1　　氢

Hydrogen
相对原子质量1.008

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来源于希腊语中的hydro（水）＋gennao（生成），也就是“可以生成水的物质”。

氢元素燃烧后变为水

氢气是已知的所有气体中最轻，且无色无味的气体。地球上的氢气（H2）是由两个质量数最小的氢原子构成的，因此重力无法束缚住它，导致大气中的氢气含量微乎其微。氢气的密度为0.089g/L。如果把空气看成是1的话，氢气所占的比重为0.07。

但是，像木星这样的巨大行星就可以靠重力把氢气留在大气中。伽利略号探测器在1995年探测到木星的成分中，75％以上都是氢气（含量第二的成分是氦，25％）。

将氢气点燃后，就能得到水。当空气中的氢气含量为4％～75％时，遇明火会发生爆炸。氢气也被用作火箭液体燃料和生产氨气的化工原料等。

人们很关注以氢气为原料的燃料电池。在氢气和氧气发生化学反应时，会产生电流，而该电流可以作为能源。搭载氢氧燃料电池的汽车在运行时排出的尾气只有水蒸气。

氢和氧结合成水，因此地球上的氢多以水的形式存在。除此以外，氢和碳结合会形成丰富的有机物。氢是宇宙中最多的元素，但是由于宇宙是高真空状态，氢是以一个个单独的原子状态存在。

现在普遍认为宇宙是大爆炸诞生的，而大爆炸初期产生了大量质子（氢原子核）。宇宙经过七十万年的冷却后，质子和电子相遇，氢原子由此诞生。

在大肠内诞生的氢气

许多人不知道，每天都会有大量的氢气在我们体内产生。人体的大肠内有一种可以生产氢气的细菌。

因为人们吃的食物以及身体情况各异，每个人放屁的量是不同的。但每一次的量基本在几毫升到150毫升左右，而一天的总量大概是400毫升到2升。

屁的主要成分和比重是：喝到肚子里的空气中的氮气60％～70％，氢气10％～20％，二氧化碳10％，以及微量的氧气、甲烷、硫化氢、吲哚、脂肪酸、粪臭素等。

由此可见，在我们体内诞生的氢气量还是挺多的。一部分氢气作为屁的成分被排出体外，而剩下的氢气被身体吸收进入血液循环。如果你收集一定量的屁，用火是可以点燃它的，这是因为屁中含有可燃气体甲烷和氢气。

现在流行的“富氢水”

现在，“富氢水”备受人们关注。富氢水就是氢气以分子的形式融进水里。而氢气分子就是指两个氢原子结合后的物质，也就是H2。比如说，电解水时，或锌和稀盐酸反应时产生的氢气气体就是氢气分子。

富氢水之所以成为热门话题，得益于日本医科大学的太田成男教授的研究。太田教授用试管培养的小白鼠神经细胞进行测试，发现1.2mg/m3（mg为毫克的缩写，1g＝1000mg）的氢气溶液可以还原活性氧，并消除其毒素。他以该研究内容为题撰写的论文于2007年在医学杂志《自然医院》上发表。

虽然有人指出试管水平的研究结果不足以完全充当医学证据，但在随后可信度更高一级的动物实验水平，也得到了相似的研究结果：氢气分子只会针对性地还原在活性氧中化学反应活性最高的羟基自由基，并消除它对细胞的威胁。

许多人认为只要是活性氧就是坏的，就该全部消除掉，但其实活性氧有很多不同的种类，并不是所有的都会对身体造成危害。每当我们呼吸时，都会有大量细菌和病毒的病原体进入体内。但即便如此，我们也不会天天生病，因为我们体内有免疫的防御系统。而在免疫系统中，就存在一些活性氧。由此可见，有一些活性氧也在为我们的身体保驾护航。

在此强调一下，太田教授的结论是，氢气分子不会破坏所有活性氧，它只会有针对性地攻击那些导致老化以及身体疾病的元凶——羟基。

关于是不是应该从身体外部摄取物质去消除体内的活性氧这个问题，我认为，现如今人们还不是非常详细了解体内活性氧的原理，最好还是保守一点。如果频繁借用外力干预，那么有可能导致我们体内的活性氧更难被消除。

