早在16世紀(jì),一位瑞士醫(yī)生就發(fā)現(xiàn)了氫。他還發(fā)現(xiàn)這種氣體可以燃燒。然而,他是一個(gè)著名的醫(yī)生,他有很多病人,沒(méi)有時(shí)間做進(jìn)一步的研究。
17世紀(jì),另一位醫(yī)生發(fā)現(xiàn)了氫。但當(dāng)時(shí),人們認(rèn)為沒(méi)有一種氣體可以單獨(dú)收集或測(cè)量。醫(yī)生認(rèn)為氫和空氣沒(méi)有什么不同,很快就放棄了他的研究。
1766年,英國(guó)化學(xué)家卡文迪什是第一個(gè)收集氫氣并進(jìn)行認(rèn)真研究的人。
卡文迪什非常喜歡化學(xué)實(shí)驗(yàn)。有一次,他不小心把一塊鐵板掉進(jìn)鹽酸里。當(dāng)他為自己的疏忽而生氣時(shí),他發(fā)現(xiàn)鹽酸溶液中有氣泡,立刻吸引了他。通過(guò)在足夠的鹽酸和稀硫酸中加入一定量的鋅和鐵(硫酸和鹽酸的質(zhì)量因用途而異)進(jìn)行了幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氣體量是固定的。這表明這種新氣體的產(chǎn)生與所用酸的類(lèi)型和酸的濃度無(wú)關(guān)。
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卡文迪什利用排水系統(tǒng)收集新氣體。他發(fā)現(xiàn)氣體對(duì)燃燒蠟燭或呼吸動(dòng)物沒(méi)有幫助。如果與空氣混合,它將在火星上爆炸。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),卡文迪什終于找到了這種新氣體與普通空氣混合的爆炸極限。他在文章中寫(xiě)道,如果可燃?xì)怏w含量低于9.5%或高于65%,點(diǎn)燃后會(huì)燃燒,但不會(huì)爆炸。
不久之后,他測(cè)量了氣體的比重,發(fā)現(xiàn)燃燒的產(chǎn)物是水。毫無(wú)疑問(wèn),這種氣體是氫??ㄎ牡鲜驳难芯扛敿?xì)。他只需要向外界宣布,他發(fā)現(xiàn)了一種氫元素,并給了它一個(gè)名字。但受“可燃物理論”的影響,卡文迪什堅(jiān)持認(rèn)為水是一種元素,他不承認(rèn)偶然發(fā)現(xiàn)了一種新的元素。
后來(lái),拉沃伊瑟聽(tīng)說(shuō)了這件事。他重復(fù)了卡文迪什的實(shí)驗(yàn),聲稱(chēng)水不是一種元素,而是氫和氧的化合物。1787年,他正式提出氫作為元素。因?yàn)闅淙紵漠a(chǎn)物是水,他在拉丁語(yǔ)中稱(chēng)之為“水發(fā)生器”。
2016年1月,英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)的科學(xué)家使用金剛石砧創(chuàng)造了一個(gè)極高的壓力狀態(tài),從而創(chuàng)造了“第五個(gè)氫狀態(tài)”,即氫的固體金屬狀態(tài)。這種狀態(tài)下的氫通常位于大行星或太陽(yáng)的中心。分子被分離成單個(gè)原子,電子的行為就像金屬電子。