестве 4- 10_15% от общего числа атомов водорода), который образуется в результате воздействия на азот космических лучей:
где п — нейтрон.
Важнейшим химически активным компонентом тропосферы является гидроксил-радикал — ОН*. Количество его очень мало — (10-3 — 10-6) молекул/см2. Из-за взаимодействия с другими радикалами, а также с СО и СН4, он имеет короткое время жизни.

Пергидроксил-радикал НОО’ является сильным окислителем. При наличии в воздухе органических веществ он вступает с ними в химические реакции и образует органические перекисные соединения, которые обладают высокой токсичностью.
В атмосфере водород легко соединяется с кислородом с образованием воды и находится с ним в постоянном динамическом равновесии.
Экологическое значение распределения воды в атмосфере очень велико. Считается, что атмосферная вода определяет парниковый эффект. При этом сила ее воздействия примерно в три раза пре-
вышает аналогичный эффект, возникающий от присутствия С02. Общее содержание Н20 в стратосфере оценивается в 20 %.
Диссоциация Н2 типична для высот более 80 км.
Концентрация ионов водорода в составе атмосферных осадков определяет состояние лесных и водных экосистем.