Gvozdeni hidrid - Gvozdeni hidrid. Hidridi prelaznih elemenata

Sistemi vodonik-metal često su prototipovi u proučavanju niza osnovnih fizičkih svojstava. Ekstremna jednostavnost elektronskih svojstava i mala masa atoma vodonika omogućavaju analizu fenomena na mikroskopskom nivou. Razmatraju se sljedeći zadaci:

• Restrukturiranje elektronske gustine u blizini protona u leguri s niskom koncentracijom vodika uključujući jaku interakciju elektrona i jona
• Određivanje indirektne interakcije u metalnoj matrici putem poremećaja „elektronske tečnosti“ i deformacije kristalne rešetke.
• Pri visokim koncentracijama vodika javlja se problem formiranja metalnog stanja u legurama nestehiometrijskog sastava.

Vodonik - legure metala

Vodik lokaliziran u međuprostorima metalne matrice blago iskrivljuje kristalnu rešetku. Sa stanovišta statističke fizike, implementiran je model međusobnog „mrežnog gasa“. Od posebnog interesa je proučavanje termodinamičkih i kinetičkih svojstava u blizini tačaka faznog prijelaza. Na niskim temperaturama formira se kvantni podsistem sa visokom energijom oscilacija nulte tačke i velikom amplitudom pomaka. Ovo omogućava proučavanje kvantnih efekata tokom faznih transformacija. Velika pokretljivost atoma vodika u metalu omogućava proučavanje procesa difuzije. Još jedno područje istraživanja je fizika i fizička kemija površinskih fenomena interakcije vodika s metalima: razlaganje molekule vodika i adsorpcija atomskog vodika na površini. Posebno je zanimljiv slučaj kada je početno stanje vodika atomsko, a konačno molekularno. Ovo je važno kada se stvaraju metastabilni metal-vodonik sistemi.

Primena sistema vodonik - metal

• Prečišćavanje vodika i vodikovi filteri
• Upotreba metalnih hidrida u nuklearnim reaktorima kao moderatora, reflektora itd.
• Izotopska separacija
• Thermo nuklearnih reaktora- ekstrakcija tricijuma iz litijuma
• Uređaji za disocijaciju vode
• Elektrode za gorivne ćelije i baterije
• Skladištenje vodika za automobilske motore na bazi metalnih hidrida
• Toplotne pumpe na bazi metalnih hidrida, uključujući klima uređaje za vozila i kuće
• Energetski pretvarači za termoelektrane

Intermetalni metalni hidridi

Hidridi intermetalnih jedinjenja se široko koriste u industriji. Većina punjivih baterija i akumulatora, na primjer, za mobilne telefone, prijenosne računare (laptopove), foto i video kamere, sadrže metal-hidridnu elektrodu. Takve baterije su ekološki prihvatljive jer ne sadrže kadmijum.

Tipične nikl-metal-hidridne baterije

Wikimedia Foundation. 2010.

Pogledajte šta su "metalni hidridi" u drugim rječnicima:

Spojevi vodonika s metalima i nemetalima koji imaju manju elektronegativnost od vodonika. Ponekad se spojevi svih elemenata sa vodonikom smatraju hidridima. Klasifikacija U zavisnosti od prirode vodonične veze, razlikuju se... ... Wikipedia

Jedinjenja vodika s metalima ili nemetalima manje elektronegativna od vodonika. Ponekad se G. naziva konn. all chem. elemenata sa vodonikom. Postoje jednostavni ili binarni hidridi, složeni (vidi, na primjer, Aluminij hidridi, Metalni borohidridi ... Hemijska enciklopedija

Jedinjenja vodonika sa drugim elementima. U zavisnosti od prirode vodonične veze, razlikuju se tri vrste vodonika: jonski, metalni i kovalentni. Jonski (soliki) plinovi uključuju plinove alkalnih i zemnoalkalnih metala. Ovo… …

