10 de marzo de 2010, 04:21 am
Pilatre de Rozier fue la primera persona oficialmente reconocida en despegar en un globo aerostático y la primera víctima de este poco confiable accidente aéreo. Rosier, físico de Reims, donde en 1781 abrió el primer museo técnico del mundo ...
Al enterarse de que se suponía que los hermanos Montgolfier enviarían a dos personas condenadas a muerte en el primer vuelo en globo tripulado, Pilatre de Rozier protestó porque el honor de tal vuelo iría a los criminales y se ofreció como piloto. A petición suya, el marqués de Arland intercedió ante el rey y expresó el deseo de participar personalmente en la ascensión, junto con Pilatre de Rozier. Habiendo recibido el consentimiento de Louis, los globos aerostáticos el 15 de octubre de 1783 se levantaron en un globo atado con cuerdas a los soportes del suelo. Un año después, el 21 de noviembre de 1784, se realizó el primer vuelo en un globo de vuelo libre lleno de aire caliente: los pilotos se elevaron del Bois de Boulogne, sobrevolaron el Sena y después de 20 minutos aterrizaron en tierra a 8200 m del sitio de lanzamiento.
Pilatre de Rozier De alguna manera decidió comprobar qué pasaría si se inhalara hidrógeno. Antes que él, nadie había realizado tal experimento. Sin notar ningún efecto, el científico decidió asegurarse de que si el hidrógeno penetraba en los pulmones. Aspiró profundamente este gas y luego lo exhaló en el fuego de la vela, esperando ver un destello de llama. Sin embargo, el hidrógeno en los pulmones del experimentador se mezcló con aire y se produjo una violenta explosión. “Pensé que todos mis dientes volaban junto con las raíces”, así es como Rosier caracterizó las sensaciones experimentadas. El experimento casi le cuesta la vida.
En 1785, habiendo volado lo suficiente en mogolfiers ordinarios, Rosier decidió volar el Canal de la Mancha, para lo cual construyó un globo combinado, que es una combinación de un globo aerostático y un charlier. Su caparazón se dividió en dos partes, una de las cuales estaba llena de hidrógeno y la otra con aire caliente. Este diseño facilitó el proceso de control de vuelo. Al cambiar la temperatura del aire en el cilindro, el inventor de este globo pretendía controlar la altitud de vuelo sin el uso de lastre y la liberación de gas. Y así, en junio de 1785, Rosier y su asistente partieron en su vuelo récord. Lamentablemente, terminó trágicamente, el globo se incendió en el aire y ambos pilotos, junto con los restos en llamas del globo, se ahogaron en el mar (aunque según otras fuentes, la catástrofe ocurrió incluso antes de llegar al estrecho). Esta tragedia fue la primera, pero no la última, en la historia de la aeronáutica. Los globos combinados ahora reciben el nombre del valiente científico.
¿Podría haber una vida dependiente del hidrógeno en Marte? En la actualidad, no se excluye la posibilidad de que esto suceda. Un mecanismo como el que hemos descrito bien podría haber proporcionado un enorme suministro de energía a los microbios autóctonos de Marte. Mayhew y el equipo encontraron que el hidrógeno se puede producir a temperaturas en el rango de 50 a 100 grados Celsius a partir de un mineral llamado espinela.
Las espinelas son bastante comunes en Marte y en la Tierra (). En nuestro planeta, a menudo se encuentran junto con rubíes. Tras una inspección más cercana, los investigadores encontraron que las espinelas son catalizadores durante la formación de hidrógeno a temperaturas mucho más bajas de lo que se pensaba anteriormente.
Si bien el Marte moderno no sufre de un exceso de agua, es casi seguro que se haya llenado de agua en el pasado. El reciente descubrimiento de un guijarro marciano sugiere que los ríos fluían en el antiguo Marte. Sin embargo, algunos creen que Marte todavía tiene agua. Intentaron explicar la presencia de metano en la atmósfera de Marte mediante otras reacciones asociadas con el agua y la piedra.
La verdad es que Marte es un pequeño mundo misterioso. Hemos estado enviando robots de investigación allí durante décadas, pero todavía no sabemos mucho. Sin embargo, ahora, gracias a la gran atención al planeta rojo de la comunidad científica de todo el mundo, sabemos más que antes. Podemos decir que conocen bien al vecino.
Algunos astrobiólogos están bastante seguros de que si encontramos vida en el sistema solar, la encontraremos en Marte. Después de todo, Marte no es mucho más frío que la Tierra y carece del calor abrasador y los cielos ácidos que tienen otros planetas.
