氫氣（Hydrogen）是氫元素形成的一種單質(zhì)，化學(xué)式H2，分子量為2.01588。常溫常壓下氫氣是一種無色無味極易燃燒且難溶于水的氣體。氫氣的密度為0.089g/L（101.325kpa,0°C），只有空氣的1/14，是世界上已知的密度最小的氣體。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體（由于氫氣具有可燃性，安全性不高，飛艇現(xiàn)多用氦氣填充）。氫氣與電負(fù)性大的非金屬反應(yīng)顯示還原性，與活潑金屬反應(yīng)顯示氧化性。

氫氣是一種雙原子氣體分子，由兩個氫原子通過共用一對電子構(gòu)成。氫氣是自然界中最小的分子。氫原子具有獨特的電子構(gòu)型1s1，所以它既可能獲得一個電子成為H－（具有氦構(gòu)型1s2），也可能失去一個電子變成質(zhì)子H+。因此它表面上不但很像鹵素能獲得一個電子成為一種惰性氣結(jié)構(gòu)ns2np6，而且很像堿金屬能失去一個電子成為M+(ns2np6)。然而，由于氫在其結(jié)構(gòu)中沒有別的電子，故它與這兩族中的每一族都有足夠的差別，這說明將氫放在這兩族之外是正確的。

工業(yè)用途

氫氣是一種良好的化工原料，耗用氫氣量最大的是合成氨，世界上約百分之六十的氫氣用于合成氨，中國的比例更高。其次是經(jīng)合成氣（H2/CO2）制甲醇。氫與氯可合成氯化氫而制得鹽酸。 除能制氨和合成鹽酸外，氫氣還能還原有機物的硝基為氨基，如硝基苯氫化還原可制苯胺。用酮或醛和氫氣還原烷化能制各種有機產(chǎn)品，例N-烷基-N苯基對苯二胺、防老劑4010，防老劑4020等。

由于氫氣具有良好的還原性，且無污染，因此氫可代替碳作還原劑用于金屬冶煉；此外，氫氣還可用于光導(dǎo)纖維生產(chǎn)，金屬的切割焊接，氫燃料電池汽車，分布式發(fā)電等。

在一般情況下，氫極易與氧結(jié)合。這種特性使其成為天然的還原劑使用于防止出現(xiàn)氧化的生產(chǎn)中。在玻璃制造的高溫加工過程及電子微芯片的制造中，在氮氣保護氣中加入氫以去除殘余的氧。在石化工業(yè)中，需加氫通過去硫和氫化裂解來提煉原油。氫的另一個重要的用途是對人造黃油、食用油、洗發(fā)精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產(chǎn)品中的脂肪氫化。

氫氣還可用作工業(yè)燃料，氫氣作燃料用的優(yōu)點之一就是分子量最低，而氫和氧的燃燒熱值高，可達(dá)28670千卡／千克，比液氧和煤油的熱值（10000千卡／千克左右）高得多，液氫是優(yōu)良的火箭發(fā)動燃料，也可用于航天飛機的推進劑。據(jù)報導(dǎo)，中國從六十年代以來，已能生產(chǎn)液氫用于國防工業(yè)，先后建造了150、200、1500L／h的液氫生產(chǎn)設(shè)備，日總生產(chǎn)能力達(dá)數(shù)噸。除此以外，還擁有容積為60m3、70m3的液氫槽車和多種規(guī)格的液氫公路槽車，以及貯運中的相關(guān)技術(shù)裝備。中國1984年4月8日發(fā)射的第一顆試驗通信衛(wèi)星，使用的就是液氫和液氧推進劑。

醫(yī)療用途

已有研究發(fā)現(xiàn)，氫氣對于抗氧化、抗衰老、增強免疫力、對于人體自身修復(fù)、改善過敏體質(zhì)、促進新陳代謝都有良好的功效。

但是，將氫分子融入飲用水中，其有效性和安全性并沒有數(shù)據(jù)支持。而且人體本身就可以由腸內(nèi)細(xì)菌產(chǎn)生氫分子，其產(chǎn)生量隨食物纖維等的攝取量而變高。

