L'hydrogène (Sciences & Techniques)

« Le chimiste et physicien britannique James Dewar (1842 - 1923) obtint, pour la première fois, de l'hydrogène liquide en quantiténon négligeable en 1898.

Depuis le début du siècle, on prépare industriellement de l'hydrogène liquide.

Une fois liquéfié, il eststocké dans des conteneurs calorifugés (température intérieure constante).

Sous sa forme liquide, l'hydrogène sert d'agentpropulseur dans les engins spatiaux.

Il s'agit en fait du combustible le plus performant pour les fusées ; on l'associe alors àl'oxygène, qui sert de comburant. L'hydrogénation Dans l'industrie chimique, on emploie notamment l'hydrogène dans les réactions d'hydrogénation, processus au cours desquels il ya addition d'hydrogène sur les molécules des réactifs.

Ainsi, lorsque l'on traite un composé insaturé - c'est-à-dire présentant uneou plusieurs doubles ou triples liaisons carbone-carbone (liaisons multiples) - avec de l'hydrogène, à haute température et enprésence d'un catalyseur adapté, comme le platine ou le nickel finement divisés, le composé de départ se transforme en corpssaturé : la ou les liaisons multiples donnent lieu à des liaisons simples par addition de l'hydrogène sur les atomes de carboneimpliqués.

Par exemple, on réalise la transformation de l'éthylène (CH2 - CH2) en éthane (CH3 - CH3) par ajout d'hydrogène.L'hydrogénation peut être réalisée à grande échelle dans l'industrie, par exemple pour la production de graisses comestibles,comme la margarine, à partir d'huiles végétales.

On utilise également l'hydrogénation dans la production de l'essence, ainsi que surle charbon pour produire des huiles minérales.

Le charbon est chauffé sous pression en présence d'hydrogène et d'une huilelourde, après broyage, en présence d'un catalyseur contenant des sulfures métalliques. Le deutérium et le tritium Le deutérium et le tritium sont les deux isotopes lourds de l'hydrogène.

Le deutérium (symbole D) fut découvert en 1931 par lechimiste américain Harold Urey (1893 - 1931).

Il représente seulement 0,02% de l'hydrogène naturel ; ses atomes sontconstitués d'un proton et d'un neutron ; sa masse atomique est égale à 2.

L'eau lourde, ou oxyde de deutérium, de formule D2O,bout à 101,4 °C sous pression atmosphérique, point d'ébullition voisin de celui de l'eau ordinaire (100 °C).

En revanche, le pointde congélation de l'eau lourde est supérieur (3,8 °C) à celui de l'eau ordinaire (0 °C).

On peut séparer le deutérium del'hydrogène par distillation fractionnée de l'hydrogène liquide.

Les noyaux des atomes de deutérium, appelés deutons oudeutérons, sont l'objet de nombreuses recherches en physique.

On les emploie notamment pour bombarder des éléments lourdsafin de les transmuter, c'est-à-dire de les transformer en d'autres éléments. Le tritium (symbole T) est un isotope artificiel instable ; il a une période radioactive d'environ 12 ans.

Ses noyaux atomiques,appelés tritons, renferment un proton et deux neutrons ; sa masse atomique est de 3.

On obtient le tritium en bombardant desnoyaux de lithium par des neutrons.

Dans la haute atmosphère, du tritium est synthétisé par bombardement de l'azote avec desneutrons provenant du rayonnement cosmologique.

La réaction de fusion nucléaire entre deutérons et tritons libère une quantitéd'énergie considérable.

Ainsi, le deutérium et le tritium sont les principaux intervenants dans la bombe à hydrogène, ou bombe H.On les emploie également comme traceurs isotopiques, pour suivre le cheminement de substances dans certains processuschimiques ou biochimiques.. »