Si Marte esconde una temperatura más alta y agua líquida debajo de la superficie, es posible que algo de vida marciana se esconda debajo de la corteza del planeta incluso hoy. Pero todavía no podemos saberlo con certeza, y estamos muy intrigados.
Por cierto, la vida también puede serlo.
El estrés oxidativo persistente es una de las principales causas de las enfermedades relacionadas con el estilo de vida, el cáncer y el proceso de envejecimiento. El estrés oxidativo agudo causa daños graves en los tejidos del cuerpo. A pesar de la importancia clínica del daño oxidativo, tiene beneficios terapéuticos limitados. (H₂) tiene potencial como un "nuevo" antioxidante para uso profiláctico y terapéutico.
Estrés oxidativo e hidrógeno molecular.
El estrés oxidativo es el resultado de un fuerte potencial oxidativo en las células debido al exceso. El estrés oxidativo agudo puede ocurrir en una variedad de situaciones, incluida la isquemia-reperfusión. Se cree que el estrés oxidativo persistente es una de las causas de las enfermedades relacionadas con el estilo de vida, el cáncer y el proceso de envejecimiento. Sin embargo, muchos suplementos antioxidantes no solo no previenen el cáncer, el infarto de miocardio y la aterosclerosis, sino que también pueden contribuir a un aumento en el número de muertes. Por lo tanto, al desarrollar un antioxidante eficaz para la prevención de enfermedades asociadas con el estrés oxidativo, es importante conocer los posibles efectos secundarios.
Se encontró que el hidrógeno (H₂) actúa como un "nuevo" para su uso con fines profilácticos y terapéuticos. El hidrógeno tiene ventajas como antioxidante potencial sin efectos secundarios: tiene un efecto bastante suave que no afecta las reacciones redox metabólicas y tiene características de propagación favorables debido a su capacidad fisiológica para penetrar biomembranas y barreras de componentes celulares.
Resultados de un estudio del efecto del H2 en células cultivadas
H2 evita la disminución del potencial de membrana mitocondrial. Esto sugirió que el H2 protege las mitocondrias del ● OH. Junto con este efecto protector, el H2 también previene una disminución en el nivel celular de ATP sintetizado en las mitocondrias. El H2 protege las mitocondrias y el ADN nuclear siempre que penetre en la mayoría de las membranas y se difunda en los orgánulos. Por tanto, el H2 protege las células cultivadas del estrés oxidativo. Además, el H2 afecta solo al ● OH, pero no al ● O2-, H2O2 y NO en las células cultivadas.
Características del hidrógeno molecular.
El hidrógeno no es tóxico incluso a altas concentraciones.
El hidrógeno no es citotóxico incluso a altas concentraciones. Se han establecido estándares de seguridad para inhalaciones a altas concentraciones. La seguridad del H₂ para los seres humanos queda demostrada por su uso en mezclas de gases necesarias para prevenir la enfermedad por descompresión y la narcosis por nitrógeno durante el buceo técnico profundo.
Métodos de uso de hidrógeno: inhalación con gas hidrógeno.
La inhalación de gas hidrógeno es un método terapéutico sencillo. El hidrógeno molecular se puede consumir administrándolo a través de un circuito de ventilación o una mascarilla. Debido a que el hidrógeno inhalado actúa rápidamente, puede ser útil para la protección contra el estrés oxidativo agudo. En particular, no afecta la presión arterial, que es su propiedad positiva, ya que un aumento de la presión arterial, por ejemplo, puede provocar serias dificultades en el tratamiento del infarto de miocardio.
La investigación sobre el efecto del hidrógeno en el modelo de rata de isquemia-reperfusión aguda ha demostrado que el H₂ tiene el potencial de reducir el estrés oxidativo y suprimir el daño cerebral.
La inhalación de H₂ reduce significativamente el daño a los trasplantes intestinales y pulmonares y previene la inflamación del órgano extirpado debido a sus propiedades antioxidantes.
La sepsis, un síndrome de insuficiencia orgánica múltiple, es la principal causa de muerte en pacientes críticamente enfermos. El efecto beneficioso del H2 mostró una disminución en el nivel de productos oxidativos, un aumento en la actividad de las enzimas de defensa antioxidantes y una disminución en el nivel de citocinas antiinflamatorias tempranas y tardías en suero sanguíneo y tejidos, lo que indica la posibilidad de uso hidrógeno en el tratamiento de afecciones asociadas con la inflamación y el síndrome de insuficiencia orgánica múltiple.