因此，飲用富氫水是否能真正起作用還沒有定論。

儲存方法

氣氫儲存

氫氣因為是易燃壓縮氣體，故應(yīng)儲存于陰涼、通風(fēng)的倉間內(nèi)。倉內(nèi)溫度不宜超過30℃。遠(yuǎn)離火種、熱源。防止陽光直射。應(yīng)與氧氣、壓縮空氣、鹵素（氟氣、氯氣、溴）、氧化劑等分開存放。儲存間內(nèi)的照明、通風(fēng)等設(shè)施應(yīng)采用防爆型，開關(guān)設(shè)在倉外，配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備工具。驗收時要注意品名，注意驗瓶日期，先進倉的先發(fā)用。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。

氣態(tài)高壓儲氫是最普通和最直接的儲存方式。目前中國使用水容積為40升的鋼瓶在15MPa高壓儲存氫氣。這樣的鋼瓶只能儲存6m3標(biāo)準(zhǔn)氫氣，還不到高壓鋼瓶重量的1％。很明顯它的缺點是儲氫量小，運輸成本過高。

液氫儲存

通過氫氣絕熱膨脹而生成的液氫也可以作為氫的儲存方式。液氫沸點僅20.38K，氣化潛熱小，僅0.91kJ·mol/L，因此液氫的溫度與外界的溫度存在巨大的溫差，稍有熱量從外界滲人容器，即可快速沸騰而導(dǎo)致?lián)p失。液氫的理論體積密度也只有70kg/m3，考慮到容器和附件的體積，液氫系統(tǒng)的儲氫密度還不到40kg/m3。

液氫方式儲運的優(yōu)點是質(zhì)量儲氫密度高，但同樣存在成本問題和液氫蒸發(fā)損失的問題

運輸方法

氣氫輸送

氫氣的密度特別小，為了提高輸送能力，一般將氫氣加壓，使體積大大縮小，然后裝在高壓容器中、用船舶或牽引忙車進行較長距離的輸送。在技術(shù)上，這種運輸方法已經(jīng)相當(dāng)成熟。

液氫輸送

當(dāng)液氫生產(chǎn)廠離用戶距離較遠(yuǎn)對，可以把液氫裝在專用低溫絕熱槽罐內(nèi)。放在機車、卡車、船舶或者飛機上運輸，這是一種既能滿足較大輸氫量，又是比較經(jīng)濟、快速的運氫療式。

固氫運輸

用金屬儲氫材料儲存與輸送氧比較簡單，即用儲氫合金儲存氫氣，然后運輸裝有儲氫合金的容器。固氫輸送有如下優(yōu)點：體積儲氫密度高；容器工作條件溫和，不需要隔熱容器和高壓容器系統(tǒng)安全性好，避免爆炸危險。但最大的缺點是運輸效率太低（小到1％）。

環(huán)境危害

氫氣極易燃，和氟氣、氯氣、氧氣、一氧化碳以及空氣混合均有爆炸的危險，其中，氫氣與氟氣的混合物在低溫和黑暗環(huán)境就能發(fā)生自發(fā)性爆炸，與氯氣的混合體積比為1:1時，在光照下也可爆炸。氫氣由于無色無味，燃燒時火焰是透明的，因此其存在不易被感官發(fā)現(xiàn)，在許多情況下向氫氣中加入有臭味的乙硫醇，以便使嗅覺察覺，并可同時賦予火焰以顏色。氣體比空氣輕，在室內(nèi)使用和儲存時，漏氣上升滯留屋頂不易排出，遇火源即會引起爆炸。

健康危害

密閉操作，加強通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員穿防靜電工作服。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、鹵素接觸。在傳送過程中，鋼瓶和容器必須接地和跨接，防止產(chǎn)生靜電。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并進行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng)，加速擴散。如有可能，將漏出氣用排風(fēng)機送至空曠地方或裝設(shè)適當(dāng)噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗后再用。

滅火方法：切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉。