前苏联星际航行学的奠基人齐奥科夫斯基早在20世纪初就预言:“氢是将来喷气发动机的燃料。”
液态氢比一般液体燃料轻,可以用做航空动力燃料。它用做火箭推进剂,喷气速度快,是出类拔萃的火箭燃料。在航天、军事、气象等方面都有重要的意义。
液态氢轻得出奇,1公升水重1000克,而1公升液态氢只有70克,比重约为水的1/14。液态氢轻,可是体积大,需要很大的容器来储藏。保存液态氢的容器要用特殊材料制成,同时容器还要在牢固的隔热设备。人们通常使用聚氨基甲酸酯泡沫,或用“真空套”来防止氢的散逸。
氢很难被液化,它的临界温度为-239.9℃。也就是说,当温度高于临界温度时,即使施加高压也不能使氢液化。它的沸点为-252.8℃。由此可知,只有将氢冷到极低的温度再加压才能得到液态氢。
液态氢同空气相混,含量从5%~95%,都可能由于微小的火星而引起爆炸,所以使用时要特别小心。
目前液态氢的制备价格较高,用做汽车的燃料,约为汽油价格的2~3倍。但是,它是可再生的能源,用之不竭。随着科学技术的进步,它的制造成本必将降低下来。
氢除了有气态氢、液态氢外,还有固态氢。液态氢在减压下会迅速蒸发,一部分就固化为雪白的固态氢。每立方厘米的固态氢重量为0.08克,比同体积的液态氢重0.01克。
这一种特殊形态的物质,特性究竟怎样还不清楚,但它已引起了科学家们的巨大兴趣。
实验表明,固态氢已呈现金属特性,因为高导电率是金属的一个重要特性,而氢在通常情况下是绝缘体,几乎不导电。
金属氢密度很高,是固态氢的6.3倍,是液态氢的7.9倍。目前,氢正在成为一种重要的燃料,如果用金属氢做燃料,燃料体积可大大减小。这对以液态氢做燃料的宇宙火箭特别重要。