Métodos de uso de hidrógeno: agua hidrogenada.
La forma más sencilla y eficaz de obtener los beneficios del hidrógeno es bebiéndolo. El agua hidrogenada se puede obtener de varias formas: por electrólisis, saturación con gas hidrógeno a presión o por reacción de magnesio con agua.
En un estudio en ratones, se encontró que el consumo constante reduce el estrés oxidativo en el cerebro y previene el aprendizaje inducido por el estrés y el deterioro de la memoria.
En la enfermedad de Parkinson, la disfunción mitocondrial y el estrés oxidativo son las principales causas de la pérdida de células dopaminérgicas en la sustancia negra. El agua rica en hidrógeno tiene la capacidad de inhibir el desarrollo y la progresión de esta enfermedad.
El estrés oxidativo está involucrado en el desarrollo de la aterosclerosis. Sin embargo, la mayoría de los ensayos clínicos de antioxidantes dietéticos no han mostrado un éxito medible en la prevención de la enfermedad aterosclerótica. tiene un potencial terapéutico más eficaz para prevenir la aterosclerosis que otros antioxidantes.
En la obesidad, el estrés oxidativo conduce al síndrome metabólico. El uso prolongado puede ayudar significativamente a controlar la grasa y el peso corporal, a pesar de que no se produzcan cambios en la ingesta de alimentos y agua. Además, el agua hidrogenada reduce la glucosa plasmática, la insulina y los triglicéridos, lo que sugiere sus beneficios en el tratamiento de la obesidad, la diabetes y el síndrome metabólico.
Uno de los fármacos anticancerosos más utilizados es la cisplastina, pero su uso es limitado porque provoca nefrotoxicidad (efecto tóxico manifestado por daño renal). El uso reduce la apoptosis en los riñones, pero no disminuye la actividad antitumoral del cisplatino contra las líneas celulares cancerosas. Por tanto, el hidrógeno puede mejorar la condición de los pacientes sometidos a quimioterapia.
Las ROS contribuyen al desarrollo de fibrosis intersticial y atrofia tubular en la nefropatía crónica del injerto. Un grupo de científicos dirigido por el Dr. Nakao realizó un estudio sobre la efectividad del agua hidrogenada en el trasplante de riñón en ratas. Los resultados mostraron que es un agente antioxidante y antiinflamatorio eficaz, reduce la nefropatía crónica del aloinjerto y mejora la supervivencia de los aloinjertos renales.
Se sabe que la radiación cósmica causa daños en el ADN y los lípidos asociados con un mayor estrés oxidativo y sigue siendo un problema importante en los viajes espaciales. Schönfeld B. y un grupo de científicos han planteado la hipótesis de que el uso de hidrógeno molecular por parte de los astronautas como inhalación o agua con hidrógeno puede tener un efecto preventivo y terapéutico para prevenir los efectos secundarios asociados con la radiación.
También . El H₂ penetra fácilmente en la piel y se distribuye por todo el cuerpo a través del torrente sanguíneo. Este método se utiliza activamente en Japón.
Métodos de uso de hidrógeno: solución salina saturada de hidrógeno.
Si bien beber agua con hidrógeno es la forma más fácil de obtener los beneficios del hidrógeno, las inyecciones con solución salina saturada de hidrógeno pueden proporcionar concentraciones de hidrógeno más precisas.
Un equipo de científicos dirigido por el Dr. Sun ha realizado una serie de estudios exitosos sobre el uso de inyecciones de solución salina rica en hidrógeno en animales. Por ejemplo, en la hipoxia - isquemia neonatal en ratas, las inyecciones mostraron un efecto neuroprotector, y en la enfermedad de Alzheimer, el nivel de estrés oxidativo y los marcadores inflamatorios disminuyeron, y se observó la prevención de la disfunción de la memoria y la disfunción motora. Por lo tanto, la solución salina rica en hidrógeno tiene potencial en la terapia clínica real.
Además, las gotas con solución salina H₂ han demostrado su eficacia en el tratamiento del glaucoma.
Lea el artículo y visite el sitio web www.h2miraclewater-russia.ru para obtener información más detallada sobre los aparatos de hidrógeno y el agua con hidrógeno.
