Hidrogen: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
Membalikkan revisi 17535201 oleh 180.246.129.68 (bicara)
Tag: Pembatalan
Dare2Leap (bicara | kontrib)
Mengkopi artikel yang dikembangkan di Pengguna:Akmaie Ajam/Bak pasir
Tag: Suntingan visualeditor-wikitext
Baris 1:
{{kotak info hidrogen}}
'''Hidrogen''' ({{Lang-la|hydrogenium}}, dari [[bahasa Yunani]]: ''hydro'': air, ''genes'': membentuk) adalah [[unsur kimia]] pada [[tabel periodik]] yang memiliki simbol '''H''' dan [[nomor atom]] 1. Pada [[suhu dan tekanan standar]], hidrogen tidak berwarna, tidak berbau, bersifat [[non-logam]], ber[[valensi]] tunggal, dan merupakan [[gas]] [[diatomik]] yang sangat mudah [[pembakaran|terbakar]]. Dengan [[massa atom]] 1,00794 amu,<ref group="nlower-alpha">{{Lang-id|sma (satuan massa atom)}}, {{Lang-en|amu (atomic mass unit)}}</ref>, hidrogen adalah unsur teringan di dunia.
 
Hidrogen juga adalah unsur paling [[kelimpahan alami unsur|melimpah]] dengan persentase kira-kira 75% dari total massa unsur alam semesta.<ref>{{cite web
Baris 6:
| url=http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/971113i.html
| title=Hydrogen in the Universe
| publisher=NASA | accessdate=05-02-2008 }}</ref><ref group="nlower-alpha">Massa alam semesta yang dimaksud adalah massa [[barion]]ik. Namun, sebagian besar massa alam semesta tidak berada dalam bentuk barion atau unsur kimia. Lihat [[materi gelap]] dan [[energi gelap]].</ref> Kebanyakan [[bintang]] dibentuk oleh hidrogen dalam keadaan [[plasma]]. Senyawa hidrogen relatif langka dan jarang dijumpai secara alami di [[bumiBumi]], dan biasanya dihasilkan secara industri dari berbagai senyawa [[hidrokarbon]] seperti [[metana]]. Hidrogen juga dapat dihasilkan dari air melalui proses [[elektrolisis]], namun proses ini secara komersial lebih mahal daripada produksi hidrogen dari gas alam.<ref>{{cite web
| author=Staff | year=2007
| url=http://www.fsec.ucf.edu/en/consumer/hydrogen/basics/production.htm
Baris 63:
|publisher=National Academies Press
|id=ISBN 0-309-09163-2 }}</ref>. Hidrogen terbakar menurut persamaan kimia:
 
: <math>2\text{H}_{2(g)} + \text{O}_{2(g)} \longrightarrow 2\text{H}_2\text{O}_{(l)} + 572kJ\text{ }(286kJ\centerdot mol^{-1})</math><ref group="n">Energi adalah per mol bahan yang terbakar, Hidrogen. 286 kj/mol</ref>
2 H<sub>2</sub>(g) + O<sub>2</sub>(g) → 2 H<sub>2</sub>O(l) + 572&nbsp;kJ (286&nbsp;kJ/mol)<ref group="lower-alpha">286 kjJmol: energi per mol bahan yang terbakar (molekul hidrogen)</ref>
 
Hidrogen akan meledak sendiri pada temperatur 500&nbsp;°C.<ref>{{cite book|last=Patnaik|first=P.|date=2007|url=https://books.google.com/books?id=-CRRJBVv5d0C&pg=PA402|title=A Comprehensive Guide to the Hazardous Properties of Chemical Substances|publisher=Wiley-Interscience|isbn=978-0-471-71458-3|page=402}}</ref> Hidrogen membentuk campuran yang bisa meledak dengan udara dalam konsentrasi hidrogen 4–74%<ref>{{cite journal|last1=Carcassi|first1=M. N.|last2=Fineschi|first2=F.|date=2005|title=Deflagrations of H<sub>2</sub>–air and CH<sub>4</sub>–air lean mixtures in a vented multi-compartment environment|journal=Energy|volume=30|issue=8|pages=1439–1451|doi=10.1016/j.energy.2004.02.012}}</ref> dan dengan klorin dalam konsentrasi 5–95%. Reaksi ledakan dapat dipicu oleh percikan api, panas, atau sinar matahari.
Baris 104 ⟶ 105:
| accessdate=20-12-2007 }}</ref>
 
Deskripsi atom hidrogen yang lebih akurat didapatkan dengan perlakuan mekanika kuantum murni menggunakan [[persamaan Schrödinger]] atau dengan perumusan [[integral lintasan Feyman]] untuk menghitung [[rapat kebolehjadian|rapat kementakan]] elektron di sekitar proton.<ref>{{cite web| last=Stern | first=David P. | date=13-02-2005| url=http://www-spof.gsfc.nasa.gov/stargaze/Q7.htm| title=Wave Mechanics| publisher=NASA Goddard Space Flight Center| accessdate=16-04-2008 }}</ref> Perlakuan yang paling rumit memungkinkan efek kecil dari [[relativitas khusus]] dan [[polarisasi vakum]]. Dalam perlakuan mekanika kuantum, elektron dalam atom hidrogen dalam keadaan dasar tidak memiliki [[momentum sudut]] sama sekali, yang menggambarkan bagaimana "orbit planet" berbeda dari gerakan elektron.
 
=== Bentuk-bentuk molekul unsur ===
{{See also|Bentuk isometrik hidrogen}}[[Berkas:Liquid hydrogen bubblechamber.jpg|jmpl|233x233px|Jejak pertama yang terlihat pada hidrogen cair di dalam [[bilik gelembung]] di [[Bevatron]]]]
 
Terdapat dua jenis [[molekul]] diatomik hidrogen yang berbeda berdasarkan [[spin]] relatif [[inti]].<ref name="uigi">{{cite web
Baris 133 ⟶ 134:
| journal=Journal of Low Temperature Physics
| year=1997 | volume=107 | issue=1–2 | pages=77–92 | accessdate=07-04-2008
| doi=10.1007/BF02396837}}</ref> Nisbah orto/para pada H<sub>2</sub> yang diembunkan adalah faktor yang perlu diperhitungkan dalam persiapan dan penyimpanan hidrogen cair: antarubahan dari bentuk orto ke para adalah [[eksotermik]] dan dapat menghasilanmenghasilkan bahang yang cukup untuk menguapkan hidrogen cair tersebut dan menyebabkan berkurangnya komponen cair. [[Katalis]] untuk antarubahan orto-para, seperti misalnya senyawa [[besi]], sering digunakan selama pendinginan hidrogen.<ref name="Svadlenak">{{cite journal
| last=Svadlenak | first=R. Eldo | coauthors=Scott, Allen B
| title=The Conversion of Ortho- to Parahydrogen on Iron Oxide-Zinc Oxide Catalysts
Baris 160 ⟶ 161:
Hidrogen nasen diklaim mereduksi [[nitrit]] menjadi [[amonia]] atau [[arsenik]] menjadi [[arsina]] bahkan dalam keadaan lunak. Penelitian yang lebih mendetail menunjukkan lintasan alternatif lainnya dan bukanlah atom H.
 
Atom hidrogen dapat dihasilkan pada temperatur yang cukup tinggi (>2000 K) agar molekul H<sub>2</sub> dapat berdisosiasi. Selain itu, radiasi elektromagentikelektromagnetik di atas 11 [[elektronvolt|eV]] juga dapat diserap H<sub>2</sub> dan menyebabkan disosiasi.
 
Kadang kala, hidrogen yang terserap secara kimiawi pada permukaan logam juga dirujuk sebagai hidrogen nasen, walaupun terminologi ini sudah mulai ditinggalkan. Pandangan lainnya mengatakan bahwa hidrogen yang terserap secara kimiawi itu "kurang reaktif" dari hidrogen nasen disebabkan oleh ikatan yang dihasilkan oleh permukaan katalis logam tersebut.
Baris 187 ⟶ 188:
| date = 2008
| url = http://dictionary.reference.com/browse/biochemistry
| accessdate = 23-03-2008}}</ref> Pada beberapa definisi, senyawa "organik" hanya memerlukan atom karbon untuk disebut sebagai organik. Namun kebanyakan senyawa organik mengandung atom hidrogen. Dan oleh karena ikatan ikatan hidrogen-karbon inilah yang memberikan karakteristik sifat-sifat hidrokarbon, ikatan hidrogen-karbon diperlukan untuk beberapa definisi dari kata "organik" di kimia.<ref name="hydrocarbon"/> Jutaan hidrokarbon telah diketahui, dan biasanya terbentuk oleh jalur yang rumit yang jarang melibatkan unsur hidrogen.
 
Dalam [[kimia anorganik]], hidrida dapat berperan sebagai [[ligan penghubung]] yang menghubungkan dua pusat logam dalam [[kompleks berkoordinasi]]. Fungsi ini umum ditemukan pada unsur [[Unsur golongan 13|golongan 13]], terutama pada kompleks [[borana]] (hidrida [[boron]]) dan [[aluminium]] serta [[karborana]] yang bergerombol.<ref name="Miessler">{{cite book
Baris 193 ⟶ 194:
|year=2003|title=Inorganic Chemistry|edition=3rd edition
|publisher=Prentice Hall|isbn=0130354716 }}</ref>
 
Hidrogen larut dengan mudah dalam banyak [[logam tanah jarang]] dan [[logam transisi]]<ref name="Takeshita">{{cite journal|last1=Takeshita|first1=T.|last2=Wallace|first2=W. E.|last3=Craig|first3=R. S.|date=1974|title=Hydrogen solubility in 1:5 compounds between yttrium or thorium and nickel or cobalt|journal=[[Inorganic Chemistry (journal)|Inorganic Chemistry]]|volume=13|issue=9|pages=2282–2283|doi=10.1021/ic50139a050}}</ref> dan larut dalam logam nanokristalin dan [[Logam amorf|amorf]].<ref name="Kirchheim1"/> Kelarutan hidrogen dalam logam dipengaruhi oleh distorsi lokal atau ketidakmurnian dalam [[Kisi Bravais|kisi kristal]].<ref name="Kirchheim2"/> Sifat-sifat ini mungkin berguna ketika hidrogen dimurnikan dengan melewatkan hidrogen melalui cakram [[paladium]] panas, tetapi kelarutan gas yang tinggi merupakan masalah metalurgi, yang berkontribusi pada [[Penggetasan hidrogen|penggetasan]] banyak logam,<ref name="Rogers 1999 1057–1064">{{cite journal|last=Rogers|first=H. C.|date=1999|title=Hydrogen Embrittlement of Metals|journal=[[Science (journal)|Science]]|volume=159|issue=3819|pages=1057–1064|bibcode=1968Sci...159.1057R|doi=10.1126/science.159.3819.1057|pmid=17775040|s2cid=19429952}}</ref> mempersulit desain jaringan pipa dan tangki penyimpanan.<ref name="Christensen">{{cite news|last1=Christensen|first1=C. H.|last2=Nørskov|first2=J. K.|last3=Johannessen|first3=T.|date=9 July 2005|title=Making society independent of fossil fuels&nbsp;– Danish researchers reveal new technology|url=http://news.mongabay.com/2005/0921-hydrogen_tablet.html|publisher=[[Technical University of Denmark]]|archive-url=https://web.archive.org/web/20150521085421/http://news.mongabay.com/2005/0921-hydrogen_tablet.html|archive-date=21 May 2015|accessdate=19 May 2015|url-status=live}}</ref>
 
==== Hidrida ====
{{Main|Hidrida}}Senyawa hidrogen sering disebut sebagai [[hidrida]], sebuah istilah yang tidak mengikat. Oleh kimiawan, istilah "hidrida" biasanya memiliki arti atom H yang mendapat sifat anion, ditandai dengan H<sup>−</sup>. Keberadaan anion hidrida, dikemukakan oleh [[Gilbert N. Lewis]] pada tahun 1916 untuk gologngangolongan I dan II hidrida garam, didemonstrasikan oleh Moers pada tahun 1920 dengan melakukan elektrolisis [[litium hidrida]] cair (LiH) yang menghasilkan sejumlah hidrogen pada anode.<ref name="Moers">{{cite journal
| last=Moers | first=Kurt
| title=Investigations on the Salt Character of Lithium Hydride
| journal=Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie
| year=1920 | volume=113 | issue=191 | pages=179–228 | doi = 10.1002/zaac.19201130116
}}</ref> Untuk hidrida selain logam golongan I dan II, istilah ini sering kali membuat kesalahpahaman oleh karena elektronegativitas hidrogen yang rendah. Pengecualian adalah hidrida golongan II BeH<sub>2</sub> yang polimerik.