- (metalidi), imaju metalna svojstva. St. vi, posebno električni. provodljivost, koja je zbog metala. priroda hemije komunikacije. Za M. s. uključuje konn. metali međusobno, intermetalidi i mnogi drugi. conn. metali (uglavnom prelazni metali) sa nemetalima ... ... Hemijska enciklopedija

Bor-hidridi, borani, jedinjenja bora i vodonika. Poznato je da B. sadrže od 2 do 20 atoma bora po molekulu. Najjednostavniji B., BH3, ne postoji u slobodnom stanju, poznat je samo u obliku kompleksa sa aminima, etrima itd. lik… … Velika sovjetska enciklopedija

Jednostavne supstance koje u normalnim uslovima imaju karakteristična svojstva: visoku električnu i toplotnu provodljivost, negativan temperaturni koeficijent električne provodljivosti, sposobnost da dobro reflektuju elektromagnetne talase.... Velika sovjetska enciklopedija

PODGRUPA VA. PORODICA FOSFORA AZOTA Za ovu podgrupu karakterističan je i trend promjene svojstava od nemetalnih do metalnih, koji je identifikovan u podgrupama IIIA i IVA. Prelazak u metaličnost (iako zamagljen) počinje sa arsenom, u ... ... Collier's Encyclopedia

- (od latinskog inter između i metal) (intermetalna jedinjenja), hem. conn. dva ili nekoliko metali među sobom. Pripadaju metalnim spojevima ili metalidima. I. nastaju kao rezultat interakcije. komponente tokom fuzije, kondenzacija iz pare... Hemijska enciklopedija

- (od grčkog metallon izvorno, rudnik, rudnik), u va, koji u normalnim uslovima imaju karakteristična, metalna, visoka električna svojstva. vodljivost i toplotna provodljivost, negativna. temperaturni koeficijent električni provodljivost, sposobnost..... Hemijska enciklopedija

Metal- (Metal) Definicija metala, fizičkih i hemijskih svojstava metala Definicija metala, fizičkih i hemijskih svojstava metala, primena metala Sadržaj Sadržaj Definicija Nalaz u prirodi Svojstva Karakteristična svojstva… … Investor Encyclopedia

Gvožđe(I) hidrid

Model štapa i kuglice molekule željeznog hidrida
imena
Sistematski naziv IUPAC Hydridoiron (3)
Identifikatori
svojstva
	FeH3
Molarna masa	56,853 g mol -1
termohemija
	450,6 kJ mol -1
Srodna jedinjenja
Srodna jedinjenja	Gvozdeni hidridi, FeH2 CrH, CaH, MgH
Linkovi infokutije

Gvožđe(I) hidrid, sistematski nazivan gvozdeni hidrid I poli (hidridiron) je čvrsto anorgansko jedinjenje sa hemijskom formulom (FeH)
n (takođe napisano()
P ili FeH). On je i termodinamički i kinetički nestabilan u odnosu na raspadanje na sobnim temperaturama, i kao takav, malo se zna o njegovim svojstvima zapremine.

Gvožđe(I) hidrid je najjednostavniji polimerni željezni hidrid. Zbog svoje nestabilnosti nema praktičnu industrijsku upotrebu. Međutim, u metalurškoj hemiji, željezo(I) hidrid je osnova za neke oblike legura željeza i vodika.

Nomenklatura

Sistematski naziv gvozdeni hidrid, važeći IUPAC naziv, konstruiran prema kompozicionoj nomenklaturi. Međutim, kao što ime sugerira, priroda je sastavljena, ona ne pravi razliku između spojeva iste stehiometrije, kao što su molekularne vrste koje pokazuju različita kemijska svojstva. Sistematski nazivi poli (hidridiron) I poli, kao i važeći IUPAC nazivi, konstruisani su prema aditivnoj, odnosno elektron-deficijentnoj supstitutivnoj nomenklaturi. Oni razlikuju naslovno jedinjenje od ostalih.

Hydridoiron

Hidroiron, takođe sistematski nazvan feran (1), je jedinjenje povezano sa hemijska formula FeH (takođe napisano). Takođe je nestabilan na sobnoj temperaturi sa dodatnom tendencijom autopolimerizacije, pa se stoga ne može koncentrirati.

Hidroiron je najjednostavniji molekularni željezni hidrid. Dodatno, može se smatrati monomerom željezo(I) hidrida. Pronađen je u izolaciji samo u ekstremnim uslovima, kao što je zarobljen u zamrznutim plemenitim gasovima, u hladnim zvezdama ili kao gas na temperaturama iznad tačke ključanja gvožđa. Očekuje se da ima tri viseće valentne veze, te je stoga slobodni radikal; njegova formula se može napisati FeH 3 kako bi se istakla ova činjenica.

Na veoma niskim temperaturama (ispod 10), FeH može formirati kompleks sa molekularnim vodonikom FeH·H2.

Hidroiron je prvi put otkriven u laboratoriji B. Clémenta i L. Åkerlinda 1950-ih.

svojstva

Radikalnost i kiselost

Jedan elektron druge atomske ili molekularne vrste može se supstitucijom povezati sa centrom željeza u hidrido željezu:

RR → · R

Zbog ovog hvatanja jednog elektrona, hidrido željezo ima radikalan karakter. Hidroiron je jak radikal.

Lewisov bazni elektronski par može se formirati sa centrom željeza redukcijom:

+: L →

Zbog ovog hvatanja vezanih elektronskih parova, hidridoželjezo ima karakter Luisove kiseline. Treba očekivati ​​da željezo(I) hidrid ima značajno smanjena radikalna svojstva, ali ima slična svojstva kao i kiseline, međutim brzina reakcije i konstanta ravnoteže su različite.

Compound

U željezo(I) hidridu, atomi formiraju mrežu, s pojedinačnim atomima povezanim kovalentnim vezama. Pošto je polimer čvrsta supstanca, pojedinačni kristalni uzorak neće proći kroz prelaze između stanja kao što su topljenje i otapanje, jer bi to zahtevalo preuređenje molekularnih veza i stoga promenilo njegov hemijski identitet. Očekuje se da će koloidni kristalni uzorci, u kojima su uključene intermolekularne sile, proći kroz prelaze između stanja.

(I), željezni hidrid usvaja dvostruku heksagonalnu čvrsto zbijenu kristalnu strukturu sa prostornom grupom P6 3 /MMC, koja se također naziva epsilon-prime željezni hidrid u kontekstu gvožđe-vodonik sistema. Predviđeno je da će pokazati polimorfizam, prelazeći na nekoj temperaturi ispod -173 °C (-279 °F) u kristalnu strukturu usmjerenu na lice s prostornom grupom Ptom 3 m.

Elektromagnetna svojstva

Predviđa se da će FeH imati kvartetna i sekstetna osnovna stanja.

Molekul FeH ima najmanje četiri stanja niske elektronske energije, uzrokovana nevezujućim elektronima koji zauzimaju položaje u različitim orbitalama: X 4 Δ, A 6 Δ, b 6 Π i C 6 Σ +. Stanja više energije nazivaju se B 4 E - , C 4 Φ, D 4 Σ + , E 4 Π i F 4 Δ. Čak više visoki nivoi označene kao G 4 P i N 4 D iz kvartetnog sistema, i g - Σ -, e 6 Π, F 6 Δ i g 6 Φ. U kvartetu stanja, unutrašnji kvantni broj J uzima vrijednosti 1/2, 3/2, 5/2 i 7/2.

FeH igra važnu apsorpcionu traku (tzv krilna grupa-ford) u bliskom infracrvenom području od ruba pojasa na 989,652 nm i maksimuma apsorpcije na 991 nm. Takođe ima linije u plavoj boji na 470 do 502,5 nm i u zelenoj od 520 do 540 nm.

Mali izotopski pomak u deuteriranom FED-u u poređenju sa PE na ovoj talasnoj dužini ukazuje da je grupa posledica (0,0) prelaza iz stanja, odnosno F 4 D-X 4 D.

Različite druge grupe postoje u svakom dijelu spektra zbog različitih vibracijskih prijelaza. Opseg (1,0), takođe zbog prelaza F 4 Δ-X 4 Δ, je oko 869,0 nm, a (2,0) opseg je oko 781,8 nm.

Svaka grupa ima veliki broj linija. To je zbog prijelaza između različitih rotacijskih stanja. Linije su grupisane u podopsegovima 4 Δ 7/2 - 4 Δ 7/2 (jako) i 4 Δ 5/2 - 4 Δ 5/2, 4 Δ 3/2 - 4 Δ 3/2 i 4 Δ 1/ 2 - 4 Δ1/2. Brojevi poput 7/2 su vrijednost oma spin komponente. Svaka od njih ima dvije grane P i R, a neke od njih imaju Q granu Unutar svake postoji ono što se zove Λ cijepanje, što rezultira linijama niže energije (označene s "a") i linijama više energije (zvane "b"). ). Za svaku od njih postoji niz spektralnih linija u zavisnosti od J, rotacionog kvantnog broja, počevši od 3,5 i idući naviše u koracima od 1. Koliko J dostiže zavisi od temperature. Osim toga, postoji 12 satelitskih grana 4 Δ 7/2 - 4 Δ 5/2, 4 Δ 5/2 - 4 Δ 3/2, 4 Δ 3/2 - 4 Δ 1/2, 4 Δ 5/2 - 4 Δ 7/2, 4 Δ 3/2 - 4 Δ 5/2 i 4 Δ 1/2 - 4 Δ 3/2 sa P i R granama.

Neke linije su magnetski osjetljive, na primjer 994,813 i 995,825 nm. Oni su prošireni Zeemanovim efektom, ostali u istom frekvencijskom opsegu su neosjetljivi na efekte magnetnih polja, kao što su 994,911 i 995,677 nm. U spektru (0-0) grupe ima 222 linije.

Ulazak u svemir

Gvozdeni hidrid je jedan od retkih molekula otkrivenih na Suncu. Linije za PE u plavo-zelenom delu Sunčevog spektra su zabeležene 1972. godine, uključujući mnoge apsorpcione linije 1972. godine. Pored sunčevih pjega, umbre pokazuju grupu Wing-Ford. istaknuto.

Trake za PV (i druge hidride

Dok je teorija tektonike ploča slavila svoju “pobjedu”, istovremeno dobijajući nedostatke u toku daljih proučavanja strukture podzemlja i krećući se ka njenom kolapsu, teorija širenja Zemlje je riješila svoja dva glavna problema, a na U isto vrijeme - pronađena je verzija takvog mehanizma proširenja, koji istovremeno otklanja sva pitanja "prevelikim" pritiscima u jezgri.

Izlaz iz dugog ćorsokaka predložio je prije otprilike tri decenije sovjetski naučnik Vladimir Larin (sada doktor geoloških nauka), koji je, kao što se često dešava, ovom problemu pristupio iz sasvim drugog ugla.

Rice. 69. Dijagram atoma metala i vodonika

Prije svega, rastvaranje vodika u metalu nije jednostavno njegovo miješanje s atomima metala – u ovom slučaju, vodik predaje svoj elektron, koji ima samo jedan, u zajedničku riznicu rješenja i ostaje apsolutno „goli“. ” proton. A dimenzije protona su 100 hiljada puta (!) manje od dimenzija bilo kog atoma, što mu u konačnici (zajedno sa ogromnom koncentracijom naboja i mase protona) omogućava čak i da prodre duboko u elektronsku ljusku drugih atoma (ova sposobnost golog protona je već eksperimentalno dokazana).