ELEGIMOS PROTON
En los capítulos anteriores, hablamos sobre los problemas que nos esperan a cada uno de nosotros por la falta de un protón. Al final, todos morimos por deficiencia de hidrógeno. Por lo tanto, en nuestra lucha contra el envejecimiento, las enfermedades y la muerte para una longevidad saludable, debemos confiar en el protón. Y para ello tenemos todas las razones:
1. Allá por 1911. El investigador Bronstein señaló que los iones de hidrógeno (protones) regulan el centro respiratorio en el cerebro de los animales de sangre caliente. En pocas palabras, los protones deciden si respirar o no. Y esto es absolutamente lógico. Después de todo, respiramos constantemente oxígeno en el aire, que es el agente oxidante más fuerte y sin la neutralización adecuada simplemente nos habría quemado hace mucho tiempo. Por lo tanto, simplemente debemos tener un elemento que no permita que el oxígeno nos queme. Este elemento es el protón. Por lo tanto, ¡elegimos el protón!
2. Los científicos de todo el mundo han dedicado no menos de tres décadas al estudio de los efectos nocivos de los llamados radicales libres en el cuerpo humano. Los radicales libres son moléculas o sus partes que tienen un electrón desapareado en la órbita atómica externa. En busca de pareja, muestran una gran agresión, destruyen las membranas celulares y amenazan con dañar incluso el propio núcleo celular con su material hereditario. Los más fuertes son los radicales hidroxilo (OH) y oxígeno (O). Los radicales libres son acusados de cáncer, enfermedad coronaria, esclerosis, enfermedad hepática, hipertensión, etc. Incluso hay una teoría de los radicales libres sobre el envejecimiento de Harman. El académico ruso N. M. Emanuel sostiene las mismas opiniones que Harman (V. V. Frolkis "Real and Possible Longevity", Kiev, "Naukova Dumka", 1989, págs. 53-54). Se cree que aproximadamente el 2% del oxígeno inhalado en el aire se destina a la producción de radicales libres. (VM Dilman "Cuatro modelos de medicina". M., "Medicina", 1982).
Esto permitió afirmar que respirar oxígeno en el aire es la causa de nuestra muerte (Zh. I. Abramova, G. I. Oksengendler "El hombre y las sustancias antioxidantes", "La ciencia", Rama de Leningrado, 1985, p. 73). Esto significa que los antioxidantes (antioxidantes) son un remedio para el envejecimiento y las enfermedades. Pero después de todo, todos los antioxidantes pueden realizar su función antioxidante solo porque tienen un átomo de hidrógeno débilmente unido a un átomo de carbono, razón por la cual se puede donar fácilmente para combatir los radicales libres. (VV Frolkis "Longevidad real y posible", Kiev, "Naukova Dumka", 1989, p. 53). Al no tener ningún electrón, el protón se une al radical libre y lo "apaga". En resumen, el denominador común de todos los antioxidantes, o más simplemente, el único antioxidante es el ion hidrógeno. Por lo tanto, ¡elegimos el protón!
3. Para un funcionamiento normal, cada célula del cuerpo debe producir energía y utilizarla. Para la célula, el principal sustrato energético es el ácido adenosín trifosórico (ATP). Sin ATP, no funciona ni una sola célula. El ATP también tiene una función reguladora. El ATP sirve como material de partida para la síntesis de ácidos nucleicos, a partir de los cuales se construye el aparato cromosómico hereditario de la célula. Y si no hay ATP, entonces no hay energía, no hay regulación, no hay herencia. La célula sintetiza ATP en formaciones especiales, mitocondrias. Las mitotocondrias realizan esta función solo si hay iones de hidrógeno en sus membranas. ¡Sin protones, sin ATP! La síntesis de ATP bajo la influencia del hidrógeno fue probada por P. Mitchell, quien en 1961-66. desarrolló la teoría quimiosmótica correspondiente, para lo cual en 1978. recibió el Premio Nobel. Por lo tanto, ¡elegimos el protón!
4. La mayoría de las enfermedades humanas van acompañadas de acidificación del cuerpo (acidosis). No hay recuperación sin acidosis. La acidificación la realiza un protón. Sin protones, sin acidificación, sin recuperación. Por lo tanto, ¡elegimos el protón!