Walaupun hidrida dapat dibentuk dengan hampir semua golongan unsur, jumlah dan kombinasi dari senyawa bervariasi, sebagai contoh terdapat lebih dari 100 hidrida borana biner yang diketahui, namun cuma satu hidrida aluminium biner yang diketahui.<ref name="Downs">{{cite journal
| last=Downs | first=Anthony J.
| coauthors=Pulham, Colin R.
Baris 207 ⟶ 212:
| year=1994 | volume=23 | pages=175–184
| doi=10.1039/CS9942300175
}}</ref> Hidrida [[indium]] biner sampai sekarang belum diketahui, walaupun ada sejumlah komplek yang lebih besar eksis.<ref name="Hibbs">{{cite journal
| last=Hibbs | first=David E.
| coauthors=Jones, Cameron; Smithies, Neil A.
Baris 213 ⟶ 218:
| journal=Chemical Communications
| year=1999 | pages=185–186 | doi=10.1039/a809279f }}</ref>
 
Dalam [[kimia anorganik]], hidrida juga dapat berfungsi sebagai [[jembatan ligan]] yang menghubungkan dua pusat logam dalam [[kompleks koordinasi]]. Fungsi ini banyak ditemukan pada [[unsur golongan 13]], terutama pada [[borana]] (hidrida [[boron]]) dan kompleks [[aluminium]], serta pada [[karboran]] yang berkerumunan.<ref name="Miessler2">{{cite book|last1=Miessler|first1=G. L.|last2=Tarr|first2=D. A.|date=2003|url=https://archive.org/details/inorganicchemist03edmies|title=Inorganic Chemistry|publisher=Prentice Hall|isbn=978-0-13-035471-6|edition=3rd|url-access=registration}}</ref>
 
==== Proton dan asam ====
Baris 219 ⟶ 226:
Oksidasi H<sub>2</sub> secara formal menghasilkan [[proton]] H<sup>+</sup>. Spesies ini merupakan topik utama dari pembahasan [[asam]], walaupun istilah proton digunakan secara longgar untuk merujuk pada hidrogen kationik yang positif dan ditandai dengan H<sup>+</sup>. Menurut [[teori Brønsted–Lowry]], asam adalah donor proton, sementara basa adalah akseptor (penerima) proton.
 
Proton H<sup>+</sup> tidak dapat ditemukan berdiri sendiri dalam laurtanlarutan karena ia memiliki kecenderungan mengikat pada atom atau molekul yang memiliki elektron. Selain pada temperatur tinggi dan bergabung dengan plasma, proton semacam ini tidak dapat dihilangkan dari [[awan elektron]] atom dan molekulemolekul, dan akan tetap terikat pada atom dan molekul tersebut.
 
Untuk menghindari kesalahpahaman akan "proton terlarut" dalam larutan, larutan asam sering dianggap memiliki spesies fiktif yang disebut ion [[hidronium]] (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) yang bergerombol membentuk H<sub>9</sub>O<sub>4</sub><sup>+</sup>.<ref name="Okumura">{{cite journal
Baris 233 ⟶ 240:
| doi=10.1021/ja00463a035 | accessdate = 07-04-2008 }}</ref>
 
Walaupun sangat langka di bumiBumi, salah satu ion yang paling melimpah dalam alam semesta ini adalah [[molekul hidrogen terprotonasi|H<sub>3</sub><sup>+</sup>]], dikenal sebagai [[Kation trihidrogen|molekul hidrogen terprotonasi]] ataupun kation hidrogen triatomik.<ref name="Carrington">{{cite journal
| last=Carrington | first=Alan | coauthors=R. McNab, Iain
| title=The infrared predissociation spectrum of triatomic hydrogen cation (H<sub>3</sub><sup>+</sup>)
Baris 239 ⟶ 246:
| year=1989 | volume=22 | issue=6 | pages=218–222
| doi=10.1021/ar00162a004 | accessdate = 07-04-2008}}</ref>
 
==== Atom hidrogen ====
[[Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat|NASA]] telah menyelidiki penggunaan atom hidrogen sebagai [[propelan roket]]. Atom hidrogen bisa disimpan dalam helium cair untuk mencegah atom hidrogen bergabung kembali menjadi molekul hidrogen. Ketika helium menjadi uap, atom hidrogen akan dilepaskan dan bergabung kembali menjadi hidrogen molekuler. Hasilnya adalah aliran gas hidrogen dan helium yang sangat panas. Berat lepas landas roket dapat dikurangi hingga 50% dengan metode ini.<ref>{{Cite web|title=NASA/TM—2002-211915 : Solid Hydrogen Experiments for Atomic Propellants|url=http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2002/TM-2002-211915.pdf|archive-url=https://web.archive.org/web/20110927045420/http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2002/TM-2002-211915.pdf|archive-date=27 September 2011|access-date=27 September 2011|url-status=dead}}</ref>
 
Sebagian besar hidrogen di luar angkasa berbentuk atom hidrogen karena atom dapat, walaupun jarang, bertabrakan dan bergabung. Atom hidrogen adalah sumber penting [[garis hidrogen]] 21 cm dalam [[astronomi]] pada frekuensi 1420 MHz.<ref>{{Cite web|title=Hydrogen|url=http://mysite.du.edu/~jcalvert/phys/hydrogen.htm|website=mysite.du.edu|archive-url=https://web.archive.org/web/20090418033147/http://mysite.du.edu/~jcalvert/phys/hydrogen.htm|archive-date=18 April 2009|access-date=20 April 2008|url-status=live}}</ref>
 
=== Isotop ===
Baris 244 ⟶ 256:
[[Berkas:Hydrogen discharge tube.jpg|jmpl|Tabung spektrum hidrogen]]
[[Berkas:Deuterium discharge tube.jpg|jmpl|Tabung spektrum deuterium]]
[[Berkas:Hydrogen.svg|jmpl|150px|lurus|Protium, isotop hidrogen yang paling umum dijumpai, memiliki satu proton dan satu elektron. Keunikan isotop ini adalah ia tidak mempunyamempunyai neutron (lihat pula [[diproton]] untuk pembahasan mengenai mengapa isotop tanpa neutron yang lain tidak eksis.]]
 
Hidrogen memiliki tiga isotop alami, ditandai dengan <sup>1</sup>H, <sup>2</sup>H, dan <sup>3</sup>H. Isotop lainnya yang tidak stabil (<sup>4</sup>H hingga <sup>7</sup>H) juga telah disintesiskan di laboratorium namun tidak pernah dijumpai secara alami.<ref name="Gurov">{{cite journal
Baris 281 ⟶ 293:
|url=http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9D0CE4D81030F932A25752C1A967958260&sec=&spon=&pagewanted=all
|accessdate=12-02-2008 }}</ref>
* '''<sup>3</sup>H''' dikenal dengan nama ''[[tritium]]'' dan mengandung satu proton dan dua neutron pada intinya. Ia memiliki sifat radioaktif, dan mereras menjadi [[Helium-3]] melalui [[Peluruhan beta|pererasan beta]] dengan [[umur paruh]] 12,32 [[tahun]].<ref name="Miessler" /> Sejumlah kecil tritium dapat dijumpai di alam oleh karena interaksi sinar kosmos dengan atmosfer bumiBumi; tritium juga dilepaskan selama [[uji coba nuklir]].<ref>{{cite web| author=Staff | date=[[15 November]], [[2007]]| url=http://www.epa.gov/rpdweb00/radionuclides/tritium.html| publisher=U.S. Environmental Protection Agency| title=Tritium | accessdate=12-02-2008 }}</ref> Ia juga digunakan dalam reaksi fusi nuklir,<ref>{{cite web| last = Nave| first = C. R. | title = Deuterium-Tritium Fusion| work = HyperPhysics| publisher = Georgia State University| date = 2006| url = http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/nucene/fusion.html| accessdate = 08-03-2008}}</ref> sebagai penanda dalam [[geokimia isotop]],<ref>{{cite paper| first = Carol| last = Kendall| first2 = Eric| last2 = Caldwell| title = Fundamentals of Isotope Geochemistry| publisher = US Geological Survey| date = 1998| url = http://wwwrcamnl.wr.usgs.gov/isoig/isopubs/itchch2.html#2.5.1| accessdate = 08-03-2008}}</ref> dan terspesialisasi pada peralatan ''self-powered lighting''.<ref>{{cite web| title = The Tritium Laboratory| publisher = University of Miami| date = 2008| url = http://www.rsmas.miami.edu/groups/tritium/| accessdate = 08-03-2008}}</ref> Tritium juga digunakan dalam penandaan percobaan kimia dan biologi sebagai [[radiolabel]].<ref name="holte">{{cite journal| last = Holte| first = Aurali E.| last2 = Houck| first2 = Marilyn A.| last3 = Collie| first3 = Nathan L.| title = Potential Role of Parasitism in the Evolution of Mutualism in Astigmatid Mites| journal = Experimental and Applied Acarology| volume = 25| issue = 2| pages = 97–107| publisher = Texas Tech University| location = Lubbock| date = [[03-11-2004]]| url = http://www.springerlink.com/content/p361t660u1774534/| doi = 10.1023/A:1010655610575| accessdate = 08-03-2008}}</ref>
 
Hidrogen adalah satu-satunya unsur yang memiliki tiga nama berbeda untuk isotopnya. (Dalam awal perkembangan keradioaktivitasan, beberapa isotop radioaktif berat diberikan nama, namun nama-nama tersebut tidak lagi digunakan). Simbol D dan T kadang-kadang digunakan untuk merujuk pada deuterium dan tritium, namun simbol P telah digunakan untuk merujuk pada [[fosfor]], sehingga tidak digunakan untuk merujuk pada protium.<ref>{{cite web
Baris 288 ⟶ 300:
| publisher=Elementymology & Elements Multidict
| title=Hydrogen | accessdate=20-02-2008 }}</ref> Dalam [[tatanama IUPAC]], ''[[International Union of Pure and Applied Chemistry]]'' mengizinkan penggunaan D, T, <sup>2</sup>H, dan <sup>3</sup>H walaupun <sup>2</sup>H dan <sup>3</sup>H lebih dianjurkan.<ref>§ IR-3.3.2, [http://www.iupac.org/reports/provisional/abstract04/connelly_310804.html Provisional Recommendations], Nomenclature of Inorganic Chemistry, Chemical Nomenclature and Structure Representation Division, IUPAC. Accessed on line [[October 3]], [[2007]].</ref>
 
Atom [[muonium]] (simbol Mu) [[Atom eksotis|eksotis]], terdiri dari [[Muon|antimuon]] dan [[elektron]], kadang-kadang juga dianggap sebagai radioisotop ringan hidrogen, karena perbedaan massa antara antimuon dan elektron.<ref name="Gold">{{cite book|author=IUPAC|year=1997|title=Compendium of Chemical Terminology|title-link=Compendium of Chemical Terminology|publisher=[[Blackwell Scientific Publications]]|isbn=978-0-86542-684-9|editor=A.D. McNaught, A. Wilkinson|edition=2nd|chapter=Muonium|doi=10.1351/goldbook.M04069|author-link=International Union of Pure and Applied Chemistry|chapter-url=http://goldbook.iupac.org/M04069.html}}</ref> Muonium ditemukan pada tahun 1960. Dalam {{val|2.2|u=[[Mikrodetik|µs]]}}, yaitu masa hidup muon, muonium dapat masuk ke dalam senyawa seperti muonium klorida (MuCl) atau natrium muonida (NaMu), yang serupa dengan [[hidrogen klorida]] dan [[natrium hidrida]].<ref name="iupac">{{cite journal|author=W.H. Koppenol|author2=IUPAC|author2-link=International Union of Pure and Applied Chemistry|year=2001|title=Names for muonium and hydrogen atoms and their ions|url=http://www.iupac.org/publications/pac/2001/pdf/7302x0377.pdf|journal=[[Pure and Applied Chemistry]]|volume=73|issue=2|pages=377–380|doi=10.1351/pac200173020377|archive-url=https://web.archive.org/web/20110514000319/http://www.iupac.org/publications/pac/2001/pdf/7302x0377.pdf|archive-date=14 May 2011|access-date=15 November 2016|s2cid=97138983|url-status=live}}</ref>
 
== Keberadaan alami ==
[[Berkas:Nursery of New Stars - GPN-2000-000972.jpg|kiri|jmpl|250px|[[NGC 604]], sebuah [[daerah H II|daerah yang terdiri dari hidrogen yang terionisasi]] di [[Galaksi Triangulum]]]]
 
Hidrogen adalah unsur yang paling [[kelimpahan alami|melimpah]] di alam semesta ini dengan persentase 75% dari [[barion]] berdasarkan [[massa]] dan lebih dari 90% berdasarkan jumlah atom (Sebagian besar massa alam semesta bukan dalam bentuk materi jenis unsur kimia, melainkan didalilkan terjadi sebagai bentuk massa yang belum terdeteksi seperti [[materi gelap]] dan [[energi gelap]]).<ref>{{cite web
| first=Steve | last=Gagnon
| url=http://education.jlab.org/itselemental/ele001.html
| title=Hydrogen | publisher=Jefferson Lab
| accessdate=05-02-2008 }}</ref> Unsur ini ditemukan dalam kelimpahan yang besar di bintang-bintang dan planet-planet gas [[raksasa gas]]. [[Awan molekul]] dari H<sub>2</sub> diasosiasikan dengan [[pembentukan bintang]]. Hidrogen memainkan peran penting dalam pemberian energi [[bintang]] melalui [[reaksi proton-proton]] dan [[fusi nuklir]] [[daur CNO]].<ref>{{cite web
| last=Haubold | first=Hans | coauthors=Mathai, A. M.
| date=[[15 November]], [[2007]]
Baris 304 ⟶ 318:
}}</ref>
 
=== Bentuk ===
Di seluruh alam semesta ini, hidrogen kebanyakan ditemukan dalam keadaan [[atomik]] dan [[plasma]] yang sifatnya berbeda dengan molekul hidrogen. Sebagai plasma, elektron hidrogen dan proton terikat bersama, dan menghasilkan konduktivitas elektrik yang sangat tinggi dan daya pancar yang tinggi (menghasilkan cahaya dari Matahari dan bintang lain). Partikel yang bermuatan dipengaruhi oleh medan magnet dan medan listrik. Sebagai contoh, dalam [[angin surya]], partikel-partikel ini berinteraksi dengan [[magnetosfer]] bumi dan mengakibatkan [[arus Birkeland]] dan fenomena [[Aurora]]. Hidrogen ditemukan dalam keadaan atom netral di [[medium antarbintang]]. Sejumlah besar atom hidrogen netral yang ditemukan di sistem Lyman-alpha teredam diperkirakan mendominasi rapatan barionik [[alam semesta]] sampai dengan [[pergeseran merah]] ''z''=4.<ref>{{cite journal
Di seluruh alam semesta ini, hidrogen kebanyakan ditemukan dalam keadaan [[atomik]] dan [[plasma]] yang sifatnya berbeda dengan molekul hidrogen. Sebagai plasma, elektron hidrogen dan proton terikat bersama, dan menghasilkan konduktivitas listrik yang sangat tinggi dan daya pancar yang tinggi (menghasilkan cahaya dari Matahari dan bintang lain). Partikel yang bermuatan dipengaruhi oleh medan magnet dan medan listrik. Sebagai contoh, dalam [[angin surya]], partikel-partikel ini berinteraksi dengan [[magnetosfer]] Bumi dan mengakibatkan [[arus Birkeland]] dan fenomena [[Aurora]]. Hidrogen ditemukan dalam keadaan atom netral di [[medium antarbintang]]. Sejumlah besar atom hidrogen netral yang ditemukan di sistem Lyman-alpha teredam diperkirakan mendominasi rapatan barionik [[alam semesta]] sampai dengan [[pergeseran merah]] ''z''=4.<ref>{{cite journal
| last=Storrie-Lombardi | first=Lisa J.
| coauthors=Wolfe, Arthur M.
Baris 313 ⟶ 328:
| accessdate=05-02-2008 }}</ref>
 
Dalam keadaan normal di bumiBumi, unsur hidrogen berada dalam keadaan gas diatomik, H<sub>2</sub> (silakan lihat tabel data). Namun, gas hidrogen sangatlahsangat langka di atmosfer bumiBumi (1 [[Bagian per juta|ppm]] berdasarkan volume) oleh karena beratnya yang ringan. yangOleh menyebabkankarena itu, gas hidrogen lebih mudah [[Pelepasan atmosfer|lepas dari gravitasi bumiBumi]] daripada gas yang lebih berat. Walaupun demikian, hidrogen masih merupakan unsur paling melimpah di permukaan bumi iniBumi.<ref name="ArgonneBasic">{{cite web
| author=Dresselhaus, Mildred et al | date=[[15 Mei]], [[2003]]
| url=http://www.sc.doe.gov/bes/hydrogen.pdf | format=PDF
Baris 319 ⟶ 334:
| publisher=Argonne National Laboratory, U.S. Department of Energy, Office of Science Laboratory
| accessdate=05-02-2008
}}</ref> Kebanyakan hidrogen bumidi Bumi berada dalam keadaan bersenyawa dengan unsur lain seperti [[hidrokarbon]] dan [[air]].<ref name="Miessler"/> Gas hidrogen dihasilkan oleh beberapa jenis bakteri dan [[ganggang]] dan merupakan komponen alami dari [[kentut]]. Penggunaan [[metana]] sebagai sumber hidrogen akhir-akhir ini juga menjadi semakin penting.<ref>{{cite web
| first=Wolfgang H. | last=Berger
| date=[[15 November]], [[2007]]
Baris 327 ⟶ 342:
| accessdate=12-02-2008 }}</ref>
 
Bentuk molekuler yang disebut [[Kation trihidrogen|molekul hidrogen terprotonasi]] (H{{Sup|+3}}) ditemukan dalam media antarbintang. Ini terbentuk melalui ionisasi hidrogen molekuler dari [[sinar kosmik]]. Ion bermuatan ini juga telah diamati dalam atmosfer atas planet [[Jupiter]]. Ion ini relatif stabil di lingkungan angkasa luar karena rendahnya temperatur dan kerapatan. H{{Sup|+3}} adalah ion paling melimpah di jagat raya, dan memainkan peran penting dalam kimia media antarbintang.<ref>{{Cite|author1 = McCall Group|author2 = Oka Group|date = 22 April 2005|title = H3+ Resource Center|url = http://h3plus.uiuc.edu/|publisher = Universities of Illinois and Chicago|access-date = 5 Februari 2008}}</ref> [[Kation trihidrogen|Hidrogen triatomik]] netral H{{Sub|3}} hanya ada dalam bentuk tereksitasi dan tidak stabil.<ref>{{Cite|author1 = Helm, H.|author2 = et.al.|title = Coupling of Bound States to Continuum States in Neutral Triatomic Hydrogen|url = http://frhewww.physik.uni-freiburg.de/H3/guber4.pdf|location = Germany|publisher = Department of Molecular and Optical Physics, University of Freiburg}}</ref> Sebaliknya, ion positif [[Ion molekul hidrogen|hidrogen molekular]] (H{{Sup|+2}}) adalah molekul yang jarang ditemukan di jagat raya.
 
== Sejarah ==
Baris 340 ⟶ 355:
Lavoisier menghasilkan hidrogen pada percobaannya tentang konservasi massa dengan mereaksikan flux uap dengan besi logam melalui tabung besi pijar yang dipanaskan dalam api. Oksidasi anaerobik besi oleh proton air pada temperatur tinggi dapat digambarkan sebagai berikut:
 
:&nbsp;&nbsp; Fe +&nbsp;&nbsp;H<sub>2</sub>O → FeO + H<sub>2</sub>
<center><math>\text{Fe}+\text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{FeO}+\text{H}_2</math></center>
 
<br />
:2 Fe + 3 H<sub>2</sub>O → Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 3 H<sub>2</sub>
<center><math>2 \text{Fe}+3 \text{H}_2 \text{O} \longrightarrow \text{Fe}_2 \text{O}_3 + 3 \text{H}_2 </math></center>
 
<br />
:3 Fe + 4 H<sub>2</sub>O → Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> + 4 H<sub>2</sub>
<center><math> 3\text{Fe} + 4\text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{Fe}_3\text{O}_4 +4\text{H}_2</math></center>
 
<br />
Banyak logam seperti [[zirkonium]] mengalami reaksi yang sama dengan air menghasilkan hidrogen.
 
Hidrogen pertama kali dicairkan oleh [[James Dewar]] pada tahun 1898 dengan menggunakan penemuannya, [[guci hampa]].<ref name="nbb" /> Dia kemudian menghasilkan hidrogen padat setahun kemudian.<ref name="nbb" /> [[Deuterium]] ditemukan pada tahun 1931 Desember oleh [[Harold Urey]], dan [[tritium]] dibuat pada tahun 1934 oleh [[Ernest Rutherford]], [[Mark Oliphant]], and [[Paul Harteck]].<ref name="Nostrand" /> [[Air berat]], yang mengandung deuterium menggantikan hidrogen biasa, ditemukan oleh Urey dkk. pada tahun 1932.<ref name="nbb" /> Salah satu dari penggunaan pertama H<sub>2</sub> adalah untuk [[sinar sorot]].<ref name="nbb" /> [[François Isaac de Rivaz]] membangun [[mesin de Rivaz]] pertama, yaitu [[Motor bakar pembakaran dalam|mesin pembakaran internal]] yang ditenagai oleh campuran hidrogen dan oksigen pada tahun 1806. [[Edward Daniel Clarke]] menciptakan pipa sembur gas hidrogen pada tahun 1819. [[Lampu Döbereiner]] dan [[lampu sorot]] (''limelight'') ditemukan pada tahun 1823.<ref name="nbb" />
 
[[Balon]] pertama yang diisikan dengan hidrogen diciptakan oleh [[Jacques Charles]] pada tahun 1783.<ref name="nbb"/> Hidrogen memberikan tenaga dorong untuk perjalanan udara yang aman dan pada tahun 1852 [[Henri Giffard]] menciptakan kapal udara yang diangkat oleh hidrogen.<ref name="nbb"/> Bangsawan Jerman [[Ferdinand von Zeppelin]] mempromosikan idenya tentang kapal udara yang diangkat dengan hidrogen dan kemudian dinamakan [[Zeppelin]] dengan penerbangan perdana pada tahun 1900.<ref name="nbb"/> Penerbangan yang terjadwal dimulai pada tahun 1910 dan sampai pecahnya [[Perang Dunia I]] pada Agustus 1914, Zeppelin telah membawa 35.000 penumpang tanpa insiden yang serius. Kapal udara yang diangkat dengan hidrogen digunakan sebagai platform observasi dan pengebom selama perang.
 
