氢
[CAS# 1333-74-0]

基本信息

• 产品分类: 无机化工 >> 氢、氮、氧等工业气体
• 产品名称: 氢
• 英文名: Hydrogen
• 分子式: H₂
• 分子量: 2.02
• CAS 登录号: 1333-74-0
• EC 号码: 215-605-7
• 分子行输入简码SMILES: [HH]

物理化学性质

• 密度: 0.089 g/mL (实验值)
• 熔点: -259.2 $degree$C (实验值)
• 沸点: -252.8 $degree$C (实验值)
• 闪点: -150 $degree$C (实验值)
• 溶解度: 0.00017 g/100 mL (实验值)

安全数据

• 危险品标志: GHS02;GHS04 危险GHS02
• 危害标签: H220
• 防护标签: P203-P210-P222-P280-P377-P381-P403

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
易燃气体	Flam. Gas	1	H220
加压气体 (压缩)	Press. Gas (Comp.)		H280
加压气体 (冷藏液体)	Press. Gas (Ref. Liq.)		H281
氧化性气体	Ox. Gas	1	H270
呼吸道致敏	Resp. Sens.	1	H334
加压气体 (液体)	Press. Gas (Liq.)		H280
致癌性	Carc.	1A	H350
生殖细胞致突变性	Muta.	1B	H340

• 危险品运输编号: UN 1049; UN 1966; UN 2034; UN 2600

是否危险化学品？

是，请看详情。

发现和应用

氢是宇宙中最简单、最丰富的化学元素，其化学符号为 H，原子序数为 1。其原子核中仅含有一个质子；在中性状态下，通常伴有一个电子；而在其最常见的同位素中，不含中子。氢元素于 18 世纪末首次被亨利·卡文迪许（Henry Cavendish）确认为一种独立的元素；他将其鉴定为一种由酸与金属反应产生的可燃气体。氢这一名称源自希腊语单词“hydro”（水）和“genes”（创造者），反映了它在氧气中燃烧时能够生成水的特性。

在标准条件下，氢以双原子分子（H₂）的形式存在。H–H 键属于非极性共价键，具有极高的键能，这使得氢分子在常温常压下表现出极高的稳定性。氢气无色、无臭、无味，且极易燃烧。由于其分子量极低，氢气在所有气体中拥有最高的扩散速率和最低的密度——这些特性对科学研究和实际应用都产生了深远的影响。

在自然界中，氢是水、碳氢化合物以及各类有机化合物的关键组成部分。它参与了诸如酸碱反应、还原反应以及加氢反应等一系列基础化学反应。对于生物体内的能量代谢过程而言，氢占据着核心地位；无论是植物的光合作用还是动物的呼吸作用，都离不开氢在电子传递和化学键形成过程中的参与。

从历史上看，氢气的工业化生产主要通过蒸汽与碳的反应（即天然气蒸汽重整）、水的电解，以及生物质或煤炭的气化等方法来实现。这些工艺为广泛的化学及工业应用提供了所需的氢气。氢气是多种工业生产过程中的主要原料，例如通过哈伯-博施法（Haber-Bosch process）生产化肥所需的氨，石油产品的精炼，以及食品工业中油脂的加氢处理等。

此外，氢还是一种至关重要的能源载体。近几十年来，科学家们一直在探索将氢气应用于燃料电池以发电的可行性；由于其唯一的副产物是水，氢气被视为一种极具环境吸引力的化石燃料替代品。压缩氢气或液态氢均可进行储存和运输，尽管受其低密度的特性所限，这类储存和运输往往需要使用特制的高压容器或低温容器。目前，氢动力车辆以及燃料电池技术正处于积极的研发阶段，其应用领域涵盖了交通运输、便携式能源供应以及固定式发电系统等多个方面。在科学研究中，氢既可作为核磁共振波谱学中的标准物质，也可充当化学反应中的还原剂，还常作为高能实验中的组成成分。其同位素——氘和氚——则被广泛应用于核聚变研究、化学领域的标记示踪研究，以及医学和物理学中的各类特殊应用。

凭借其高反应活性、低分子量及储量丰富等特性，氢已成为自然演化过程与技术应用领域中至关重要的元素。它在化学中作为构建基石、在能源领域作为能量载体、在工业生产中作为化学试剂所发挥的作用，充分彰显了其在化学、能源及材料科学等学科领域中不可撼动的根本性地位。

参考文献

2025. Hydrogen activates ACOD1-itaconate pathway to ameliorate steroid-associated osteonecrosis. Biomaterials.
DOI: 10.1016/j.biomaterials.2025.123428

2025. Fresh apple slice preservation driven by molecular hydrogen. Food Chemistry.
DOI: 10.1016/j.foodchem.2025.144886

2025. The role of nano hydrogen water on fruit quality and antioxidant system of dragon fruit during postharvest storage. Food Chemistry.
DOI: 10.1016/j.foodchem.2025.144915