5. Según el destacado investigador francés A. Polikar, el valor de la acidez de la superficie celular está más cerca de 5,0 (A. Polikar, "La superficie de la célula y su microambiente", M., "Mir", 1975, pág.25). ¡Esta es una acidificación muy decente! Y la superficie celular es la membrana celular, que es el filtro biológico más simple, y el funcionamiento de todo el biofiltro-órgano y de la persona en su conjunto depende del funcionamiento normal del cual. Y el funcionamiento normal de la membrana celular es posible cuando se acidifica a 5,0. Y los iones de hidrógeno dan acidificación. Por lo tanto, ¡elegimos el protón!
6. Una persona pierde agua corporal con la edad, frunce el ceño y muere. El botánico y bioquímico ruso V. Palladii mostró a dónde va el agua. Resulta que se usa para oxidar la glucosa. Una molécula de glucosa consume seis moléculas de agua. Esto produce 24 protones. Por tanto, para no perder agua, no envejecer, no enfermar, no morir ¡Elegimos el protón!
7. Médico cirujano G.N. Petrakovich publicó materiales sensacionales sobre el ion hidrógeno. (Lea la revista "Miracles and Adventures" # 2, 1996, págs. 6-9). En definitiva, la esencia del trabajo de G.N. Petrakovich es el siguiente. La fusión termonuclear fría tiene lugar en las células, como resultado de lo cual la célula puede crear cualquier sustancia en la tabla periódica y neutralizar cualquier sustancia nociva. ¡La figura clave en la fusión nuclear y la bioenergía de la célula es el protón! En este caso, el papel de un acelerador de protones lo desempeñan las mitocondrias de la célula, que se pueden comparar con el sincrofasotrón. En general, una persona es capaz de enfocar la energía de los protones en poderosos rayos, mientras demuestra fenómenos asombrosos: levantar y mover pesos increíbles, caminar descalzo sobre brasas, levitación, teletransportación, telequinesis y mucho más.
Además, las poderosas corrientes de protones, que formaron hologramas sobre cada uno de nosotros, se llevan a la noosfera, convirtiéndose en la base del campo de información energética de la Tierra. Por lo tanto, para ser fuerte y saludable, ¡Elegimos el protón!
8. En presencia de protones, el cuerpo sintetiza ácido carbónico, ¡el mejor antioxidante! (G. Komissarov "Hipótesis y pronósticos", "Ciencia y fantasía" 24, anuario internacional, 1991, p. 89). Por lo tanto, ¡elegimos el protón!
9. En 1992, el autor de estas líneas descubrió el Reloj Biológico de la Tierra, el mecanismo natural por el cual cada uno de nosotros vive y muere. Resulta que, según el Bioclock de la Tierra, el cuerpo necesita un protón para eliminar la pantalla verde de la muerte. Por tanto, para vivir, ¡Elegimos el protón!
10. La reposición de las pérdidas de hidrógeno conduce al cierre de la espiral de nuestra vida en un círculo. Y en un círculo no hay principio ni fin. Y esto significa que un concepto como la muerte deja de existir. Por tanto, para no morir, ¡Elegimos el protón!
11. La reposición de las pérdidas de hidrógeno elimina el bloqueo neurorreflejo y esclerótico de los biofiltros de los órganos, lo que significa que las enfermedades desaparecen. Por lo tanto, para no enfermarse, ¡Elegimos el protón!
12. La conservación del pigmento azul de la sangre, el agua y la síntesis del pigmento azul de la sangre, el ácido carbónico, al reponer las pérdidas de hidrógeno, conduce a una disminución del pigmento amarillo (ácidos grasos - vejez), pigmento naranja (bilirrubina - menopausia ), lo que significa que el cuerpo se rejuvenece ... Así que para mantenerte joven ¡Elegimos el protón!
13. Y, finalmente, el protón es inofensivo para los humanos, lo que también habla a favor de nuestra elección (J. Emsley "Elements", Mir, 1993, pp. 44-45). E incluso el comité farmacológico de la ex URSS legalizó su uso (decisión 211-2524 / 791 del 22/02/1988).
HIDRÓGENO. Incluso el científico medieval Paracelso notó que cuando los ácidos actúan sobre el hierro, se liberan burbujas de algún tipo de "aire". Pero lo que era, no podía explicarlo. Ahora sabemos que fue hidrógeno. “El hidrógeno es un ejemplo de gas”, escribió DI Mendeleev, “que a primera vista no difiere del aire ... Paracelso, quien descubrió que la acción de ciertos metales sobre el ácido sulfúrico produce una sustancia aireada, no determinó su diferencia desde el aire. De hecho, el hidrógeno es incoloro e inodoro, al igual que el aire; pero, al conocer más de cerca sus propiedades, este gas resulta ser completamente diferente del aire ".