Penerbangan tanpa henti melewati samudra atlantik pertama kali dilakukan kapal udara Britania ''[[R34]]'' pada tahun 1919. Pelayanan penerbangan udara dipulihkan pada tahun 1920 dan penemuan cadangan [[helium]] di [[Amerika Serikat]] memberikan peluang ditingkatkannya keamanan penerbangan, namun pemerintah Amerika Serikat menolak menjual gas tersebut untuk digunakan dalam penerbangan. Oleh karenanya, gas H<sub>2</sub> digunakan di pesawat [[musibah Hindenburg|Hindenburg]], yang pada akhirnya meledak di langit [[New Jersey]] pada tanggal [[6 Mei]] [[1937]].<ref name="nbb"/> Insiden ini ditayangkan secara langsung di radio dan direkam. Banyak yang menduga terbakarnya hidrogen yang bocor sebagai akibat insiden tersebut, namun investigasi lebih lanjut membuktikan sebab insiden tersebut karena terbakarnya salut fabrik oleh [[Listrik statis|keelektrikan statis]]. WalaupunTetapi demikian,reputasi sejakhidrogen itusebagai keragu-raguangas ataspengangkat keamanantelah penggunaanrusak dan pesawat komersial yang menggunakan hidrogen munculdihentikan. Hidrogen masih digunakan sebagai gas pengangkat untuk balon cuaca, karena lebih murah daripada helium.
 
Pada tahun yang sama, [[turbogenerator berpendingin hidrogen]] diluncurkan pertama kali dengan gas hidrogen sebagai [[pendingin]] dalam rotor dan stator pada tahun 1937 di [[Dayton, Ohio|Dayton]], Ohio oleh Dayton Power & Light Co.;<ref>{{Cite|author1 = National Electrical Manufacturers Association|year = 1946|title = A chronological history of electrical development from 600 B.C.|page = 102}}</ref> karena konduktivitas termal gas hidrogen, ini adalah jenis yang palling umum di lapangan saat ini untuk generator besar (biasanya lebih atau sama dengan 60 MW; generator yang lebih kecil biasanya [[Pendinginan dengan udara|didinginkan dengan udara]]).
 
[[Baterai nikel hidrogen]] pertama kali digunakan pada tahun 1977 dalam ''U.S Navy's Navigation Technology Satellite-2'' (NTS-2).<ref>"[http://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/3.57704 NTS-2 Nickel-Hydrogen Battery Performance 31]". Aiaa.org. Diakses 6 April 2009.</ref> Sebagai contoh, [[Stasiun Luar Angkasa Internasional|ISS]] ,<ref>{{Cite|author1 = Jannette, A.G.|author2 = Hojnicki, J.S.|author3 = McKissock, D.B.|author4 = Fincannon, J.|author5 = Kerslake, T.W.|author6 = Rodriguez, C.D.|date = July 2002|title = Validation of international space station electrical performance model via on-orbit telemetry|journal = IECEC '02. 2002 37th Intersociety Energy Conversion Engineering Conference, 2002|pages = 45–50|doi = 10.1109/IECEC.2002.1391972|isbn = 0-7803-7296-4|access-date = 11 November 2011|url = http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20020070612_2002115777.pdf}}</ref> [[Mars Odyssey 2001|Mars Odyssey]],<ref>{{Cite|author1 = Anderson, P.M.|author2 = Coyne, J.W.|year = 2002|title = A lightweight high reliability single battery power system for interplanetary spacecraft|journal = Aerospace Conference Proceedings|volume = 5|doi = 10.1109/AERO.2002.1035418|isbn = 0-7803-7231-X|version = 5–2433}}</ref> dan [[Mars Global Surveyor]]<ref>"[http://www.astronautix.com/craft/marveyor.htm Mars Global Surveyor]". Astronautix.com. Diakses 6 April 2009</ref> dilengkapi dengan baterai nikel-hidrogen. Di bagian gelap orbitnya, [[Teleskop luar angkasa Hubble|Teleskop Angkasa Hubble]] juga di bertenaga baterai nikel-hidrogen, yang akhirnya diganti pada Mei 2009,<ref>Lori Tyahla, ed. (7 May 2009). "[http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/servicing/SM4/main/SM4_Essentials.html Hubble servicing mission 4 essentials]". NASA. Diakses 19 May 2015.</ref> lebih dari 19 tahun setelah diluncurkan, dan 13 tahun setelah mulai dihidupkan.<ref>Hendrix, Susan (25 November 2008). Lori Tyahla, ed. "[http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/servicing/series/battery_story.html Extending Hubble's mission life with new batteries]". NASA. Retrieved 19 May 2015</ref>
 
=== Peranan dalam teori kuantum ===
[[Berkas:Emission spectrum-H.svg|jmpl|400px|Garis spektrum emisi hidrogen dalam rentang tampak. Ini adalah empat garis tampak dalam [[deret Balmer]]]]
 
Oleh karena struktur atomnya yang relatif sederhana, yang hanya terdiri dari sebuah [[proton]] dan [[elektron]], [[atom hidrogen]] bersama dengan spektrum emisinya menjadi pusat perkembangan teori sturkturstruktur [[atom]].<ref>{{cite journal
| last = Crepeau
| first = Bob
Baris 373 ⟶ 388:
| url = http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=sch&AN=19632266&site=ehost-live
| isbn = 1-4298-0723-7
| accessdate = 13-04-2008}}</ref> Lebih jauh lagi, kesederhanaan molekul hidrogen dan kationnya {{chem2|H|2|+}} membantu pemahaman yang lebih jauh mengenai [[ikatan kimia]], tidak lama setelah perlakuan mekanis kuantum atom hidrogen dikembangkan pada pertengahan 1920-an.
 
Salah satu dari efek kuantum yang secara eksplisit disadari (namun masih belum sepenuhnya dimengerti saat itu) adalah pengamatan Maxwell yang melibatkan hidrogen setengah abad sebelum [[mekanika kuantum|teori mekanika kuantum]] benar-benar berkembang. Maxwell mengamati bahwa [[kapasitas bahang spesifik]] dari H<sub>2</sub> tidak sesuai dengan tren gas [[diatomik]] lainnya di bawah suhu kamar dan mulai menyerupai tren gas [[monoatomik]] di temperatur [[kriogenik]]. Menurut teori kuantum, sifat-sifat ini disebabkan oleh jarak antara aras tenaga rotasi hidrogen yang lebar oleh karena massanya yang ringan. Aras yang lebar ini menghambat partisi energi bahang secara merata menjadi gerak berputar hidrogen pada temperatur yang rendah. Gas diatomik yang terdiri dari atom-atom yang lebih berat tidak mempunyai aras tenaga yang cukup lebar untuk menyebabkan efek yang sama.<ref name="Berman">{{cite journal
Baris 385 ⟶ 400:
== Produksi ==
{{Utama|Produksi hidrogen}}
{{Chem2|H|2}} diproduksi di laboratorium kimia dan biologi, sering kali sebagai produk sampingan dari reaksi lain; di industri untuk [[hidrogenasi]] substrat [[Senyawa jenuh dan tak jenuh|tak jenuh]]; dan di alam sebagai sarana penyetara reaksi biokimia.
 
=== Logam-asam ===
 
DiBanyak [[laboratorium]],logam bereaksi dengan air menghasilkan {{chem2chem|H|2}}, biasanyatetapi dibuatlaju evolusi hidrogen bergantung pada logam, pH, dan keberadaan agen paduan. Cara yang paling sering digunakan adalah dengan asam. Logam alkali dan alkali tanah, aluminium, seng, mangan, dan besi mudah bereaksi dengan asam air. Reaksi ini adalah dasar dari [[peralatan Kipp]], yang pernah digunakan sebagai sumber gas laboratorium, dengan mereaksikan [[asam oksidator|asam non-oksidator]] encer dengan beberapa logam yang reaktif seperti [[seng]] dengan [[peralatan Kipp]].:
 
: Zn + 2 {{chem|H|+}} → {{chem|Zn|2+}} + {{chem|H|2}}
<center><math>\text{Zn} + 2 \text{H}^+ \longrightarrow \text{Zn}^{2+} + \text{H}_2</math></center>
 
Banyak logam, seperti aluminium, bereaksi lambat dengan air karena mereka membentuk lapisan oksida pasif. Namun, paduan aluminium dan [[galium]] bereaksi dengan air. [97] Pada pH yang tinggi, [[aluminium]] dapat menghasilkan H<sub>2</sub>:
[[Aluminium]] juga dapat menghasilkan {{chem2|H|2}} jika direaksikan dengan basa:
 
<center><math>: 2 \text{Al} + 6 \text{H}_2\text{chem|H|2|O}} + 2 \text{{chem|OH}^|-}} \longrightarrow 2 \text{{chem|Al(OH)}_4^|4|-}} + 3 \text{{chem|H|2}}_2</math></center>
 
=== Elektrolisis air ===
[[Elektrolisis air]] adalah metode sederhana produksi hidrogen. Arus listrik lemah dialirkan melalui listrik, dan gas oksigen terbentuk di [[anoda]] sementara gas hidrogen terbentuk di [[katode]]. Biasanya katode terbuat dari platina atau logam inert lainnya ketika hidrogen diproduksi untuk disimpan. Namun, jika gas akan dibakar di tempat, oksigen yang dihasilkan harus mendukung pembakaran, sehingga kedua elektrode harus terbuat dari bahan inert. (Besi, misalnya, akan teroksidasi, dan akibatnya menurunkan jumlah oksigen yang dihasilkan.) Efisiensi maksimum teoretis (listrik yang digunakan vs. nilai energetik hidrogen yang dihasilkan) adalah antara 80–94%.<ref>{{cite web
[[Elektrolisis air]] adalah metode sederhana produksi hidrogen. Arus listrik lemah dialirkan melalui listrik, dan gas oksigen terbentuk di [[anoda]] sementara gas hidrogen terbentuk di [[katode]]. Biasanya katode terbuat dari platina atau logam inert lainnya ketika hidrogen diproduksi untuk disimpan. Namun, jika gas akan dibakar di tempat, oksigen yang dihasilkan harus mendukung pembakaran, sehingga kedua elektrode harus terbuat dari bahan inert. (Besi, misalnya, akan teroksidasi, dan akibatnya menurunkan jumlah oksigen yang dihasilkan.) Efisiensi maksimum teoretis (listrik yang digunakan vs. nilai energetik hidrogen yang dihasilkan) adalah antara 88–94%.<ref>{{cite web|last1=Thomassen|first1=Magnus|date=|title=Cost reduction and performance increase of PEM electrolysers|url=http://www.fch.europa.eu/sites/default/files/Nov22_Session3_Panel%205_Slot%202_NOVEL-MEGASTACK_Thomassen%20%28ID%202891376%29.pdf|website=fch.europa.eu|publisher=FCH JU|archive-url=https://web.archive.org/web/20180417105700/http://www.fch.europa.eu/sites/default/files/Nov22_Session3_Panel%205_Slot%202_NOVEL-MEGASTACK_Thomassen%20%28ID%202891376%29.pdf|archive-date=17 April 2018|accessdate=22 April 2018|url-status=live}}</ref><ref>{{cite web
| last=Kruse|first=B.
| last2=Grinna|first2=S.|last3=Buch|first3=C.
Baris 408 ⟶ 424:
}}</ref>
 
