El હાઇડ્રોજન તે ગેલેક્સીમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ અને સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં રાસાયણિક તત્વોમાંનું એક છે, જે આશરે 84% બધી દૃશ્યમાન બાબત. માં તે સાર્વત્રિક રીતે માન્ય છે સામયિક ટેબલ તેના પ્રતીક H દ્વારા અને તેની પરમાણુ સંખ્યા ધરાવે છે 1, જે તેને સૌથી સરળ તત્વ બનાવે છે. આગળ, અમે ઊંડાણપૂર્વક અન્વેષણ કરીએ છીએ હાઇડ્રોજન શું છે અને તે જીવન અને ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ બંનેને કેવી રીતે અસર કરે છે.
હાઇડ્રોજન શું છે?
હાઇડ્રોજન છે બ્રહ્માંડમાં સૌથી હલકો અને વિપુલ પ્રમાણમાં તત્વ. તેની શુદ્ધ સ્થિતિમાં, તે રંગહીન, ગંધહીન અને સ્વાદહીન ગેસ છે. કોસ્મોસમાં તેની વિપુલતા હોવા છતાં, હાઇડ્રોજન તે પૃથ્વી પર તેના મૂળ સ્વરૂપમાં ભાગ્યે જ જોવા મળે છે. આપણા ગ્રહ પર તે મુખ્યત્વે અન્ય તત્વો સાથે સંયોજનમાં હાજર છે, જેમ કે પાણીના કિસ્સામાં (H2O), હવામાં આપણે શ્વાસ લઈએ છીએ અથવા જીવંત જીવોમાં.
હાઇડ્રોજનમાં ત્રણ જાણીતા આઇસોટોપ્સ છે: પ્રોટિયમ, જે પ્રકૃતિમાં હાઇડ્રોજનની બહુમતી ધરાવે છે (>99,98%); ડ્યુટેરિયમ, જે ઘણું ઓછું વિપુલ છે (0,02%); અને tritium, જે ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં જોવા મળે છે અને તે મુખ્યત્વે પરમાણુ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. બાદમાં ઊર્જા પર લાગુ પરમાણુ સંશોધનમાં સંબંધિત છે.
ની રચનામાં આવશ્યક હોવા ઉપરાંત પાણી y કાર્બનિક સામગ્રી, હાઇડ્રોજનમાં ઉર્જા અસરો છે જેણે તેના સંશોધનને ભવિષ્ય તરીકે આગળ વધાર્યું છે ઊર્જા વેક્ટર આપણા સમાજ માટે નિર્ણાયક.
હાઇડ્રોજન ચક્ર શું છે?
હાઇડ્રોજન ચક્ર એનો અભિન્ન ભાગ છે જળ ચક્ર, જ્યાં આ તત્વ પ્રકૃતિમાં થતા ભૌતિક ફેરફારોમાં ચાવીરૂપ છે. આ ચક્ર, દ્વારા સંચાલિત સૌર ઊર્જા અને ગુરુત્વાકર્ષણ, પાણીને એક રાજ્યમાંથી બીજા રાજ્યમાં પસાર થવા દે છે, જે મહાસાગરો, વાતાવરણ, માટી અને જીવંત જીવોની વચ્ચે ફરે છે.
અહીં જળ ચક્રની મુખ્ય પ્રક્રિયાઓ છે, જેમાં હાઇડ્રોજનનો સમાવેશ થાય છે અને જે પૃથ્વીના પાણી અને ઊર્જા સંતુલનને જાળવવામાં ફાળો આપે છે:
- બાષ્પીભવન: સૂર્યની ઊર્જાને કારણે પ્રવાહી પાણી વરાળમાં ફેરવાય છે.
- ઘનીકરણ: પાણીની વરાળ વધતી વખતે ઠંડુ થાય છે અને વાદળોના રૂપમાં નાના દૃશ્યમાન ટીપાં બનાવે છે. આ પ્રક્રિયા વરસાદની રચના માટે જરૂરી છે.
- વરસાદ: ત્યારે થાય છે જ્યારે વાદળોમાં પાણીના ટીપાં ઠંડું થાય છે અને એકસાથે જોડાય છે, જ્યાં સુધી તે વરસાદ અથવા બરફ તરીકે ન પડે ત્યાં સુધી કદમાં વધારો કરે છે.