El hidrógeno es el elemento químico más abundante del universo. Constituye aproximadamente la mitad de la masa del Sol y la mayoría de las estrellas, y es el elemento principal en el espacio interestelar y en las nebulosas gaseosas. El hidrógeno también está muy extendido en la Tierra. Aquí está en un estado ligado, en forma de conexiones. Entonces, el agua contiene 11% de hidrógeno en peso, arcilla - 1.5%. En forma de compuestos con carbono, el hidrógeno forma parte del petróleo, los gases naturales y todos los organismos vivos. Hay un poco de hidrógeno libre en el aire, pero muy poco, solo el 0,00005%. Entra en la atmósfera desde los volcanes.
El hidrógeno posee muchos otros "registros". El hidrógeno líquido es el líquido más ligero (densidad 0,067 g / cm 3 a una temperatura de –250 o C), y el hidrógeno sólido es la sustancia sólida más ligera (densidad 0,076 g / cm 3). Los átomos de hidrógeno son los más pequeños de todos los átomos. Sin embargo, cuando se absorbe la energía de la radiación electromagnética, el electrón externo del átomo puede alejarse cada vez más del núcleo. Por lo tanto, un átomo de hidrógeno excitado teóricamente puede ser de cualquier tamaño. ¿Y prácticamente? En el libro Récords mundiales en química Se dice que, a partir de sus espectros, se encontraron átomos de hidrógeno con un diámetro de 0,4 mm en las nubes interestelares (fueron registrados por la transición espectral del orbital 253 al 252). ¡Los átomos de este tamaño se pueden ver fácilmente a simple vista! Al mismo tiempo, se hace referencia a un artículo publicado en 1991 en la revista más famosa del mundo dedicada a la educación química: el Journal of Chemical Education (publicado en los EE. UU.). Sin embargo, el autor del artículo se equivocó: sobrestimó todas las dimensiones exactamente 100 veces (esto fue informado por la misma revista un año después). Esto significa que los átomos de hidrógeno descubiertos tienen un diámetro de "sólo" 0,004 mm, y tales átomos, incluso si fueran "sólidos", no se pueden ver a simple vista, sólo a través de un microscopio. Por supuesto, según los estándares atómicos, 0,004 mm es un valor enorme, decenas de miles de veces más grande que el diámetro de un átomo de hidrógeno no excitado.
Las moléculas de hidrógeno también son muy pequeñas. Por lo tanto, este gas pasa fácilmente a través de las ranuras más delgadas. Un globo de goma inflado con hidrógeno "pierde peso" mucho más rápido que un globo inflado con aire: las moléculas de hidrógeno se filtran gradualmente a través de los poros más pequeños de la goma.
Si inhala hidrógeno y comienza a hablar, la frecuencia de los sonidos emitidos será tres veces mayor de lo habitual. Esto es suficiente para que incluso el sonido de una voz masculina baja sea anormalmente alto, que recuerde a la voz de Pinocho. Esto sucede porque el tono de un silbato, un órgano de tubos o un aparato vocal de una persona depende no solo de su tamaño y del material de la pared, sino también del gas con el que están llenos. Cuanto mayor sea la velocidad del sonido en el gas, mayor será su tono. La velocidad del sonido depende de la masa de las moléculas de gas. Las moléculas de hidrógeno son mucho más ligeras que las moléculas de nitrógeno y oxígeno que forman el aire, y el sonido se propaga en el hidrógeno casi cuatro veces más rápido que en el aire. Sin embargo, inhalar hidrógeno es arriesgado: en los pulmones, inevitablemente se mezclará con el resto del aire y formará una mezcla explosiva. Y si, al exhalar, hay un fuego cerca ... Esto es lo que le pasó al químico francés, director del Museo de la Ciencia de París, Pilatre de Rozier (1756-1785). De alguna manera decidió comprobar qué pasaría si se inhalara hidrógeno; antes que él, nadie había realizado tal experimento. Sin notar ningún efecto, el científico decidió asegurarse de que el hidrógeno penetre en los pulmones. Aspiró bien el gas una vez más y luego lo exhaló en el fuego de la vela, esperando ver un destello de llama. Sin embargo, el hidrógeno de los pulmones del valiente experimentador se mezcló con aire y se produjo una violenta explosión. "Pensé que todos mis dientes volaban junto con las raíces", escribió más tarde, muy complacido con la experiencia, que casi le cuesta la vida.
Además del hidrógeno "ordinario" (protio, del griego protos - el primero), en la naturaleza también existe su isótopo pesado - deuterio (del latín deuteros - el segundo) y en trazas de hidrógeno superpesado - tritio. Las búsquedas largas y dramáticas de estos isótopos al principio no dieron resultados debido a la sensibilidad insuficiente de los instrumentos. A fines de 1931, un grupo de físicos estadounidenses, G. Yuri con sus estudiantes, F. Brikvedde y J. Murphy, tomaron 4 litros de hidrógeno líquido y lo sometieron a destilación fraccionada, recibiendo solo 1 ml del resto, es decir, reduciendo el volumen en 4 mil veces. Fue este último mililitro de líquido después de la evaporación el que se investigó espectroscópicamente. El espectroscopista experimentado Yuri notó nuevas líneas muy débiles en el espectrograma de hidrógeno enriquecido, que están ausentes en el hidrógeno ordinario. En este caso, la posición de las líneas en el espectro correspondía exactamente a su cálculo mecánico-cuántico del nucleido 2 H.
Después de la detección espectroscópica de deuterio, se propuso separar los isótopos de hidrógeno por electrólisis. Los experimentos han demostrado que durante la electrólisis del agua, el hidrógeno ligero se libera más rápidamente que el hidrógeno pesado. Fue este descubrimiento el que se convirtió en la clave para la producción de hidrógeno pesado. El artículo, que informaba sobre el descubrimiento del deuterio, se publicó en la primavera de 1932 y ya en julio se publicaron los resultados sobre la separación de isótopos electrolíticos. En 1934, Harold Clayton Urey recibió el Premio Nobel de Química por el descubrimiento del hidrógeno pesado.
El 17 de marzo de 1934, en la revista Nature publicada en Inglaterra, se publicó una pequeña nota, firmada por ML Oliphant, P. Hartek y Rutherford (¡el nombre de Lord Rutherford no requería iniciales al publicarlo!). A pesar del humilde título de la nota: Efecto de transmutación de hidrógeno pesado, informó al mundo sobre un resultado sobresaliente: la producción artificial del tercer isótopo de hidrógeno, el tritio. En 1946, la reconocida autoridad en el campo de la física nuclear, el premio Nobel W. F. Libby sugirió que el tritio se forma continuamente como resultado de reacciones nucleares que tienen lugar en la atmósfera. Sin embargo, hay tan poco tritio en la naturaleza (1 átomo de 1 H por 10 18 átomos de 3 H) que fue posible detectarlo solo por su débil radiactividad (vida media de 12,3 años).
El hidrógeno forma compuestos: hidruros con muchos elementos. Dependiendo del segundo elemento, los hidruros difieren mucho en sus propiedades. Los elementos más electropositivos (metales alcalinos y alcalinotérreos pesados) forman los denominados hidruros iónicos de tipo sal. Se obtienen como resultado de la reacción directa de un metal con hidrógeno a presión y a temperaturas elevadas (300-700 o C), cuando el metal se encuentra en estado fundido. Su red cristalina contiene cationes metálicos y aniones hidruro H, y está construida de manera similar a la red de NaCl. Cuando se calientan hasta el punto de fusión, los hidruros salinos comienzan a conducir una corriente eléctrica, mientras que, en contraste con la electrólisis de soluciones acuosas de sales, el hidrógeno se libera no en el cátodo, sino en el ánodo cargado positivamente. Los hidruros de tipo sal reaccionan con el agua con desprendimiento de hidrógeno y la formación de una solución alcalina, se oxidan fácilmente con el oxígeno y se utilizan como agentes reductores fuertes.
Varios elementos forman hidruros covalentes, entre los cuales los más conocidos son los hidruros de los elementos del Grupo IV-VI, por ejemplo, metano CH 4, amoniaco NH 3, sulfuro de hidrógeno H 2 S, etc. Los hidruros covalentes son altamente reactivos y son agentes reductores. Algunos de estos hidruros son inestables y se descomponen cuando se calientan o hidrolizan con agua. Un ejemplo es SiH 4, GeH 4, SnH 4. Desde el punto de vista de la estructura, los hidruros de boro son interesantes, por ejemplo, B 2 H 6, B 6 H 10, B 10 H 14, etc., en los que un par de electrones se une no a dos, como es habitual, sino a tres B - Átomos H - B. Algunos hidruros mixtos también se denominan covalentes, por ejemplo, hidruro de litio y aluminio LiAlH 4, que ha encontrado una amplia aplicación en la química orgánica como agente reductor. Los hidruros de germanio, silicio y arsénico se utilizan para obtener materiales semiconductores de alta pureza.