<center><math>: 2 \text{H}_2\text{chem|H|2|O}_{}(l)} \longrightarrow 2 \text{H}_{chem|H|2}}(g)} + \text{{chem|O}_{|2}}(g)}</math></center>
 
Paduan aluminium dan [[galium]] dalam bentuk pelet yang ditambahkan ke dalam air dapat digunakan untuk menghasilkan hidrogen. Proses ini juga menghasilkan [[alumina]], tetapi harga galium yang mahal, dengan sifatnya yang dapat mencegah pembentukan lapisan oksida pada permukaan pelet, membuatnya dapat digunakan ulang. Hal ini membawa implikasi penting pada keekonomian hidrogen, karena hidrogen dapat diproduksi di tempat dan tidak memerlukan transportasi.<ref>{{cite web| last=Venere|first=E.|date=15 May 2007| url=http://news.uns.purdue.edu/x/2007a/070515WoodallHydrogen.html| title=New process generates hydrogen from aluminum alloy to run engines, fuel cells| publisher=Purdue University|accessdate=5 February 2008}}</ref>
 
Ketika menentukan efisiensi listrik elektrolisis PEM ([[membran penukar proton]]/''proton exchange membrane''), digunakan nilai kalor (HHV) yang lebih tinggi.<ref>{{cite web|last1=Kruse|first1=Bjørnar|title=Hydrogen Status og muligheter|url=http://network.bellona.org/content/uploads/sites/3/Hydrogen_6-2002.pdf|website=bellona.org/|publisher=Bellona Norway|archive-url=https://web.archive.org/web/20180422202946/http://network.bellona.org/content/uploads/sites/3/Hydrogen_6-2002.pdf|archive-date=22 April 2018|accessdate=22 April 2018|url-status=live}}</ref> Ini karena lapisan katalisator berinteraksi dengan air sebagai uap. Karena proses beroperasi pada suhu 80 ° C untuk elektroliser PEM, panas limbah dapat dialihkan melalui sistem PEM untuk menghasilkan uap, sehingga efisiensi listriknya lebih tinggi. Nilai panas yang lebih rendah (LHV) harus digunakan untuk elektroliser alkali karena proses di dalam elektroliser ini membutuhkan air dalam bentuk cair dan menggunakan alkalinitas untuk memfasilitasi pemutusan ikatan yang mengikat atom hidrogen dan oksigen. Nilai panas yang lebih rendah juga harus digunakan untuk sel bahan bakar, karena uap adalah hasilnya, bukan bahannya.
 
=== ''Steam reforming'' ===
 
Hidrogen dapat diproduksi dalam beberapa cara, tetapi proses paling penting secara ekonomis adalah penghilangan hidrogen dari hidrokarbon. Hidrogen komersial biasanya diproduksi dengan cara ''[[steam reforming]]'' [[gas alam]].,<ref name="Oxtoby">{{cite book|last=Oxtoby|first=D. W.|date=2002|title=Principles of Modern Chemistry|publisher=Thomson Brooks/Cole|isbn=0-03-035373-4|edition=5th}}</ref> yang melibatkan penghilangan hidrogen dari hidrokarbon pada suhu yang sangat tinggi. 48% produksi hidrogen dihasilkan dari ''steam reforming''.<ref name="rotech">{{cite book|last1=Press|first1=Roman J.|last2=Santhanam|first2=K. S. V.|last3=Miri|first3=Massoud J.|last4=Bailey|first4=Alla V.|last5=Takacs|first5=Gerald A.|year=2008|title=Introduction to hydrogen Technology|location=|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-0-471-77985-8|pages=249}}</ref> Pada temperatur tinggi (1000–1400&nbsp;K, 700–1100&nbsp;°C, atau 1300–2000&nbsp;°F), ''steam'' (uap air) bereaksi dengan [[metana]] menghasilkan [[karbon monoksida]] dan {{chem2|H|2}}.<ref name="rotech"/>
|first=D. W.|last=Oxtoby|date=2002
|title=Principles of Modern Chemistry
|edition=5th|publisher=Thomson Brooks/Cole
|isbn=0-03-035373-4}}</ref> Pada tempratur tinggi ({{convert|1000|K|C F}} – {{convert|1400|K|C F}}), ''steam'' (uap air) bereaksi dengan [[metana]] menghasilkan [[karbon monoksida]] dan {{chem2|H|2}}.
 
: {{chem|CH|4}} + {{chem|H|2|O}} → CO + 3 {{chem|H|2}}
<center><math> \text{CH}_4 + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{CO} + 3 \text{H}_2</math></center>
 
Reaksi ini disukaidisarankan pada tekanan rendah tetapi tetap dilakukan pada tekanan tinggi ({{convert|2,0|MPa|atm inHg|abbr=yeson}}). Hal ini karena {{chem2|H|2}} bertekanan tinggi adalah produk yang paling banyak di pasaran dan sistem pemurnian ''[[Pressure Swing Adsorption]]'' (''PSA'') bekerja lebih baik pada tekanan tinggi. Campuran produk dikenal sebagai "[[gas sintetis]]" karena sering digunakan langsung untuk produksi [[metanol]] dan senyawa terkait. [[Hidrokarbon]] lain selain metana dapat digunakan untuk menghasilkan gas sintetis dengan rasio produk bervariasi. Salah satu komplikasi teknologi canggih ini adalah pembentukan kokas atau karbon:
 
: {{chem|CH|4}} → C + 2 {{chem|H|2}}
<center><math>\text{CH}_4 \longrightarrow \text{C} + 2 \text{H}_2</math></center>
 
Akibatnya, ''steam reforming'' biasanya menggunakan {{chem2|H|2|O}} berlebih. Hidrogen tambahan dapat diperoleh kembali dari uap air dengan menggunakan karbon monoksida melalui [[reaksi pergeseran gas air]], terutama dengan katalis [[besi oksida]]. Reaksi ini juga merupakan sumber [[karbon dioksida]] industri yang umum:<ref name="Oxtoby" />
 
: CO + {{chem|H|2|O}} → {{chem|CO|2}} + {{chem|H|2}}
<center><math> \text{CO} + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2 </math></center>
 
Metode penting lainnya untuk produksi {{chem2|H|2}} meliputi oksidasi parsial hidrokarbon:<ref>{{cite web| title=Hydrogen Properties, Uses, Applications| publisher=Universal Industrial Gases, Inc.| date=2007| url=http://www.uigi.com/hydrogen.html| accessdate=11 March 2008}}</ref>
 
<center><math>: 2 \text{{chem|CH|4}}_4 + \text{{chem|O|2}}_2 \longrightarrow 2 \text{CO} + 4 \text{{chem|H|2}}_2 </math></center>
 
dan reaksi karbon, yang dapat berfungsi sebagai awal untuk reaksi pergeseran atas:<ref name="Oxtoby" />
 
: C + {{chem|H|2|O}} → CO + {{chem|H|2}}
<center><math> \text{C} + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{CO} + \text{H}_2</math></center>
 
Hidrogen kadang-kadang diproduksi dan dikonsumsi dalam proses industri yang sama, tanpa dipisahkan. Dalam [[proses Haber]] untuk [[produksi amonia]], hidrogen dihasilkan dari gas alam.<ref>{{cite web| last=Funderburg| first=E.| title=Why Are Nitrogen Prices So High?| publisher=The Samuel Roberts Noble Foundation|date=2008| url=http://www.noble.org/Ag/Soils/NitrogenPrices/Index.htm| accessdate=11 March 2008}}</ref> [[Elektrolisis]] [[air garam]] untuk mendapatkan [[klorin]] juga menghasilkan hidrogen sebagai produk sampingan.<ref>{{cite web| last=Lees| first=A.| title=Chemicals from salt| publisher=BBC|date=2007|url=http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/chemistry/usefulproductsrocks/chemicals_saltrev3.shtml|accessdate=11 March 2008|archiveurl = http://web.archive.org/web/20071026052022/http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/chemistry/usefulproductsrocks/chemicals_saltrev3.shtml |archivedate = 26 October 2007|deadurl=yes}}</ref>
Baris 448 ⟶ 462:
Dalam kondisi anaerobik, [[besi]] dan [[baja paduan]] secara perlahan teroksidasi oleh proton dari air bersamaan dengan berkurangnya molekul hidrogen ({{chem2|H|2}}). Saat besi mengalami [[korosi anaerobik]] pertama kali akan terbentuk [[fero hidroksida]] (karat hijau) dan dapat dijelaskan sesuai reaksi berikut:
 
<center><math>: \text{Fe} + 2 \text{{chem|H|2}}_2\text{O} \longrightarrow \text{{chem|Fe(OH)|2}}_2 + \text{{chem|H|2}}_2 </math></center>
 
Pada gilirannya, di bawah kondisi anaerobik, [[fero hidroksida]] ({{chem2|Fe(OH)|2}}) dapat dioksidasi oleh proton dari air untuk membentuk [[magnetit]] dan molekul hidrogen.
Proses ini dijelaskan melalui [[reaksi Schikorr]]:
 
: 3 {{chem|Fe(OH)|2}} → {{chem|Fe|3|O|4|}} + 2 {{chem|H|2}}O + {{chem|H|2}}
<center><math> 3 \text{Fe(OH)}_2 \longrightarrow \text{Fe}_3\text{O}_4 + 2 \text{H}_2\text{O} + \text{H}_2 </math></center>
<center><math>: ''fero \text{ }hidroksida \longrightarrow magnetit + air + hidrogen </math></center>''
 
Kristal magnetit ({{chem2|Fe|3|O|4|}}) yang baik lebih stabil secara termodinamika daripada besi hidroksida ({{chem2|Fe(OH)|2}} ).
 
Proses ini terjadi selama korosi anaerobik [[besi]] dan [[baja]] dalam [[air tanah]] [[Air anoksik|bebas oksigen]] dan dalam [[tanah]] pereduksi di bawah [[permukaan air]].
Baris 462 ⟶ 476:
=== Keberadaan geologi: reaksi serpentinisasi ===
 
Dalam ketiadaan oksigen atmosfer ({{chem2|O|2}}), pada kondisi geologi dalam yang jauh dari atmosfer bumiBumi, hidrogen ({{chem2|H|2}}) diproduksi selama proses [[Serpentinisasi#Produksi hidrogen melalui oksidasi anaerobik ion fero fayalit|serpentinisasi]] melalui oksidasi anaerobik oleh proton air (H<sup>+</sup>) dari fero (Fe<sup>2+</sup>) silikat yang ada dalam kisi kristal [[fayalit]] ({{chem2|Fe|2|SiO|4}}, [[olivin]] besi). Reaksi pembentukan [[magnetit]] ({{chem2|Fe|3|O|4|}}), [[kuarsa]] (Si{{chem2|O|2}}) dan hidrogen ({{chem2|H|2}}) adalah sebagai berikut:
 
: 3 {{chem|Fe(OH)|2}} → {{chem|Fe|3|O|4|}} + 2 {{chem|H|2}}O + {{chem|H|2}}
<center><math> 3\text{Fe}_2\text{SiO}_4 + 2 \text{H}_2\text{O} \longrightarrow 2 \text{Fe}_3\text{O}_4 + 3 \text{SiO}_2 + 3 \text{H}_2</math></center>
<center><math>fayalit + airalir \longrightarrow magnetit + kuarsakuasa + hidrogen </math></center>
 
Reaksi ini mendekati [[reaksi Schikorr]] yang teramati pada oksidasi anaerobik [[fero hidroksida]] ketika terkena air.
Baris 474 ⟶ 488:
 
== Aplikasi ==
 
Sejumlah besar H<sub>2</sub> diperlukan dalam industri petrokimia dan kimia. Penggunaan terbesar H<sub>2</sub> adalah untuk memproses bahan bakar fosil dan dalam pembuatan [[ammonia]]. Konsumen utama dari H<sub>2</sub> di kilang petrokimia meliputi [[hidrodealkilasi]], [[hidrodesulfurisasi]], dan [[penghidropecahan]] ({{lang-en|hydrocracking}}). H<sub>2</sub> memiliki beberapa kegunaan yang penting. H<sub>2</sub> digunakan sebagai bahan hidrogenasi, terutama dalam peningkatan kejenuhan dalam lemak takjenuh dan [[minyak nabati]] (ditemukan di margarin), dan dalam produksi [[metanol]]. Ia juga merupakan sumber hidrogen pada pembuatan [[asam klorida]]. H<sub>2</sub> juga digunakan sebagai [[reduktor]] pada [[bijih]] logam.<ref>{{cite web
=== Industri petrokimia ===
Sejumlah besar H<sub>2</sub> diperlukan dalam industri petrokimia dan kimia. Penggunaan terbesar H<sub>2</sub> adalah untuk memproses bahan bakar fosil dan dalam pembuatan [[ammonia]]. Konsumen utama dari H<sub>2</sub> di kilang petrokimia meliputi [[hidrodealkilasi]], [[hidrodesulfurisasi]], dan [[penghidropecahan]] ({{lang-en|hydrocracking}}). Banyak dari reaksi ini dapat diklasifikasikan sebagai [[hidrogenolisis]], yaitu pemutusan ikatan dengan karbon. Berikut ini adalah ilustrasi pemisahan belerang dari bahan bakar fosil cair:
 
:R-S-R + 2 H<sub>2</sub> → H<sub>2</sub>S + 2 RH
 
=== Hidrogenasi ===
 
[[Hidrogenasi]] adalah penambahan H<sub>2</sub> ke dalam berbagai substrat yang dilakukan dalam skala besar. Hidrogenasi N2 untuk menghasilkan amonia dengan [[Proses Haber-Bosch]] menghabiskan beberapa persen anggaran energi di seluruh industri. Amonia yang dihasilkan digunakan untuk memasok sebagian besar protein yang dikonsumsi manusia.<ref name="Smil_2004_Enriching">{{cite book|last1=Smil|first1=Vaclav|date=2004|title=Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production|location=Cambridge, MA|publisher=MIT|isbn=9780262693134|edition=1st}}</ref> Hidrogenasi digunakan untuk mengubah [[Lemak tak jenuh|lemak]] dan [[Minyak nabati|oli tak jenuh]] menjadi jenuh. Aplikasi utamanya adalah untuk produksi [[margarin]]. Methanol diproduksi melalui hidrogenasi karbon dioksida. Ini juga merupakan sumber hidrogen dalam pembuatan [[asam klorida]]. H<sub>2</sub> juga digunakan sebagai [[reduktor]] untuk mengubah beberapa [[bijih]] menjadi logam.<ref>{{cite web
| author=Chemistry Operations | date=2003-12-15
| url=http://periodic.lanl.gov/elements/1.html
Baris 480 ⟶ 502:
| accessdate=2008-02-05 }}</ref>
 
=== Pendingin ===
Selain digunakan sebagai pereaksi, H<sub>2</sub> memiliki penerapan yang luas dalam bidang fisika dan teknik. Ia digunakan sebagai [[gas penameng]] di metode penge[[las]]an seperti [[pengelasan hidrogen atomik]].<ref>{{cite journal
{{Utama|Generator turbo berpendingin hidrogen}}
|last = Durgutlu|first = Ahmet|title = Experimental investigation of the effect of hydrogen in argon as a shielding gas on TIG welding of austenitic stainless steel|journal = ScienceDirect|volume = 25|issue = 1|pages = 19–23|publisher = Gazi University|location = Ankara, Turkey|date = 2003-10-27|url = http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TX5-49W1W1V-7&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=2074bcd5650e0ca62aa09b8713708226|doi = 10.1016/j.matdes.2003.07.004|accessdate = 2008-04-06}}</ref><ref>{{cite web
Hidrogen banyak digunakan pada [[pembangkit listrik]] sebagai pendingin generator karena sejumlah sifatnya yang berhubungan langsung dengan struktur molekul [[diatomik]]nya yang ringan. Ini meliputi [[densitas]] rendah, rendah [[viskositas]]nya, serta mempunyai kapasitas "[[bahang]]" spesifik dan [[konduktivitas termal]] tertinggi di antara semua [[gas]].
| title = Atomic Hydrogen Welding| publisher = Specialty Welds
| date = 2007
| url = http://www.specialwelds.com/underwater-welding/atomic-hydrogen-welding.htm
| accessdate = }}</ref> H<sub>2</sub> digunakan sebagai pendingin rotor di [[generator]] [[pembangkit listrik]] karena ia mempunyai konduktivitas termal yang paling tinggi di antara semua jenis gas. H<sub>2</sub> cair digunakan di riset [[kriogenik]] yang meliputi kajian [[superkonduktivitas]].<ref>{{cite journal
| last = Hardy
| first = Walter N.
| title = From H2 to cryogenic H masers to HiTc superconductors: An unlikely but rewarding path
| journal = Physica C: Superconductivity
| volume = 388–389
| pages = 1–6
| publisher = University of British Columbia
| location = Vancouver, Canada
| date = 2003-03-19| url = http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TVJ-485PG6D-D&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=f4ec8a7def03583c043dd9e60aa0c07e
| doi = 10.1016/S0921-4534(02)02591-1
| accessdate = 2008-03-25}}</ref> Oleh karena H<sub>2</sub> lebih ringan dari udara, hidrogen pernah digunakan secara luas sebagai gas pengangkat pada kapal udara balon.<ref name="zeppelins">{{cite web
| last = Barnes
| first = Matthew
| title = LZ-129, Hindenburg
| work = The Great Zeppelins| date = 2004
| url = http://www.ciderpresspottery.com/ZLA/greatzeps/german/Hindenburg.html
| accessdate = 2008-03-18}}</ref>
 
Baru-baru ini hidrogen digunakan sebagai bahan campuran dengan nitrogen (kadang kala disebut ''forming gas'') sebagai gas perunut untuk pendeteksian kebocoran gas yang kecil. Aplikasi ini dapat ditemukan di bidang otomotif, kimia, pembangkit listrik, kedirgantaraan, dan industri telekomunikasi.<ref>{{cite conference| first = Matthias
| last = Block| title = Hydrogen as Tracer Gas for Leak Detection
| booktitle = 16th WCNDT 2004
| publisher = Sensistor Technologies
| date = [[2004-09-03]]
| location = Montreal, Canada
| url = http://www.ndt.net/abstract/wcndt2004/523.htm
| accessdate = 2008-03-25}}</ref> Hidrogen adalah zat aditif (E949) yang diperbolehkan penggunaanya dalam ujicoba kebocoran bungkusan makanan dan sebagai antioksidan.<ref>{{cite web
| url=http://ec.europa.eu/food/fs/sfp/addit_flavor/flav15_en.pdf
| format=PDF| title=Report from the Commission on Dietary Food Additive Intake
| publisher=European Union
| accessdate=2008-02-05 }}</ref>
 
Isotop hidrogen yang lebih langka juga memiliki aplikasi tersendiri. [[Deuterium]] (hidrogen-2) digunakan dalam [[reaktor CANDU]] sebagai [[moderator neutron|moderator]] untuk memperlambat neutron.<ref name="nbb"/> Senyawa deuterium juga memiliki aplikasi dalam bidang kimia dan biologi dalam kajian reaksi [[efek isotop]].<ref>{{cite journal
| last = Reinsch| first = J
| coauthors = A Katz, J Wean, G Aprahamian, JT MacFarland
| title = The deuterium isotope effect upon the reaction of fatty acyl-CoA dehydrogenase and butyryl-CoA| journal = J. Biol. Chem.
| volume = 255
| issue = 19
| pages = 9093–97
| date = October 1980
| url = http://www.jbc.org/cgi/content/abstract/255/19/9093
| accessdate = 2008-03-24}}</ref> [[Tritium]] (hidrogen-3) yang diproduksi oleh [[reaktor nuklir]] digunakan dalam produksi [[bom hidrogen]],<ref>{{cite journal| last = Bergeron| first = Kenneth D.| title = The Death of no-dual-use| journal = Bulletin of the Atomic Scientists| volume = 60| issue = 1| pages = 15| publisher = Educational Foundation for Nuclear Science, Inc.| location = | date = Jan–Feb 2004| url = http://find.galegroup.com/itx/start.do?prodId=SPJ.SP06| accessdate = 2008-04-13}}</ref> sebagai penanda isotopik dalam biosains,<ref name="holte"/> dan sebagai sumber [[radiasi beta|radiasi]] di cat berpendar.<ref>{{cite journal| last = Quigg| first = Catherine T.| title = Tritium Warning| journal = Bulletin of the Atomic Scientists| volume = 40 | issue = 3| pages = 56–57| location = Chicago| date = March 1984| url = http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=sch&AN=11181317&site=ehost-live| issn = 0096-3402| accessdate = 2008-04-15}}</ref>
 
Suhu pada [[titik tripel]] hidrogen digunakan sebagai titik acuan dalam skala temperatur [[Skala Temperatur Internasional 1990|ITS-90]] (''International Temperatur Scale of 1990'') pada 13,8033&nbsp;[[kelvin]].<ref>{{cite conference| title = International Temperature Scale of 1990
| booktitle = Procès-Verbaux du Comité International des Poids et Mesures
| pages = T23–T42
| date = 1989
| url = http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/ITS-90.pdf
| accessdate = 2008-03-25}}</ref><!-- ===Consumption in processes===
Large quantities of {{chem|H|2}} are needed in the petroleum and chemical industries. The largest application of {{chem|H|2}} is for the processing ("upgrading") of fossil fuels, and in the production of [[ammonia]]. The key consumers of {{chem|H|2}} in the petrochemical plant include [[hydrodealkylation]], [[hydrodesulfurization]], and [[hydrocracking]]. {{chem|H|2}} has several other important uses. {{chem|H|2}} is used as a hydrogenating agent, particularly in increasing the level of saturation of unsaturated fats and [[Vegetable oil|oils]] (found in items such as margarine), and in the production of [[methanol]]. It is similarly the source of hydrogen in the manufacture of [[hydrochloric acid]]. {{chem|H|2}} is also used as a [[reducing agent]] of metallic [[ore]]s.<ref>{{cite web
|author=Chemistry Operations|date=15 December 2003
|url=http://periodic.lanl.gov/1.shtml
|title=Hydrogen|publisher=Los Alamos National Laboratory
|accessdate=5 February 2008}}</ref>
 
Hydrogen is highly soluble in many [[Rare earth element|rare earth]] and [[transition metal]]s<ref name="Takeshita">
{{cite journal
|last=Takeshita|first=T.
|last2=Wallace|first2=W. E.
|last3=Craig|first3=R. S.
|title=Hydrogen solubility in 1:5 compounds between yttrium or thorium and nickel or cobalt
|journal=[[Inorganic Chemistry (journal)|Inorganic Chemistry]]
|volume=13|issue=9|pages=2282–2283
|date=1974
|doi=10.1021/ic50139a050
}}</ref> and is soluble in both nanocrystalline and [[amorphous metal]]s.<ref name="Kirchheim1">
{{cite journal
|last=Kirchheim|first=R.
|last2=Mutschele|first2=T.
|last3=Kieninger|first3=W.
|title=Hydrogen in amorphous and nanocrystalline metals
|journal=Materials Science and Engineering
|date=1988|volume=99|pages=457–462
|doi=10.1016/0025-5416(88)90377-1
|last4=Gleiter
|first4=H.
|last5=Birringer
|first5=R.
|last6=Koble
|first6=T.
}}</ref> Hydrogen [[solubility]] in metals is influenced by local distortions or impurities in the [[crystal lattice]].<ref name="Kirchheim2">
{{cite journal
|last=Kirchheim|first=R.
|title=Hydrogen solubility and diffusivity in defective and amorphous metals
|journal=[[Progress in Materials Science]]
|volume=32|issue=4|pages=262–325
|date=1988
|doi=10.1016/0079-6425(88)90010-2
}}</ref> These properties may be useful when hydrogen is purified by passage through hot [[palladium]] disks, but the gas's high solubility is a metallurgical problem, contributing to the [[hydrogen embrittlement|embrittlement]] of many metals,<ref name="Rogers 1999 1057–1064" /> complicating the design of pipelines and storage tanks.<ref name="Christensen" />
 
Apart from its use as a reactant, {{chem|H|2}} has wide applications in physics and engineering. It is used as a [[shielding gas]] in [[welding]] methods such as [[atomic hydrogen welding]].<ref>{{cite journal
|last=Durgutlu| first=A.
|title=Experimental investigation of the effect of hydrogen in argon as a shielding gas on TIG welding of austenitic stainless steel
|journal=Materials & Design
|volume=25
|issue=1
|pages=19–23
|date=2003
|doi=10.1016/j.matdes.2003.07.004}}</ref><ref>{{cite web
|title=Atomic Hydrogen Welding| publisher=Specialty Welds
|date=2007
|url=http://www.specialwelds.com/underwater-welding/atomic-hydrogen-welding.htm|archiveurl=http://web.archive.org/web/20110716115120/http://www.specialwelds.com/underwater-welding/atomic-hydrogen-welding.htm|archivedate=16 July 2011}}</ref> H<sub>2</sub> is used as the rotor coolant in [[electrical generator]]s at [[power station]]s, because it has the highest [[thermal conductivity]] of any gas. Liquid H<sub>2</sub> is used in [[cryogenic]] research, including [[superconductivity]] studies.<ref>{{cite journal
|last=Hardy
|first=W. N.
|title=From H2 to cryogenic H masers to HiTc superconductors: An unlikely but rewarding path
|journal=Physica C: Superconductivity
|volume=388–389
|pages=1–6
|date=2003
|doi=10.1016/S0921-4534(02)02591-1|bibcode = 2003PhyC..388....1H }}</ref> Because {{chem|H|2}} is lighter than air, having a little more than {{frac|14}} of the density of air, it was once widely used as a [[lifting gas]] in balloons and [[airship]]s.<ref name=Almqvist03>{{cite book|last1=Almqvist|first1=Ebbe|title=History of industrial gases|date=2003|publisher=Kluwer Academic/Plenum Publishers|location=New York, N.Y.|isbn=0306472775|pages=47–56|url=https://books.google.com.au/books?id=OI0fTJhydh4C|accessdate=20 May 2015}}</ref>
 
In more recent applications, hydrogen is used pure or mixed with nitrogen (sometimes called [[forming gas]]) as a tracer gas for minute leak detection. Applications can be found in the automotive, chemical, power generation, aerospace, and telecommunications industries.<ref>{{cite conference| first=M.
|last=Block| title=Hydrogen as Tracer Gas for Leak Detection
|work=16th WCNDT 2004
|publisher=Sensistor Technologies
|date=3 September 2004
|location=Montreal, Canada
|url=http://www.ndt.net/abstract/wcndt2004/523.htm
|accessdate=25 March 2008}}</ref> Hydrogen is an authorized food additive (E 949) that allows food package leak testing among other anti-oxidizing properties.<ref>{{cite web
|url=http://ec.europa.eu/food/fs/sfp/addit_flavor/flav15_en.pdf
|format=PDF| title=Report from the Commission on Dietary Food Additive Intake
|publisher=[[European Union]]
|accessdate=5 February 2008}}</ref>
 
Hydrogen's rarer isotopes also each have specific applications. [[Deuterium]] (hydrogen-2) is used in [[CANDU reactor|nuclear fission applications]] as a [[neutron moderator|moderator]] to slow [[neutron]]s, and in [[nuclear fusion]] reactions.<ref name="nbb" /> Deuterium compounds have applications in chemistry and biology in studies of reaction [[Kinetic isotope effect|isotope effects]].<ref>{{cite journal|last=Reinsch| first=J.|first2=A. |last2=Katz|first3=J.|last3=Wean|first4=G.|last4=Aprahamian|first5=J. T.|last5=MacFarland
|title=The deuterium isotope effect upon the reaction of fatty acyl-CoA dehydrogenase and butyryl-CoA| journal=J. Biol. Chem.|volume=255
|issue=19|pages=9093–97|date=1980|pmid=7410413}}</ref> [[Tritium]] (hydrogen-3), produced in [[nuclear reactor]]s, is used in the production of [[hydrogen bomb]]s,<ref>{{cite journal| last=Bergeron| first=K. D.| title=The Death of no-dual-use| journal=Bulletin of the Atomic Scientists| volume=60| issue=1| page=15| publisher=Educational Foundation for Nuclear Science, Inc.|date=2004|url=http://find.galegroup.com/itx/start.do?prodId=SPJ.SP06|doi=10.2968/060001004}}</ref> as an isotopic label in the biosciences,<ref name="holte" /> and as a [[Beta radiation|radiation]] source in luminous paints.<ref>{{cite journal| last=Quigg| first=C. T.| title=Tritium Warning| journal=Bulletin of the Atomic Scientists| volume=40|issue=3| pages=56–57|date=March 1984 }}</ref>
 
The [[triple point]] temperature of equilibrium hydrogen is a defining fixed point on the [[International Temperature Scale of 1990|ITS-90]] temperature scale at 13.8033&nbsp;[[kelvin]]s.<ref>{{cite conference| title=International Temperature Scale of 1990
|work=Procès-Verbaux du Comité International des Poids et Mesures
|pages=T23–T42
|date=1989
|url=http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/ITS-90.pdf
|accessdate=25 March 2008|format=PDF}}</ref>
-->
 
=== Pembawa energi ===
{{See also|Ekonomi hidrogen|Infrastruktur hidrogen|Bahan bakar hidrogen}}Hidrogen bukanlah sumber energi,<ref name="sustain">{{cite web
| last = McCarthy| first = John| title = Hydrogen
| publisher = Stanford University
Baris 632 ⟶ 517:
| date = May 2007
| url = http://www.world-nuclear.org/info/inf66.html
| accessdate = 2008-03-16}}</ref> Energi Matahari berasal dari fusi nuklir hidrogen, namun proses ini sulit dikontrol di bumiBumi.<ref>{{cite web
| title = Chapter 13: Nuclear Energy&nbsp;— Fission and Fusion
| work = Energy Story
Baris 638 ⟶ 523:
| date = 2006
| url = http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter13.html
| accessdate = 2008-03-14}}</ref> Hidrogen dari cahaya Matahari, organisme biologi, ataupun dari sumber listrik menghabiskan lebih banyak energi dalam pembuatannya daripada pembakarannya. Hidrogen dapat dihasilkan dari sumber fosil (seperti metana) yang memerlukan lebih sedikit energi daripada energi hasil pembakarannya, namun sumber ini tidak dapat diperbaharui, dan lagipula metana dapat langsung digunakan sebagai sumber energi.<ref name="sustain" />
 
[[Rapatan energi]] per ''volume'' pada hidrogen cair maupun hidrogen gas pada tekanan yang praktis secara signifikan lebih kecil daripada rapatan energi dari bahan bakar lainnya, walaupun rapatan energi per massa adalah lebih tinggi.<ref name="sustain" /> Sekalipun demikian, hidrogen telah dibahas secara meluas dalam konteks energi sebagai pembawa energi.<ref>{{cite press release
| title = DOE Seeks Applicants for Solicitation on the Employment Effects of a Transition to a Hydrogen Economy
| work = Hydrogen Program
Baris 646 ⟶ 531:
| date = 2006-03-22
| url = http://www.hydrogen.energy.gov/news_transition.html
| accessdate = 2008-03-16}}</ref> Sebagai contoh, [[sekuestrasi]] CO<sub>2</sub> yang diikuti dengan [[penangkapan dan penyimpanan karbon]] dapat dilakukan pada produksi H<sub>2</sub> dari bahan bakar fosil.<ref name="GATech" /> Hidrogen yang digunakan pada transportasi relatif lebih bersih dengan sedikit emisi [[NOx]],<ref>{{cite journal
| last = Heffel| first = James W.
| title = NOx emission and performance data for a hydrogen fueled internal combustion engine at 1500&nbsp;rpm using exhaust gas recirculation
Baris 668 ⟶ 553:
|edition=1st edition
|publisher=Island Press
|isbn=155963703X }}</ref> Sel bahan bakar dapat mengubah hidrogen dan oksigen secara langsung menjadi listrik dengan lebih efisien daripada mesin pembakaran internal.<ref name="garbak11">{{cite web|last1=Garbak|first1=John|date=2011|title=VIII.0 Technology Validation Sub-Program Overview|url=http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress10/viii_0_technology_validation_overview.pdf|work=DOE Fuel Cell Technologies Program, FY 2010 Annual Progress Report|archive-url=https://web.archive.org/web/20150924032047/http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress10/viii_0_technology_validation_overview.pdf|archive-date=24 September 2015|accessdate=20 May 2015|url-status=dead}}</ref>
|isbn=155963703X }}</ref>
 
=== Pendingin ===
{{Utama|Generator turbo berpendingin hidrogen}}
Hidrogen banyak digunakan pada [[pembangkit listrik]] sebagai pendingin generator karena sejumlah sifatnya yang berhubungan langsung dengan struktur molekul [[diatomik]]nya yang ringan. Ini meliputi [[densitas]] rendah, rendah [[viskositas]]nya, serta mempunyai kapasitas "[[bahang]]" spesifik dan [[konduktivitas termal]] tertinggi di antara semua [[gas]].
 