Ali prodirući unutar drugog atoma, čini se da proton povećava naboj jezgra ovog atoma, povećavajući privlačenje elektrona prema njemu i na taj način smanjujući veličinu atoma. Stoga, rastvaranje vodika u metalu, ma koliko paradoksalno izgledalo, može dovesti ne do labavosti takvog rješenja, već, naprotiv, do zbijanje originalnog metala. U normalnim uslovima (tj. pri normalnom atmosferskom pritisku i sobnoj temperaturi) ovaj efekat je beznačajan, ali je pri visokom pritisku i temperaturi prilično značajan.

Dakle, pretpostavka da vanjsko tečno jezgro Zemlje sadrži značajnu količinu vodonika, prvo, nije u suprotnosti s njom hemijska svojstva; drugo, već rješava problem dubokog skladištenja vodonika za ležišta rude; i treće, ono što je za nas važnije, omogućava značajno sabijanje supstance bez jednako značajnog povećanja pritiska u njoj.

„Na Moskovskom univerzitetu su napravili cilindar na bazi... intermetalnog jedinjenja [legura lantana i nikla]. Okrenite slavinu i hiljadu litara vodonika će se osloboditi iz litarskog cilindra!” (M. Kuryachaya, “Hidridi koji nisu postojali”).

Ali ispostavilo se da su sve to "sjeme"...

U metalnim hidridima - to jest, u hemijskim jedinjenjima metala sa vodonikom - imamo drugačiju sliku: nije vodonik taj koji predaje svoj elektron (u opštu prilično labavu elektronsku kasicu-prasicu), već se metal oslobađa svog spoljašnjeg elektronsku ljusku, formirajući tzv jonska veza sa vodonikom. Istovremeno, atom vodika, prihvatajući dodatni elektron u istu orbitu u kojoj se rotira elektron koji već ima, praktički ne mijenja svoju veličinu. Ali radijus jona atoma metala – to jest atoma bez svoje vanjske elektronske ljuske – znatno je manji od polumjera samog atoma. Za gvožđe i nikl, radijus jona je približno 0,6 poluprečnika neutralnog atoma, a za neke druge metale taj odnos je još impresivniji. Ovakvo smanjenje veličine metalnih jona omogućava da se više puta zbijaju u hidridnom obliku bez ikakvog povećanja pritiska kao posledice takvog zbijanja!..

Štaviše, ova sposobnost hiper-denzifikacije pakovanja hidridnih čestica je eksperimentalno otkrivena čak i pod normalnim normalnim uslovima (vidi tabelu 1), a pri visokim pritiscima se još više povećava.

Gustina, g/cm

Metal

Hidrid

Zbijenost, %

Table 1. Kompaktibilnost nekih hidrida (u normalnim uslovima)

Osim toga, sami hidridi su također sposobni da rastvore dodatni vodonik. Svojevremeno su čak pokušali da iskoriste ovu sposobnost u razvoju hidrogenskih automobila za skladištenje goriva.

“...na primjer, jedan kubni centimetar magnezijum hidrida sadrži jedan i po puta više vodonika po težini nego što ga sadrži kubni centimetar tekućeg vodika, i sedam puta više nego u plinu komprimiranom na sto pedeset atmosfera! ” (M. Kuryachaya, “Hidridi koji nisu postojali”).

Jedan problem je što su u normalnim uslovima hidridi veoma nestabilni...

Ali nama ne trebaju normalni uslovi, jer mi pričamo o mogućnosti njihovog postojanja duboko u utrobi planete – gdje je pritisak znatno veći. A s povećanjem pritiska, stabilnost hidrida se značajno povećava.

Danas je dobivena eksperimentalna potvrda ovih svojstava, a sve više geologa postepeno je sklono vjerovanju da bi se model hidridnog jezgra mogao pokazati mnogo bližim stvarnosti od prethodnog modela željezo-nikl. Štaviše, rafinirani proračuni uslova u utrobi naše planete otkrivaju nezadovoljavajuću prirodu „čistog“ modela željezo-nikl njegovog jezgra.

“Seizmološka mjerenja pokazuju da i unutrašnje (čvrsto) i vanjsko (tečno) jezgro Zemlje karakterizira manja gustina u odnosu na vrijednost dobijenu na osnovu modela jezgra koje se sastoji samo od metalnog željeza pod istim fizičko-hemijskim parametrima. .

Prisustvo vodonika u jezgru je dugo bilo predmet rasprave zbog njegove niske rastvorljivosti u gvožđu pri atmosferskom pritisku. Međutim, nedavni eksperimenti su utvrdili da se željezni hidrid FeH može formirati na visokim temperaturama i pritiscima i da je, kada ponire dublje, stabilan na pritiscima većim od 62 GPa, što odgovara dubinama od ~1600 km. U tom smislu, prisustvo značajnih količina (do 40 mol.%) vodonika u jezgru je sasvim prihvatljivo i smanjuje svoju gustoću na vrijednosti u skladu sa seizmološkim podacima"(Yu. Pushcharovsky, "Tektonika i geodinamika Zemljinog omotača").

Ali najvažnije je da se pod određenim uvjetima - na primjer, kada se smanji pritisak ili kada se zagrije - hidridi mogu razbiti na svoje komponente. Metalni joni prelaze u atomsko stanje sa svim posljedicama koje iz toga proizlaze. Javlja se proces u kojem se volumen tvari značajno povećava bez promjene mase, odnosno bez kršenja zakona održanja materije. Sličan proces se događa kada se vodik oslobađa iz otopine u metalu (vidi gore).

A ovo već daje potpuno razumljiv mehanizam za povećanje veličine planete!!!

“Glavna geološka i tektonska posljedica hipoteze o prvobitno hidridnoj Zemlji je značajna, možda višestruka tijekom vremena geološka istorija povećavajući njen volumen, što je zbog neizbježne dekompresije unutrašnjosti planete tokom otplinjavanja vodonika i prelaska hidrida u metale“ (V. Larin, „Hipoteza prvobitno hidridne Zemlje“).

Dakle, Larin je predložio teoriju koja ne samo da rješava neke od problema rudnih ležišta i objašnjava niz procesa u povijesti Zemlje (na koje ćemo se vratiti), već također pruža ozbiljno tlo za hipotezu o širenju našeg planeta - kao nuspojava.

Larin je učinio ono najvažnije - otklonio je sve glavne probleme teorije širenja Zemlje!..

Ostali su samo "tehnički detalji".

Na primjer, apsolutno nije jasno koliko se tačno naša planeta povećala za čitav period svog postojanja i kojom se tačno brzinom odvijala njena ekspanzija. Različiti istraživači dali su procjene koje su se međusobno jako razlikovale, osim toga, snažno podsjećaju na jednostavno sisanje prsta.

“...u paleozoiku, prema ovoj hipotezi, radijus Zemlje bio je otprilike 1,5 - 1,7 puta manji od modernog i, stoga, od tada se zapremina Zemlje povećala otprilike 3,5 - 5 puta" (O Sorokhtin, "Katastrofa Zemlje koja se širi").

„Najvjerovatnije mi se čine ideje o relativno umjerenoj skali širenja Zemlje, u kojoj se od ranog arheja (to jest, preko 3,5 milijardi godina) njen polumjer mogao povećati za najviše jedan i po do dva puta. , od kasnog proterozoika (to jest, preko 1,6 milijardi godina) - ne više od 1,3 - 1,5 puta, a od početka mezozoika (to jest, tokom posljednjih 0,25 milijardi godina) za najviše 5, maksimalno 10 posto" (E. Milanovsky, "Zemlja pulsira li Zemlja?

Avaj. Larinova hipoteza takođe ne daje direktan odgovor na ovo pitanje.

Štaviše, svi istraživači su polazili od činjenice da se proces odvija manje-više ravnomjerno od samog početka formiranja Zemlje (autor teorije hidrida, V. Larin, također se pridržava ove hipoteze). A to dovodi do tako niskih stopa ekspanzije da je to gotovo nemoguće otkriti modernim instrumentima. A čini se da je testiranje valjanosti teorije samo pitanje daleke budućnosti.

Počnimo sa sastavom spojeva za ubrizgavanje. Razmotrimo ovo pitanje na primjeru hidrida prijelaznih elemenata. Ako tokom formiranja međuprostorne faze atomi vodonika padaju samo u tetraedarske šupljine u metalnoj rešetki, tada bi granični sadržaj vodika u takvom spoju trebao odgovarati formuli MeH 2 (gdje je Me metal čiji atomi formiraju zbijeno pakiranje ). Na kraju krajeva, u rešetki ima dvostruko više tetraedarskih praznina nego što ima atoma koji formiraju zbijeno pakiranje. Ako atomi vodika padaju samo u oktaedarske praznine, onda iz istih razmatranja proizlazi da bi granični sadržaj vodika trebao odgovarati formuli MeH - u gustom pakiranju ima onoliko oktaedarskih praznina koliko ima atoma koji čine ovo pakiranje.

Tipično, kada se spojevi prelaznih metala formiraju sa vodonikom, popunjavaju se ili oktaedarske ili tetraedarske praznine. U zavisnosti od prirode polaznih materijala i uslova procesa, može doći do potpunog ili samo delimičnog punjenja. U poslednjem slučaju, sastav jedinjenja će odstupiti od celobrojne formule i biće nedefinisan, na primer MeH 1-x; Men 2-x. Implementacijske veze, dakle, po svojoj prirodi moraju biti jedinjenja promenljivog sastava, tj. onih čiji sastav, u zavisnosti od uslova njihove pripreme i dalje prerade, varira u prilično širokim granicama.

Razmotrimo neka tipična svojstva međuprostornih faza na primjeru spojeva s vodonikom. Da biste to učinili, usporedite hidride nekih prijelaznih elemenata s hidridom alkalnog metala (litij).

Kada se litij spoji s vodikom, nastaje tvar određenog sastava LiH. U pogledu fizičkih svojstava, nema ništa zajedničko sa osnovnim metalom. Litijum provodi električnu struju, ima metalni sjaj, duktilnost, jednom rečju, čitav kompleks metalnih svojstava. Litijum hidrid nema nijedno od ovih svojstava. Ovo je bezbojna tvar nalik soli, nimalo slična metalu. Kao i drugi hidridi alkalnih i zemnoalkalnih metala, litijum hidrid je tipično jonsko jedinjenje, gde atom litija ima značajan pozitivan naboj, a atom vodonika ima jednako negativan naboj. Gustina litijuma je 0,53 g/cm 3, a gustina litijum hidrida je 0,82 g/cm 3 - javlja se primetno povećanje gustine. (Isto se uočava i prilikom formiranja hidrida drugih alkalnih i zemnoalkalnih metala).

Paladij (tipični prelazni element) prolazi kroz potpuno različite transformacije kada je u interakciji sa vodonikom. Dobro poznati demonstracijski eksperiment je u kojem se paladijumska ploča, s jedne strane premazana lakom otpornim na plin, savija kada se napuhuje vodonikom.

To se događa jer se gustoća rezultirajućeg paladij hidrida smanjuje. Ovaj fenomen se može dogoditi samo ako se razmak između atoma metala poveća. Uvedeni atomi vodonika „razdvajaju“ atome metala, mijenjajući karakteristike kristalne rešetke.

Povećanje volumena metala pri apsorpciji vodika s formiranjem međuprostornih faza događa se tako primjetno da se gustina metala zasićenog vodikom ispostavi da je znatno niža od gustine originalnog metala (vidi tabelu 2)

Strogo govoreći, rešetka koju formiraju atomi metala obično ne ostaje potpuno nepromijenjena nakon apsorpcije vodika ovim metalom. Bez obzira koliko je mali atom vodonika, on i dalje unosi distorzije u rešetku. U ovom slučaju obično ne dolazi samo do proporcionalnog povećanja udaljenosti između atoma u rešetki, već i do neke promjene u njenoj simetriji. Stoga se često samo radi jednostavnosti kaže da se atomi vodika uvode u praznine u gustom pakiranju – gusto pakiranje metalnih atoma je još uvijek poremećeno kada se uvedu atomi vodika.

