हाइड्रोजन आवधिक तालिकामा पहिलो तत्व हो र ब्रह्माण्डमा सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा रासायनिक पदार्थ हो। सबै ब्यारियोनिक द्रव्यमानको लगभग 75% सम्मिलित, हाइड्रोजन ताराहरू र ग्यास विशाल ग्रहहरूमा ठूलो मात्रामा पाइन्छ।
हाइड्रोजन प्रतीक H र आणविक संख्या 1 भएको रासायनिक तत्व हो। सबैभन्दा हल्का तत्वको रूपमा, हाइड्रोजनमा एकल प्रोटोन र यसको सबैभन्दा सामान्य रूपमा, एकल इलेक्ट्रोन हुन्छ। यो सामान्यतया ग्यासको रूपमा पाइन्छ, विशेष गरी डायटोमिक अणु ( \(H_2\) ), कोठाको तापक्रममा।
हाइड्रोजन ग्याँस ( \(H_2\) ) रंगहीन, गन्धहीन, स्वादहीन, गैर-विषाक्त र अत्यधिक ज्वलनशील हुन्छ। यसको घनत्व लगभग \(0.08988 \, \textrm{g/L}\) मानक तापक्रम र दबाबमा छ, यसले हावा भन्दा कम घना बनाउँछ। यो ग्यास तब बन्छ जब दुई हाइड्रोजन परमाणुहरू एकसाथ बाँध्छन् र तिनीहरूको इलेक्ट्रोनहरू साझा गर्छन्।
हाइड्रोजन ग्याँस विभिन्न विधिहरू मार्फत उत्पादन गर्न सकिन्छ, स्टीम-मिथेन सुधार र इलेक्ट्रोलाइसिस सहित। स्टीम-मिथेन सुधार हाल सबैभन्दा लागत-प्रभावी विधि हो र उच्च-तापमान स्टीमको साथ मिथेन प्रतिक्रिया समावेश गर्दछ। अर्कोतर्फ, इलेक्ट्रोलिसिसले पानीलाई हाइड्रोजन र अक्सिजनमा विभाजन गर्न बिजुली प्रयोग गर्दछ।
हाइड्रोजन अनुप्रयोगहरूको एक विस्तृत श्रृंखला छ। यो रासायनिक उद्योगमा अमोनिया (ह्याबर प्रक्रिया मार्फत) को उत्पादन को लागी प्रयोग गरिन्छ, जुन उर्वर मा एक प्रमुख घटक हो। हाइड्रोजन पनि पेट्रोलियम परिष्कृत गर्न, धातुहरूको उपचार गर्न र हाइड्रोक्लोरिक एसिड उत्पादन गर्न प्रयोग गरिन्छ। यसबाहेक, सफा इन्धनको रूपमा, हाइड्रोजनले सवारी साधनलाई पावर गर्ने र बिजुली उत्पादन गर्ने, उपउत्पादनको रूपमा पानी मात्र उत्पादन गर्ने वाचा राख्छ।
हाइड्रोजनले ब्रह्माण्डमा सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा तत्वको रूपमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यो हाम्रो सूर्य सहित ताराहरूमा परमाणु संलयनको लागि प्राथमिक इन्धन हो। ताराहरूको कोरमा, हाइड्रोजन परमाणुहरू हीलियम बनाउन फ्यूज हुन्छन्, प्रक्रियामा ठूलो मात्रामा ऊर्जा जारी गर्दछ। यो परमाणु संलयनले ताराहरूलाई उज्यालो पार्छ र पृथ्वीमा जीवनलाई समर्थन गर्ने ऊर्जा प्रदान गर्दछ।
हाइड्रोजनमा तीनवटा प्राथमिक आइसोटोपहरू छन्: प्रोटियम ( \(^1H\) ), ड्युटेरियम ( \(^2H\) ), र ट्रिटियम ( \(^3H\) )। प्रोटियम, कुनै न्यूट्रोन बिना, सबैभन्दा सामान्य रूप हो। ड्युटेरियम, वा भारी हाइड्रोजन, एक न्यूट्रोन समावेश गर्दछ र आणविक रिएक्टर र भारी पानी उत्पादन को लागी प्रयोग गरिन्छ। दुई न्युट्रोन भएको ट्रिटियम रेडियोधर्मी छ र आणविक हतियार र वैज्ञानिक अनुसन्धानमा ट्रेसरको रूपमा प्रयोग गरिएको छ।
साधारण प्रयोगहरूले हाइड्रोजन ग्यासको गुण र प्रतिक्रियाहरू प्रदर्शन गर्न सक्छ। एक क्लासिक प्रयोग एसिडसँग धातुको प्रतिक्रिया हो, जसले हाइड्रोजन ग्याँस उत्पादन गर्दछ। उदाहरणका लागि, हाइड्रोक्लोरिक एसिड ( \(Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\) सँग जस्ता प्रतिक्रिया गर्दा सुरक्षित रूपमा हाइड्रोजन ग्यास उत्पन्न हुन्छ, जसलाई ग्यासको नजिकै ज्वलन्त स्प्लिन्ट ल्याएर परीक्षण गर्न सकिन्छ। हाइड्रोजन को उपस्थिति।
हाइड्रोजन एक स्वच्छ इन्धन हो, यसको उत्पादन र भण्डारण चुनौतीहरू छन्। अधिकांश हाइड्रोजन हाल जीवाश्म ईन्धनबाट उत्पादन गरिन्छ, हरितगृह ग्यास उत्सर्जनमा योगदान गर्दछ। तर, नवीकरणीय उर्जाबाट संचालित इलेक्ट्रोलाइसिस मार्फत उत्पादन हुने हरित हाइड्रोजनको प्रयोगलाई बढाउने प्रयास यस प्रभावलाई न्यूनीकरण गर्न भइरहेका छन् । यसबाहेक, यसको ज्वलनशीलताको कारण, हाइड्रोजनलाई विस्फोटबाट बच्न सावधानीपूर्वक ह्यान्डलिंग र भण्डारण आवश्यक पर्दछ।
हाइड्रोजन एक आधारभूत तत्व हो, दुबै उद्योग र ब्रह्माण्डको प्राकृतिक प्रक्रियाहरूको लागि आवश्यक छ। यसको सरल आणविक संरचनाले रासायनिक प्रतिक्रिया, ऊर्जा उत्पादन, र स्वच्छ इन्धन स्रोतको रूपमा सम्भाव्यतामा यसको जटिल भूमिकालाई बेवास्ता गर्दछ। यसको दिगो उत्पादन र उपयोगमा प्रगतिले महत्त्वपूर्ण वातावरणीय र आर्थिक लाभहरू हुन सक्छ।
