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"Wasserbildner"
   
         
07.04.05 - 16:41:59
   
       
   
         
solitaire • Michael Wagner
   
       
   
             
          solitaire    



Wasser ist die Kohle der Zukunft.
Jules Verne 1874

Das Element wurde 1766 von Henry Cavendish entdeckt. Es wurde jedoch schon im 16. Jahrhundert von Paracelsus durch Umsetzung von Eisen mit Schwefelsäure hergestellt. Der französische Chemiker Antoine Lavoisier stellte 1783 erstmals "künstliches" Wasser aus Wasserstoff und Sauerstoff her. Außerdem führte er Versuche zur Zerlegung von Wasser durch.
Auf Lavoirsier ist auch die Bezeichnung des Elements zurückzuführen. Er bezeichnete den Wasserstoff als " hydrogène (aus dem Griechischen "Wasserbildner"). 1932 entdeckte H.C. Urey, F.G. Brickwedde und G.M. Murohy das Isotop Deuterium und zwei Jahre später beschrieben M.L.E. Oliphant, P. Harteck und E. Rutherford erstmals das Isotop Tritium.

Es ist ein Element der 1. Periode und der I. Hauptgruppe des Periodensystems mit der Ordnungszahl 1. Wasserstoff ist das am einfachsten gebaute Element und besteht nur aus einem Proton und einem Elektron. Es ist das häufigste Element im Weltall. Das uns bekannte Weltall setzt sich zu 92,71% aus Wasserstoff und zu 7,19% aus Helium zusammen; der Anteil der übrigen Elemente wird auf nur 0,10% geschätzt. So verwundert es nicht, daß auch die großen Planeten unseres Sonnensystems wie z.B. Jupiter und Saturn überwiegend aus Wasserstoff bestehen. Der Massenanteil von Wasserstoff auf der Erde liegt bei 0,12%. In der Erdkruste ist Wasserstoff mit 2,88% nach Sauerstoff (60,43%) und Silicium (20,48%) immerhin das dritthäufigste Element. Im menschlichen Körper hat es sogar einen Anteil von 60,56 Atomprozent.

Im Normalfall setzt sich Wasserstoff aus Atomen zusammen, in deren Kern sich lediglich ein einzelnes Proton befindet. Daneben gibt es die Isotope des Wasserstoff. Deuterium weist im Kern zusätzlich ein Neutron auf. Seine relative Atommasse ist mit 2,014102 nahezu doppelt so groß wie die von normalem Wasserstoff. Der Anteil von Deuterium am irdischen Wasserstoff beträgt nur 0,0156%. Daneben gibt es ein weiteres Isotop, das zwei Neutronen besitzt und Tritium genannt wird. Tritium hat eine relative Atommasse von 3,016049. Es ist instabil und daher radioaktiv. Bei den Zerfallsprozessen werden Neutronen ausgeschleudert; die Halbwertszeit beträgt 12,35 Jahre. Auf natürliche Weise entsteht Tritium auf der Erde nur in geringsten Mengen in der oberen Atmosphäre. Ganz überwiegend wird es künstlich in Kernreaktoren oder atomaren Wiederaufbereitungsanlagen erzeugt. Auch bei der Explosion von Wasserstoffbomben wird es in großen Mengen freigesetzt.

Die Weltproduktion von Wasserstoff liegt bei ca. 350 Mrd. t pro Jahr. Wasserstoff wird für technische Hydrierungen und die verschiedensten chemischen Synthesen eingesetzt. So dient es zur Darstellung von Ammoniak nach dem Haber-Bosch-Verfahren, zur Methanolsynthese, zur Hydrierung von Kohle, Fetten und Ölen sowie zum hydrierenden Cracken von Kohlenwasserstoffen. Es dient als Reduktionsmittel für bestimmte Erze und als Raketentreibstoff. Wasserstoff ist wichtiger Bestandteil von Stadtgas, und es wurde einige Zeit zum Befüllen von Luftschiffen verwendet.

Wegen seiner niedrigen Schmelztemperatur wird flüssiger Wasserstoff als Kühlmittel bei Untersuchungen der Supraleitfähigkeit eingesetzt. Wasserstoffgas wird als Energieträger der Zukunft, der die fossilen Brennstoffe langfristig ablösen könnte, unter dem Schlagwort Wasserstoffwirtschaft diskutiert. Nach dem Konzept der solaren Wasserstoffwirtschaft könnten Solarzellen, die Sonnenenergie in elektrischen Strom umwandeln, in besonders sonnenreichen Gegenden den Strom zur elektrolytischen Spaltung von Wasser bereitstellen. Das bei diesem Prozeß gewonnene Wasserstoffgas ist transportierbar und könnte theoretisch in allen Verbrauchssektoren eingesetzt werden. Alle wichtigen Komponenten für ein derartiges Energiesystem befinden sich gegenwärtig zumindest im Versuchs- bzw. Demonstrationsstadium oder sind bereits ausreichend erprobt und einsatzfähig.

http://www.uniterra.de/rutherford/ele001.htm