Pierwszy był wodór!


 

Wodór jest najpowszechniej występującym pierwiastkiem we Wszechświecie. Występuje w gwiazdach i obłokach międzygwiazdowych. Najprawdopodobniej jego atomy stanowią 91% wszystkich atomów wszechświata. Na Ziemi w stanie wolnym spotykany rzadko.

Jest to najprostszy pierwiastek składający się z jednego protonu i jednego elektronu. Wodór był więc p ierwszy! I tak na marginesie – jeśli wodór był pierwszy i niego powstawały następne pierwiastki, to najprawdopodobnic302724e712543324c542f800e3c6639.jpgej też zawierał całą informację dotyczącą budowy pozostałych pierwiastków, Wszechświata i wszelkich jego el ementów – tj. także organizmów żywych. Mówi o tym teoria ingenezy Tadeusza Tellera, wg której ingeneza jest pierwotną informacją kodowaną układami superstrun w jądrach atomów. Treść ingenezy stanowi instrukcję-impera tyw nieustannego rozwoju organizmu Wszechświata i życia na Ziemi – w dodatku imperatyw zakładający piękno, doskonałość wszelkiego stworzenia.

Wodór ma  symbol chemiczny „H”  – od hydrogenium (łac., z gr. hydro – woda, genos – ród) „twor098738c5ca6f72c12b1f0c02a17fff1c.jpgzący wodę”. Nazwa „hydrogenium” została nadana przez Antoine’a Lavoisier’a.    

Pierwotnie polska nazwa była kalką łacińskiej – „wodoród” Używano także innych nazw: „wodor”, „lżeń”, „wod”, „wód” lecz z biegiem czasu została skrócona do powszechnie dziś znanej „wodór”. Jako  pierwszy zaproponował tę nazwę  Filip Neriusz Walter (1810-1847), wybitny polski chemik, za zasługi naukowe i  pracę pedagogiczną odznaczony francuską Legią Honorową, specjalizujący się jako jeden z pierwszych w chemii organicznej, twórca polskiego nazewnictwa chemicznego. To Walter zaproponował polskie nazwy pierwiastków  i wielu związków chemicznych. Przykładami są: azot, bar, bor, brom, cez, chlor, fluor, itr, jod, lit,  magnez, osm, pallad, potas, rod, tellur, tor, wanad, węgiel, siarkowodór itd. (praca  „Wykład nomenklatury chemicznej polskiej”  - 1844).

Wodór jest gazem bezbarwnym, bezwonnym, a związki wodoru są najbardziej rozpowszechnionymi związkami na Ziemi. Wszelka materia biologiczna – od najprostszych składników cząsteczki DNA do złożonej struktury ludzkiej tkanki mózgowej – zawiera związki wodoru.

7ef7a4096aa8a7d8f7f073770f60fb04.jpg

    Prawdopodobnie pier wszą osobą, która opisała otrzymywanie wodoru w stanie czystym był szwajcarski alchemik i lekarz Phillippus Aureolus (1493-1541), występujący pod pseudonimem Theophrostus Bombastus von Hohenheim, znany pod przydomkiem Paracelsus. Przeprowadzał on eksperymenty polegające na wrzucaniu metali do kwasów i zbieraniu do naczyń gazowych produktów tych reakcji. Dziś taki sposób nadal stanowi najprostszy sposób otrzymywania tego pierwiastka w warunkach laboratoryjnych.
     Pierwszą osobą, która uznała wodór za pierwiastek, był Henry Cavendish (1731-1810), człone7554ef6bb32cb54642e8db97d6124c5d.jpgk The Royal Society w Londynie,  który w 1766 r. zamieścił w swoich notatkach tezę o uznaniu wodoru za pierwiastek. Substancja ta została uznana za pierwiastek ostatecznie jednak dopiero pod wpływem badań nad otrzymywaniem wody z wodoru i tlenu przez Antoine Lavoisier’a w  1783 r.

       Wodór tworzy trzy izotopy, z tego dwa stabilne. Zwykły wodór 11H posiada w jądrze atomowym tylko jeden proton, deuter 21H, inaczej D – posiada w jądrze oprócz protonu również jeden neutron oraz niestabilny tryt 31H zawiera jeden proton i dwa neutrony. Wodór zwykły (prot) występuje w postaci dwuatomowych cząsteczek H2, które rozpadają się w wysokich temperaturach na pojedyncze atomy. Zawartość deuteru w całej masie wodoru sięga 0,02%. Został odkryty w 1932 r. przez badawczy zespół amerykański  pod przewodnictwem Harolda Claytona Urey’a, który za ten sukces otrzymał Nagrodę Nobla w 1934 r. Niestabilny, radioaktywny  tryt wytwarza się sztucznie w wyniku przemian jądrowych, choć pow6243fbc4a388cc2b507d6f9a5903d43b.jpgstaje również w górnych warstwach atmosfery podczas bombardowań jąder azotu i tlenu przez promieniowanie neutronowe znajdujące się w spektrum kosmicznego promieniowania.

      W warunkach laboratoryjnych naukowcy rosyjscy, francuscy i japońscy, po 40 latach badań, uzyskali również jeszcze jeden izotop wodoru – tzw. „wodór 5” – z protonem i czterema neutronami. Przypuszcza się, że ten typ wodoru powstaje we wnętrzu gwiazd pod wpływem niezwykle wysokich ciśnień i temperatur.
         Dwa pierwiastki – wodór i tlen – tworzą tlenek wody H2O, czyli zwyczajną i jednocześnie niezwykłą (jeśli chodzi o własności) wodę, która zbudowana jest z cząsteczek składających się z jednego atomu tlenu i dwóch atomów wodoru. aea388c14560678a404f3653d149b82e.jpgZwykła woda jest podstawą wszelkiego życia i bogactwem przyrody.

Okazuje się, że istnieją i inne rodzaje wód. W 1932 r. odkryto, że oprócz tzw. zwykłej wody istnieje i „ciężka” woda, w skład której wchodzi  deuter – Н22О16 (D2О), zaś w 1951 r. otrzymano „superciężką” wodę, w skład której wchodzi tryt – Н32О16 2О). „Ciężka woda” ma zdolność spowalniania neutronów (jest tzw. moderatorem w reaktorach atomowych).

W przyrodzie deuter istnieje w niewielkich ilościach, ale okazuje się, może również istnieć w organizmie ludzkim. Tworzy wodę „martwą” – działającą destrukcyjnie i trudno usuwalną. Im mniejsza jest zawartość "ciężkiej wody" w wodzie pitnej, tym wolniejszy jest podział komórek i zmniejsza się ryzyko podziałów nieprawidłowych oraz tym wolniej przebiegają procesy starzenia. Mimo niewielkiego stężenia w ludzkim organizmie (ok. 12÷14mmol/litr), to jej masa jest większa w porównaniu z  np. masą wapnia czy masą magnezu  masa wody w organizmie wynosi przecież ok. 75÷80% masy ciała.

Ciężka woda” może stać się dla ludzkości ogromnym rezerwuarem energii. Z jednego grama deuteru uzyskuje się energię dziesięć milionów razy większą niż z 1 grama węgla i 8 razy większą niż z toru stosowanego w elektrowniach atomowych. Deuter występuje w wodach mórz i oceanów w ilości 30 gramów deuteru na metr sześcienny wody. Sam deuter występujący w jeziorze wielkości Jeziora Genewskiego mógłby zapewnić zaopatrzenie ludzkości w energię na przeciąg kilku tysięcy lat. Zawartość deuteru w oceanicznych wodach szacuje się zaś na ok. 1015 ton (czyli milion  miliardów).

Gdyby skonstruować reaktor termojądrowy o mocy termicznej ok. 820 GW (gigawatów) – 820 miliardów watów, pracujący na paliwie w postaci deuteru, to zużywałby on ok. 1 gram deuteru na sekundę (3,6 kg na godzinę, 86,4 kg na dobę). Dla porównania – w 2004 r. moc zainstalowana w reaktorach Unii Europejskiej wynosiła 136,6GW (przeciętna moc bloków energetycznych budowanych obecnie reaktorów to ok. 1500MW – 1500 milionów watów)…

Jeżeli cała energia konsumowana przez ludzkość byłaby wytwarzana w procesie syntezy termojądrowej, ziemskie zasoby litu wystarczyłyby na 1000 lat. Wody do produkcji deuteru starczyłoby na wiele milionów lat. Jedna osoba żyjąca w kraju uprzemysłowionym zużyłaby przez całe swoje życie 30 gramów litu i 10 gramów deuteru. („Sztuczne Słońce we Francji”, Rzeczpospolita, 9.06.2005 r.).