Sıvı hidrojen olduğu dihidrojen yoğunlaşma noktasının altında soğutulur, bir 20.28 Kelvin derece ( -252,87 ° C ) de , atmosfer basıncında ( 101 325 Pa ). Daha sonra, 70,973 kg / m yoğunluğa sahiptir 3 .
Astronotik uygulamalar için genellikle LH2 kısaltması ile anılır . Aslında, kalkışta en çok kullanılan sıvı yakıtlardan biridir, örneğin Amerikan uzay mekiği , Delta IV fırlatıcı veya Ariane 5 fırlatıcı tarafından .
İskoç kimyacı ve fizikçi James Dewar ile gaz mekanik soğutma birleştirerek, hidrojen sıvılaştırılması olarak 1899 yılında, başarılı olmak için ilk adiyabatik genişleme . Süreci, başka bir kimyager ve fizikçi olan Fransız Georges Claude tarafından Claude'un döngüsünden bu yana çağrılan şeyi vermek için geliştirildi :
Diğer bir süreç olan Brayton çevrimi , argonla karıştırılmış sıvı helyum ( dihidrojenin altındaki bir sıcaklıkta sıvılaştırılan tek gazdır ) (sıkıştırmalı soğutma aşamalarında termodinamik olarak daha verimli hale getirmek için ortalama moleküler ağırlığını artırmak için) kullanır.
Hidrojenin teorik sıvılaştırma enerjisi (ideal çalışma) atmosferik basınçtan yaklaşık 14 MJ / kg'dır , yani eşdeğer bir dinitrojen kütlesini sıvılaştırmaktan on altı kat daha fazladır .
Yoğunluğu , sıvı hidrojen hidrojen atomlarının sayısı, sıvı hidrojen, belirli bir hacim içinde ihtiva edilen, düşük bu yüzden bazı durumlarda daha düşük olduğunu, sıvı hidrokarbonlar . Belirli bir sıvı hidrojenin yanma ısısı , bu hidrokarbonların aynı hacimdeki ısısından daha azdır.
Gösteri Sıvı hidrojen yoğunluğu = 70,973 kg / 3 . 1 m, H mollerinin sayısı 3 arasında sıvı H 2 = 70,973 • 1000 / 1,00794 = 70 414 mol / m 3 . Yoğunluğu oktan (Cı- 8 , H 18 ) = 700 kg / m 3 . Molar oktan kütlesi = 114.2285 g / mol. Metre küp başına oktan mollerinin sayısı = 700 • 1000 / 114,2285 = 6 128.07 mol / m 3 . Oktan metre küp başına hidrojen mol sayısı = 6,128.07 • 18 = 110.305 mol / m 3 . Oktanın özgül yanma ısısı = 5 115.95 / 114.2285 = 44.787 kJ / g oktan. Oktan olarak hidrojen molü başına yanma ısısı = 5 115.95 / 18 = 284.219 kJ / mol hidrojen (oktan cinsinden). Su oluşum ısısı = 285,8 kJ / mol su. Sıvı hidrojenin yanma ısısı = 285.8 / 18.01528 = 13.4236 kJ / g su oluşmuştur. Hidrojenin molü başına sıvı hidrojenin yanma ısısı = 285,8 / 2 = 120,915 kJ / mol sıvı hidrojen. 1 m yanma 3 oktan bültenleri: 6,128.07 • 5,115.95 = 31,351 x 10 6 kJ / m 3 . 1 m yanma 3 sıvı hidrojen bültenleri: 70 414 • 120,915 = 10,062 x 10 6 kJ / m 3 .Hidrojen gazının yoğunluğu 0.08988 g / L iken, sıvı hidrojenin yoğunluğu 70.9 g / L'ye ulaşır.
Gazın 800 atmosfere sıkıştırılması, 44g / L yoğunluğa sahip bir gazla sonuçlanır.
Hidrojen molekülünün iki allotropik formu vardır:
Ortohidrojen, oda sıcaklığında moleküllerin% 75'ini temsil eder, ancak 20 K'da sadece% 0.21'dir , orto → para geçişi ekzotermiktir (527 kJ / kg ). Depolama sırasında oluşmasını ve sıvılaştırılmış gazın büyük bir kısmının kaynamasına neden olmasını önlemek için (dönüşümün doğal olarak gerçekleşmesine izin verilirse on günde neredeyse yarısı), ortho'nun% 95'ine kadar yapıyoruz → gibi sıvılaştırma kullanarak katalizörlerin zamanda para dönüşüm demir (III) oksit Fe 2 O 3, aktif karbon , platinlenmiş asbest, nadir toprak elementleri , uranyum bileşikleri , krom (III) oksit Cr 2 O 3ve ayrıca belirli nikel bileşikleri .