=== Industri semikonduktor ===
Baris 712 ⟶ 593:
|bibcode = 2003ApPhL..83.2025P }}</ref>
 
=== Penggunaan lain ===
Selain digunakan sebagai pereaksi, H<sub>2</sub> memiliki penerapan yang luas dalam bidang fisika dan teknik. Ia digunakan sebagai [[gas penameng]] di metode [[las|pengelas]]an seperti [[pengelasan hidrogen atomik]].<ref>{{cite journal|last=Durgutlu|first=Ahmet|date=2003-10-27|title=Experimental investigation of the effect of hydrogen in argon as a shielding gas on TIG welding of austenitic stainless steel|url=http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TX5-49W1W1V-7&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=2074bcd5650e0ca62aa09b8713708226|journal=ScienceDirect|location=Ankara, Turkey|publisher=Gazi University|volume=25|issue=1|pages=19–23|doi=10.1016/j.matdes.2003.07.004|accessdate=2008-04-06}}</ref><ref>{{cite web|date=2007|title=Atomic Hydrogen Welding|url=http://www.specialwelds.com/underwater-welding/atomic-hydrogen-welding.htm|publisher=Specialty Welds|accessdate=}}</ref> H<sub>2</sub> digunakan sebagai pendingin rotor di [[generator]] [[pembangkit listrik]] karena ia mempunyai konduktivitas termal yang paling tinggi di antara semua jenis gas. H<sub>2</sub> cair digunakan di riset [[kriogenik]] yang meliputi kajian [[superkonduktivitas]].<ref>{{cite journal|last=Hardy|first=Walter N.|date=2003-03-19|title=From H2 to cryogenic H masers to HiTc superconductors: An unlikely but rewarding path|url=http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TVJ-485PG6D-D&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=f4ec8a7def03583c043dd9e60aa0c07e|journal=Physica C: Superconductivity|location=Vancouver, Canada|publisher=University of British Columbia|volume=388–389|pages=1–6|doi=10.1016/S0921-4534(02)02591-1|accessdate=2008-03-25}}</ref> Karena H<sub>2</sub> lebih ringan dari udara, yang memiliki {{frac|14}} densitas udara, hidrogen pernah digunakan secara luas sebagai gas pengangkat pada kapal udara balon.<ref name="zeppelins">{{cite web|last=Barnes|first=Matthew|date=2004|title=LZ-129, Hindenburg|url=http://www.ciderpresspottery.com/ZLA/greatzeps/german/Hindenburg.html|work=The Great Zeppelins|accessdate=2008-03-18}}</ref>
 
Baru-baru ini hidrogen digunakan sebagai bahan campuran dengan nitrogen (kadang kala disebut ''[[forming gas]]'') sebagai [[gas perunut]] untuk pendeteksian kebocoran gas yang kecil. Aplikasi ini dapat ditemukan di bidang otomotif, kimia, pembangkit listrik, kedirgantaraan, dan industri telekomunikasi.<ref>{{cite conference|first=Matthias|last=Block|title=Hydrogen as Tracer Gas for Leak Detection|booktitle=16th WCNDT 2004|publisher=Sensistor Technologies|date=[[2004-09-03]]|location=Montreal, Canada|url=http://www.ndt.net/abstract/wcndt2004/523.htm|accessdate=2008-03-25}}</ref> Hidrogen adalah zat aditif (E 949) yang diperbolehkan penggunaannya dalam uji coba kebocoran bungkusan makanan dan sebagai antioksidan.<ref>{{cite web|title=Report from the Commission on Dietary Food Additive Intake|url=http://ec.europa.eu/food/fs/sfp/addit_flavor/flav15_en.pdf|publisher=European Union|format=PDF|accessdate=2008-02-05}}</ref>
 
Isotop hidrogen yang lebih langka juga memiliki aplikasi tersendiri. [[Deuterium]] (hidrogen-2) digunakan dalam [[reaktor CANDU]] sebagai [[moderator neutron|moderator]] untuk memperlambat neutron.<ref name="nbb" /> Senyawa deuterium juga memiliki aplikasi dalam bidang kimia dan biologi dalam kajian reaksi [[efek isotop]].<ref>{{cite journal|last=Reinsch|first=J|date=October 1980|title=The deuterium isotope effect upon the reaction of fatty acyl-CoA dehydrogenase and butyryl-CoA|url=http://www.jbc.org/cgi/content/abstract/255/19/9093|journal=J. Biol. Chem.|volume=255|issue=19|pages=9093–97|accessdate=2008-03-24|coauthors=A Katz, J Wean, G Aprahamian, JT MacFarland}}</ref> [[Tritium]] (hidrogen-3) yang diproduksi oleh [[reaktor nuklir]] digunakan dalam produksi [[bom hidrogen]],<ref>{{cite journal|last=Bergeron|first=Kenneth D.|date=Jan–Feb 2004|title=The Death of no-dual-use|url=http://find.galegroup.com/itx/start.do?prodId=SPJ.SP06|journal=Bulletin of the Atomic Scientists|location=|publisher=Educational Foundation for Nuclear Science, Inc.|volume=60|issue=1|pages=15|accessdate=2008-04-13}}</ref> sebagai penanda isotopik dalam biosains,<ref name="holte" /> dan sebagai sumber [[radiasi beta|radiasi]] di cat berpendar.<ref>{{cite journal|last=Quigg|first=Catherine T.|date=March 1984|title=Tritium Warning|url=http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=sch&AN=11181317&site=ehost-live|journal=Bulletin of the Atomic Scientists|location=Chicago|volume=40|issue=3|pages=56–57|issn=0096-3402|accessdate=2008-04-15}}</ref>
 
Suhu pada [[titik tripel]] hidrogen digunakan sebagai titik acuan dalam skala temperatur [[Skala Temperatur Internasional 1990|ITS-90]] (''International Temperature Scale of 1990'') pada 13,8033&nbsp;[[Kelvin]].<ref>{{cite conference|title=International Temperature Scale of 1990|booktitle=Procès-Verbaux du Comité International des Poids et Mesures|pages=T23–T42|date=1989|url=http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/ITS-90.pdf|accessdate=2008-03-25}}</ref>
== Reaksi biologi ==
{{lihatpula|Biohidrogen|Produksi hidrogen biologis (Algae)}}
Baris 719 ⟶ 608:
|title=Hydrogen as a Fuel: Learning from Nature
|publisher=Taylor & Francis Ltd
|isbn=0415242428 }}</ref> Siklus alami produksi dan konsumsi hidrogen oleh organisme disebut siklus hidrogen.<ref name="Rhee6">{{cite journal|last1=Rhee|first1=T. S.|last2=Brenninkmeijer|first2=C. A. M.|last3=Röckmann|first3=T.|date=19 May 2006|title=The overwhelming role of soils in the global atmospheric hydrogen cycle|url=https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00301903/file/acpd-5-11215-2005.pdf|journal=Atmospheric Chemistry and Physics|volume=6|issue=6|pages=1611–1625|doi=10.5194/acp-6-1611-2006|archive-url=https://web.archive.org/web/20190824162153/https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00301903/file/acpd-5-11215-2005.pdf|archive-date=24 August 2019|access-date=24 August 2019|url-status=live}}</ref> H<sub>2</sub> terdapat dalam jumlah yang kecil di nafas manusia sehat. Ini hasil dari aktivitas metabolisme mikroorganisme yang mengandung hidrogenase di [[usus besar]].<ref>{{cite journal|last1=Eisenmann|first1=Alexander|last2=Amann|first2=Anton|last3=Said|first3=Michael|last4=Datta|first4=Bettina|last5=Ledochowski|first5=Maximilian|year=2008|title=Implementation and interpretation of hydrogen breath tests|journal=Journal of Breath Research|volume=2|issue=4|page=046002|bibcode=2008JBR.....2d6002E|doi=10.1088/1752-7155/2/4/046002|pmid=21386189}}</ref>
|isbn=0415242428 }}</ref>
 
[[Pemisahan air]], yang mana air terurai menjadi komponen proton, elektron, dan oksigen, terjadi pada [[Fotokimia|reaksi cahaya]] pada proses [[fotosintesis]]. Beberapa organisme meliputi ganggang ''[[Chlamydomonas reinhardtii]]'' dan [[cyanobacteria]] memiliki tahap kedua, yaitu [[reaksi gelap]], yang mana proton dan elektron direduksi menjadi gas H<sub>2</sub> oleh hidrogenase tertentu di [[kloroplas]]nya.<ref>{{cite journal
Baris 737 ⟶ 626:
 
== Wewanti keselamatan ==
{{Utama|Wewanti keselamatan hidrogen}}{{Chembox
| Name =
 
| ImageFile =
| OtherNames =
| IUPACName =
| SystematicName =
| Section1 =
| Section2 =
| Section3 =
| Section4 =
| Section5 =
| Section6 =
| Section7 = {{Chembox Hazards
| ExternalSDS =
| GHSPictograms = {{GHS02}}
| GHSSignalWord = Danger
| HPhrases = {{H-phrases|220}}
| PPhrases = {{P-phrases|202|210|271|403|377|381}}<ref>{{Cite web | url=http://isolab.ess.washington.edu/isolab/images/documents/msds_sds/hydrogen.pdf | title=MyChem: Chemical | access-date=1 October 2018 | archive-url=https://web.archive.org/web/20181001070437/http://isolab.ess.washington.edu/isolab/images/documents/msds_sds/hydrogen.pdf | archive-date=1 October 2018 | url-status=dead }}</ref>
| NFPA-H = 0
| NFPA-F = 4
| NFPA-R = 0
| NFPA-S =
| NFPA_ref =
}}
}}
Hidrogen mendatangkan beberapa bahaya kesehatan pada manusia, mulai dari potensi ledakan dan kebakaran ketika tercampur dengan udara, sampai dengan sifatnya yang menyebabkan [[asfiksia]] pada keadaan murni tanpa oksigen.<ref name="NASAH2">{{cite web
| authors=Brown, W. J. et al
Baris 747 ⟶ 659:
| publisher=[[NASA]] | accessdate=2008-02-05 }}</ref> Selain itu, [[hidrogen cair]] adalah [[Kriogenik|kriogen]] dan sangat berbahaya oleh karena suhunya yang sangat rendah.<ref>{{cite web| title = Liquid Hydrogen MSDS| publisher = Praxair, Inc.| date = September 2004| url = http://www.hydrogenandfuelcellsafety.info/resources/mdss/Praxair-LH2.pdf| format = PDF| accessdate = 2008-04-16}}</ref> Hidrogen larut dalam beberapa logam dan selain berpotensi kebocoran, juga dapat menyebabkan [[perapuhan hidrogen]].<ref>{{cite journal| title = 'Bugs' and hydrogen embrittlement| journal = Science News| volume = 128| issue = 3| pages = 41| location = Washington D.C.| date =1985-07-20| url = http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=sch&AN=8837940&site=ehost-live| issn = 0036-8423| accessdate = 2008-04-16}}</ref> Gas hidrogen yang mengalami kebocoran dapat menyala dengan spontan. Selain itu api hidrogen sangat panas, namun hampir tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, sehingga dapat menyebabkan kasus kebakaran yang tak terduga.<ref>{{cite web| title = Hydrogen Safety| publisher = Humboldt State University| url = http://www.humboldt.edu/~serc/h2safety.html| accessdate = 2008-03-15}}</ref>
 
Data wewanti keselamatan hidrogen dapat dikacaukan oleh beberapa sebab. Sifat-sifat fisika dan kimia hidrogen sangat bergantung pada nisbah [[Spin isomer hidrogen|parahidrogen/ortohidrogen]] yang memerlukan beberapa hari untuk mencapai kesetimbangan (biasanya data yang diberikan merupakan data pada saat hidrogen mencapai kesetimbangan). Parameter ledakan hidrogen, seperti tekanan dan temperatur kritis ledakan sangat bergantung pada geometri wadah penampung hidrogen.<ref name="NASAH2" />
 
== Catatan ==
{{Notelist}}
 
== Lihat pula ==