- ઘૂસણખોરી: એકવાર પૃથ્વી પર, પાણી જમીનમાં ઘૂસી જાય છે અને ભૂગર્ભ જળચરોને ફરી ભરે છે.
- રનઅફ: જ્યારે પાણી પૃથ્વીની સપાટી પર વહે છે, ત્યારે તે નદીઓ અને સમુદ્રોમાં ઉતરી જાય છે, ચક્રને બંધ કરીને ફરીથી શરૂ થાય છે.
આ ચક્ર પૃથ્વી પર પાણીના પુરવઠા અને હિલચાલ માટે ચાવીરૂપ છે, જીવનના સ્ત્રોતોના અસ્તિત્વને સુનિશ્ચિત કરે છે જેમ કે છોડ, પ્રાણી y માનવ.
તે આપણા શરીરમાં કેવી રીતે પ્રવેશ કરે છે?
હાઇડ્રોજન એ એક આવશ્યક ઘટક છે જે આપણને આપણા આંતરિક સ્વાસ્થ્ય માટે જરૂરી છે. પૃથ્વી પર તેની વાયુ અવસ્થામાં હાઇડ્રોજનની અછત હોવા છતાં, આપણે તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે સ્વરૂપમાં કરીએ છીએ પાણી (H2O). આપણું શરીર લગભગ બનેલું છે 70% પાણી, તે એક મહત્વપૂર્ણ પોષક બનાવે છે.
હાઇડ્રોજન આવશ્યક શારીરિક કાર્યોમાં ભૂમિકા ભજવે છે, જેમ કે પીએચ સંતુલન અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ નિયમન. આ સંતુલન મહત્વપૂર્ણ સેલ્યુલર પ્રક્રિયાઓ માટે નિર્ણાયક છે, જેમ કે સેલ્યુલર શ્વસન, લા પોષણ, લા કચરો નિકાલ અને કોષ પ્રજનન. તેવી જ રીતે, હાઇડ્રોજનની ઉણપ શરીરના એસિડ-આલ્કલાઇન સંતુલનને ખલેલ પહોંચાડી શકે છે, જે રોગ તરફ દોરી જાય છે.
આપણે પાણી પીવાથી હાઇડ્રોજનને શોષી શકીએ છીએ અથવા પાણીથી ભરપૂર ખોરાક લેવો, જેમ કે સાઇટ્રસ ફળો (લીંબુ, નારંગી) અને અન્ય શાકભાજી.
તે છોડને કેવી રીતે મળે છે?
છોડના વિકાસ માટે હાઇડ્રોજન પણ જરૂરી છે. છોડ દ્વારા આ તત્વ પ્રાપ્ત થાય છે પાણી તેઓ તેમના મૂળ દ્વારા શોષી લે છે, જે પ્રક્રિયામાં આવશ્યક ઘટક છે પ્રકાશસંશ્લેષણ.
પ્રકાશસંશ્લેષણ એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા છોડ સૂર્યપ્રકાશની મદદથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. ગ્લુકોઝ અને ઓક્સિજન. હાઇડ્રોજન, પાણીમાંથી મેળવેલ, નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે, તે સુનિશ્ચિત કરે છે કે છોડને ઉગાડવા અને ખોરાક ઉત્પન્ન કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા મળી શકે છે.
હાઇડ્રોજન માટે શું વપરાય છે?
El હાઇડ્રોજન તેની પાસે તેના ઔદ્યોગિક ઉપયોગથી લઈને તેની ઉભરતી ભૂમિકા સુધીની બહુવિધ એપ્લિકેશનો છે ઊર્જા વેક્ટર સ્વચ્છ ટેકનોલોજીમાં. તેના અત્યંત જ્વલનશીલ ગુણધર્મો અને મોટી માત્રામાં ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવાની તેની ક્ષમતાને કારણે તેનો પરંપરાગત રીતે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. રોકેટ. NASA અવકાશમાં પ્રક્ષેપણ કરવા માટે જરૂરી વિસ્ફોટક ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે ઓક્સિજન સાથે તેના રોકેટમાં તેનો ઉપયોગ કરે છે.
ઔદ્યોગિક સ્તરે, હાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ ઘણી બધી પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે જેમ કે:
- એમોનિયા ઉત્પાદન (NH3) હાઇડ્રોજન અને નાઇટ્રોજનને સંયોજિત કરીને, કૃષિ ખાતરોમાં મુખ્ય સંયોજન.
- અશ્મિભૂત ઇંધણ શુદ્ધિકરણ, ખાસ કરીને સલ્ફરને દૂર કરવા અને ક્લીનર ગેસોલિન અને ડીઝલના ઉત્પાદનમાં.
- તેલનું હાઇડ્રોજનેશન, જે ખોરાકના ઉપયોગ માટે પ્રવાહી વનસ્પતિ તેલને ઘન ચરબીમાં પરિવર્તિત કરે છે.
- રાસાયણિક ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન જેમ કે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ y એનિલિન.
હાઇડ્રોજન પણ મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે સ્વચ્છ ઊર્જા તરફ સંક્રમણ. હાલમાં, તે પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જાનો સંગ્રહ કરવા માટેનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે. વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ પ્રક્રિયા દ્વારા, હાઇડ્રોજન કરી શકે છે ઊર્જા સંગ્રહ કરો તે પછીના ઉપયોગ માટે પવન અને સૂર્ય જેવા સ્ત્રોતો દ્વારા ઉત્પાદિત થાય છે, જે તેને આબોહવા પરિવર્તન સામેની લડાઈમાં નિર્ણાયક સાથી બનાવે છે.
તે કેવી રીતે પ્રાપ્ત થાય છે?
હાઇડ્રોજન વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા મેળવી શકાય છે, જે સૌથી સામાન્ય છે પાણીનું વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ. આ પ્રક્રિયામાં, વીજળીનો ઉપયોગ પાણીને ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજનમાં અલગ કરવા માટે થાય છે. વધુમાં, ધ મિથેન સુધારણા તે બીજી વ્યાપક પદ્ધતિ છે, જો કે તે મોટા પ્રમાણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2) ઉત્સર્જન કરે છે.
સ્વચ્છ ઉર્જાની માંગમાં વધારા સાથે, વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા ઉત્પાદિત અને નવીનીકરણીય ઉર્જા દ્વારા સંચાલિત હાઇડ્રોજન કહેવામાં આવે છે. લીલો હાઇડ્રોજન અને ટકાઉ ભવિષ્ય માટે આશાસ્પદ ઉકેલ તરીકે જોવામાં આવે છે.
હાઇડ્રોજન જોખમો
તેના ઉપયોગના નિર્વિવાદ ફાયદા હોવા છતાં, હાઇડ્રોજન અત્યંત જ્વલનશીલ છે, જે યોગ્ય રીતે હેન્ડલ ન કરવામાં આવે તો તે ખતરનાક તત્વ બનાવે છે. અકસ્માતો ટાળવા માટે તેમનો સંગ્રહ અને પરિવહન નિયંત્રિત પરિસ્થિતિઓમાં થવું જોઈએ.
વધુમાં, જ્યારે ચોક્કસ સાંદ્રતામાં હવા સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે કારણ બની શકે છે વિસ્ફોટો. જો મોટી માત્રામાં શ્વાસ લેવામાં આવે છે, તો તે હવામાં ઓક્સિજનને વિસ્થાપિત કરી શકે છે, ઉત્પન્ન કરે છે હાયપોક્સિયા, એવી સ્થિતિ કે જે શ્વસન સમસ્યાઓ ધરાવતા લોકોને ગંભીર રીતે અસર કરી શકે છે.
આ કારણોસર, તેનો ઉપયોગ કરવો મહત્વપૂર્ણ છે વિશિષ્ટ ગેસ ડિટેક્ટર જે પર્યાવરણમાં હાઇડ્રોજનની ખતરનાક સાંદ્રતાની હાજરીની ચેતવણી આપે છે.
હાઇડ્રોજન ભવિષ્ય માટે સ્પષ્ટ શરત બની રહે છે. જેમ જેમ નવી તકનીકો વિકસિત થાય છે, કડક સલામતીનાં પગલાં સાથે, હાઇડ્રોજન સ્વચ્છ અને વધુ કાર્યક્ષમ વૈશ્વિક ઉર્જા પ્રણાલી બનાવવામાં મહત્ત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે તેવી અપેક્ષા છે.