如果有一天，有人做一个大规模调查，发现喝过富氢水的人身体都没有出现问题，并且的确达到了宣传效果，那么大家就可以放心饮用了。

我们对“消除活性氧即可抵御癌症”进行了一场关于摄取β胡萝卜素与患癌的大规模调查。而调查发现，特意摄取β胡萝卜素的人罹患癌症的案例很多。有些人通过蔬菜摄取了足够的营养，却还去吃保健品，过剩的营养可能就会引发一些未知问题。

大家不要忘了，我之前提到过没排出体外的氢气会被身体吸收，而你通过喝富氢水补充的多余氢气，就会进入我们的血液循环系统。

身边的氢气爆炸事故

我在几十年前还是学生时，曾亲身经历过氢气引发的爆炸事故。那是在我实习期间发生的事情。有一天放学后，我在理科实验室准备实验的时候，站在实验桌正对面的A同学正把火柴放在盐酸和锌发生反应的烧杯口，准备将生成的氢气点燃。我立刻对他大叫“住手！”并且下意识地蹲了下去，几乎是同时，传来了一阵震耳欲聋的爆炸声。理科实验室里的玻璃碎了一地。幸运的是，我们两个都没有受伤。

后来我研究生毕业来到了中学教书，我听说附近的小学发生了氢气爆炸，学生受了伤。这起事故发生在一节探索酸碱性溶液性质的课堂上。据说当时正在进行钢丝绒和酸溶液的实验，有个孩子划了桌上的火柴，在靠近发生器边缘时发生了爆炸。

还有就是某中学发生的事情。B老师是一名理科教师，他在上课时，让学生围在实验桌旁，观看烧杯中氢气的燃烧实验。第一节课成功了。第二节课时，氢气反应较弱，于是老师打开了三角烧杯的橡皮塞，注入了一些稀盐酸，而再点火时发生了爆炸。多名学生被玻璃碎片割伤。

飞艇爆炸烧毁事件

将收集好氢气的试管口朝下并点燃，会听到“梆梆”的爆炸声，在试管口附近会看到无色的火焰。氢气燃烧、爆炸后会生成水。

由于氢气是最轻的气体，过去曾用作飞艇的燃料。但自从“兴登堡号”空难事件发生以来，飞艇就不再用易燃气体氢气，而是改用安全性更高的氦气了。

1937年5月6日，在美国新泽西州莱克赫斯特海军基地，德国飞艇“兴登堡号”发生爆炸并烧毁，导致乘务员和乘客共35人、地上操作员1人遇难。看了事故视频后人们发现，飞艇并不是从内部突然爆炸的，而是火焰从外开始瞬间烧到内部的。

1997年NASA（美国国家航空航天局）的员工公开声明了失事的原因：此次火灾的导火索是飞艇外部的涂层。“兴登堡号”为了防止外皮被阳光和大气氧化，在外部涂了一种含有氧化铁和铝粉的涂料。而氧化铁和铝粉被点燃后，会发生剧烈化学反应。现在多数意见认为表面的铝粉被静电产生的火花点燃，在涂层表面发生了剧烈的化学反应，而导致飞艇瞬间被烧毁。这个事故让人们对氢气望而生畏，但也许氢气只是替罪羊。

这个事故的原因，在今天依旧是个谜。用飞艇作为航空运输工具的时代也已经过去了。由于事故原因不明，人们之间流传着多种说法，现在依然有许多以此为原型创作的小说和电影。

太阳的能源来自氢的核聚变

宇宙大爆炸后，最先出现的元素是氢和氦。即便到了今天，纵观宇宙，你还会发现氢元素约占了全宇宙的四分之三，而氦位居第二，约占四分之一。氢和氦加起来一共占了宇宙的98％。顺便说一下，位列第三的是氧，第四的是碳。

氢元素在太阳以及其他恒星中参与核聚变，释放出光和热，因此氢也是宇宙的能量源泉。太阳内部的聚变反应是指四个氢原子生成一个氦原子的反应。但是，并不是反应一次就可以生成氦原子的。反应初期，先生成氘（原子核里有一个质子和一个中子），随后经过几个阶段才生成氦原子。

一个氦原子的质量比四个氢原子的质量少了0.7％，这是因为有一部分质量转化成了能量。在太阳内部，1秒钟有大约6亿吨氢原子变成氦原子。