Det flydende brint er dihydrogenet, der afkøles under dets dugpunkt, er 20,28 grader Kelvin ( -252,87 ° C ) ved atmosfærisk tryk ( 101 325 Pa ). Derefter har den en tæthed på 70,973 kg / m 3 .
Det omtales generelt med akronymet LH2 til astronautiske applikationer . Det er faktisk et af de flydende brændstoffer, der bruges mest ved start, for eksempel af den amerikanske rumfærge , Delta IV- løfteraket eller Ariane 5- bæreraketten .
Den skotske kemiker og fysiker James Dewar var den første, der i 1899 lykkedes med at flydende brint ved at kombinere mekanisk afkøling af gassen med adiabatisk ekspansion . Hans proces blev forbedret af en anden kemiker og fysiker, franskmanden Georges Claude , for at give det, der er blevet kaldt siden Claude 's cyklus :
En anden proces, Brayton-cyklussen , bruger flydende helium (den eneste gas, der flydes ved en temperatur under dihydrogen ) blandet med argon (for at øge den gennemsnitlige molekylvægt for at gøre den termodynamisk mere effektiv i kompressionskølefaser).
Den teoretiske flydende energi af brint (ideel drift) er ca. 14 MJ / kg fra atmosfæretryk, det vil sige seksten gange mere end at flydende en ækvivalent masse af kvælstof .
Den massefylde af flydende brint er lav, således at antallet af hydrogenatomer indeholdt i en given mængde væske hydrogen er lavere end i tilfældet med nogle flydende kulbrinter . Varmen fra forbrændingen af et givet volumen flydende brint er mindre end den for det samme volumen af disse carbonhydrider.
Demonstration Densitet af flydende brint = 70,973 kg / m 3 . Antal mol H i 1 m 3 af flydende H 2 = 70,973 • 1000 / 1,00794 = 70 414 mol / m 3 . Densitet octan (C 8 H 18 ) = 700 kg / m 3 . Molmasse af oktan = 114,2285 g / mol. Antal mol oktan pr. Kubikmeter = 700 • 1000 / 114,2285 = 6 128,07 mol / m 3 . Antal mol brint pr. Kubikmeter oktan = 6.128,07 • 18 = 110.305 mol / m 3 .Densiteten af hydrogengas er 0,08988 g / L, mens den for flydende hydrogen når 70,9 g / L.
Komprimering af gassen til 800 atmosfærer resulterer i en gas med en densitet på 44 g / L.
Den brint molekyle har to allotropiske former:
Orthohydrogen repræsenterer 75% af molekylerne ved stuetemperatur, men kun 0,21% ved 20 K , hvor ortho → para- overgangen er eksoterm (527 kJ / kg ). For at forhindre det i at opstå under opbevaring og forårsage kogning af en stor del af den flydende gas (næsten halvdelen på ti dage, hvis omdannelsen får lov til at ske naturligt), udfører vi op til 95% af orthoen → para omdannelse på tidspunktet af likvefaktionsfaciliteter anvendelse af katalysatorer såsom jern (III) oxid Fe 2 O 3, aktivt kul , platineret asbest, sjældne jordarter , uranforbindelser , chrom (III) oxid Cr 2 O 3såvel som visse nikkelforbindelser .