氢Hydrogen

核心定义

详细定义

氢（Hydrogen，H）是元素周期表中第一号元素，化学符号为H。它是宇宙中最简单的元素，由单个质子和电子构成，常温下以双原子分子（H₂）形式存在，为无色、无味、极易燃的气体。氢的密度极低（仅为空气的7%），在标准大气压下沸点为-252.8℃，是已知最轻的元素。

常见用途

1. 工业应用：作为原料用于合成氨、石油精炼、有机化学品生产（如塑料和药物）。
2. 能源载体：通过燃料电池将氢能转化为电能，被视为清洁能源（零碳排放）。
3. 医疗研究：少量氢气（如氢水或吸入氢气）被探索用于抗氧化治疗（如炎症、脑缺血等疾病的辅助研究）。
4. 航天与实验室：用作火箭燃料或实验中的还原剂。

健康危害

1. 易燃易爆风险：
   • 纯氢气与空气混合浓度在4%~75%时可形成爆炸性混合物，遇火花或高温易引发爆炸。
   • 长期暴露于高浓度氢气环境可能导致窒息（因氧气被稀释）。
2. 物理危害：
   • 高压氢气（如深海潜水或高压容器泄漏）可能引发气栓症或组织损伤。
3. 潜在毒性争议：
   • 长期吸入高浓度氢气可能对呼吸系统产生刺激，但目前缺乏明确证据表明其直接毒性。

注意事项

1. 安全存储与使用：
   • 氢气需储存在专用防爆容器中，远离火源、热源及氧化剂。
   • 操作时需佩戴防护装备（如防爆眼镜、阻燃手套）。
2. 医疗用途限制：
   • 氢气的医疗研究尚处于实验阶段，不可自行尝试未经验证的“氢疗法”。
   • 医疗应用需在专业人员监督下进行。
3. 环境通风：
   • 氢气泄漏时需立即切断气源并确保充分通风，避免聚集。

参考文献

1. Ohsawa, I., et al. (2007). Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nature Medicine, 13(6), 688-694.
2. Nakao, A., et al. (2010). H2 therapy may offer protection against oxidative stress. Medical Gas Research, 1(1), 1-6.
3. 国际氢能协会（International Association for Hydrogen Energy）安全指南.
4. 美国职业安全与健康管理局（OSHA）氢气暴露标准（29 CFR 1910.104）。