Los hidruros de metales de transición son muy diversos en propiedades y estructura. A menudo, estos son compuestos de composición no estequiométrica, por ejemplo, TiH 1.7 de tipo metálico, LaH 2.87, etc. Cuando se forman tales hidruros, el hidrógeno se adsorbe primero en la superficie del metal, luego se disocia en átomos que se difunden profundamente en la red cristalina del metal, formando compuestos intersticiales. Son de gran interés los hidruros de compuestos intermetálicos, por ejemplo, que contienen titanio, níquel y elementos de tierras raras. ¡El número de átomos de hidrógeno por unidad de volumen de tal hidruro puede ser cinco veces mayor que incluso en hidrógeno líquido puro! Ya a temperatura ambiente, las aleaciones de estos metales son capaces de absorber rápidamente cantidades significativas de hidrógeno y, cuando se calientan, lo liberan. Así, se obtienen "acumuladores químicos" reversibles de hidrógeno que, en principio, pueden utilizarse para crear motores que funcionen con combustible de hidrógeno. De otros hidruros de metales de transición, es de interés el hidruro de uranio de composición constante UH 3, que sirve como fuente de otros compuestos de uranio de alta pureza.
El hidrógeno se utiliza principalmente para la producción de amoníaco, que se necesita para la producción de fertilizantes y muchas otras sustancias. A partir de aceites vegetales líquidos, utilizando hidrógeno, se obtienen grasas sólidas, similares a la mantequilla y otras grasas animales. Se utilizan en la industria alimentaria. La producción de productos de vidrio de cuarzo requiere una temperatura muy alta. Y aquí se usa hidrógeno: un quemador con una llama de hidrógeno-oxígeno da una temperatura superior a 2000 grados, a la cual el cuarzo se derrite fácilmente.
En los laboratorios y en la industria, la reacción de adición de hidrógeno a varios compuestos (hidrogenación) se usa ampliamente. Las reacciones más comunes son la hidrogenación de múltiples enlaces carbono-carbono. Entonces, del acetileno es posible obtener etileno o (con hidrogenación completa) etano, del benceno - ciclohexano, del ácido oleico insaturado líquido - ácido esteárico saturado sólido, etc. Otras clases de compuestos orgánicos también se someten a hidrogenación, mientras se produce su reducción. Así, durante la hidrogenación de compuestos carbonílicos (aldehídos, cetonas, ésteres), se forman los correspondientes alcoholes; por ejemplo, el alcohol isopropílico se obtiene a partir de acetona. Cuando se hidrogenan los compuestos nitro, se forman las aminas correspondientes.
La hidrogenación con hidrógeno molecular se lleva a cabo a menudo en presencia de catalizadores. En la industria, por regla general, se utilizan catalizadores heterogéneos, que incluyen metales del grupo VIII de la tabla periódica de elementos: níquel, platino, rodio, paladio. El más activo de estos catalizadores es el platino; con su ayuda, incluso los compuestos aromáticos pueden hidrogenarse a temperatura ambiente sin presión. La actividad de catalizadores más baratos se puede aumentar llevando a cabo la reacción de hidrogenación bajo presión a temperaturas elevadas en dispositivos especiales: autoclaves. Así, la hidrogenación de compuestos aromáticos sobre níquel requiere presiones de hasta 200 atm y temperaturas superiores a 150 o C.
En la práctica de laboratorio, también se utilizan ampliamente varios métodos de hidrogenación no catalítica. Uno de ellos es la acción del hidrógeno en el momento de su liberación. Dicho "hidrógeno activo" puede obtenerse mediante la reacción de sodio metálico con alcohol o zinc amalgamado con ácido clorhídrico. La hidrogenación con hidruros complejos (borohidruro de sodio NaBH 4 e hidruro de litio y aluminio LiAlH 4) se usa ampliamente en síntesis orgánica. La reacción se lleva a cabo en medio anhidro, ya que los hidruros complejos se hidrolizan instantáneamente.
El hidrógeno se utiliza en muchos laboratorios químicos. Se almacena a presión en cilindros de acero, que por seguridad se fijan a la pared con abrazaderas especiales o incluso se sacan al patio, y el gas ingresa al laboratorio a través de un tubo delgado.
Ilya Leenson