Tabela 2 Promjena gustine nekih prelaznih metala tokom formiranja međuprostornih faza sa vodonikom.

Ovo je daleko od jedine razlike između hidrida tipičnih i prijelaznih metala.

Tokom formiranja intersticijalnih hidrida, očuvana su tipična svojstva metala kao što su metalni sjaj i električna provodljivost. Istina, oni mogu biti manje izraženi nego kod matičnih metala. Stoga su intersticijski hidridi mnogo sličniji matičnim metalima od hidrida alkalijskih i zemnoalkalnih metala.

Takvo svojstvo kao što je plastičnost značajno se mijenja - metali zasićeni vodikom postaju krhki, često je originalne metale teško pretvoriti u prah, ali s hidridima istih metala to je mnogo lakše.

Na kraju, treba napomenuti veoma važno svojstvo intersticijalnih hidrida. Kada prelazni metali stupe u interakciju sa vodonikom, uzorak metala nije uništen. Osim toga, zadržava svoj izvorni oblik. Isto se dešava i prilikom obrnutog procesa - razgradnje hidrida (gubitak vodonika).

Može se postaviti prirodno pitanje: da li se proces formiranja međuprostornih faza može smatrati hemijskim u punom smislu te riječi? Da li je moguće da se formiraju vodeni rastvori - proces koji ima mnogo više "hemije"?

Da bismo odgovorili, moramo koristiti hemijsku termodinamiku.

Poznato je da formiranje hemijskih jedinjenja iz jednostavnih supstanci (kao i dr hemijski procesi) obično je praćeno primjetnim energetskim efektima. Najčešće su ovi efekti egzotermni, a što se više energije oslobađa, to je jača rezultirajuća veza.

Toplotni efekti su jedan od najvažnijih znakova da se ne događa samo miješanje supstanci, već da se odvija kemijska reakcija. Kada se unutrašnja energija sistema promeni, formiraju se nove veze.

Pogledajmo sada kakve energetske efekte uzrokuje formiranje intersticijskih hidrida. Ispostavilo se da je širenje ovdje prilično veliko. U metalima bočnih podgrupa III, IV i V grupa periodnog sistema, formiranje intersticijskih hidrida je praćeno značajnim oslobađanjem toplote, reda veličine 30-50 kcal/mol (kada se litijum hidrid formira iz jednostavnih supstanci , oslobađa se oko 21 kcal/mol). Može se prepoznati da su intersticijski hidridi, barem od elemenata navedenih podgrupa, prilično „prava“ hemijska jedinjenja. Međutim, treba napomenuti da su za mnoge metale koji se nalaze u drugoj polovini svake prelazne serije (na primjer, željezo, nikal, bakar), energetski efekti formiranja intersticijskih hidrida mali. Na primjer, za hidrid približnog sastava FeH 2, termički efekat je samo 0,2 kcal/mol .

Mala vrijednost DN takvih hidrida diktira metode za njihovu pripremu - ne direktnu interakciju metala s vodikom, već indirektan način.

Pogledajmo nekoliko primjera.

Nikl hidrid, čiji je sastav blizak NiH 2, može se dobiti tretiranjem eteričnog rastvora nikl hlorida sa fenilmagnezij bromidom u struji H2:

Nikl hidrid dobijen kao rezultat ove reakcije je crni prah koji lako ispušta vodonik (što je općenito karakteristično za intersticijske hidride, kada se lagano zagrije u atmosferi kisika, on se zapali).

Na isti način mogu se dobiti hidridi suseda nikla u periodnom sistemu - kobalta i gvožđa.

Druga metoda za pripremu prelaznih hidrida zasniva se na upotrebi litijum alanata LiAlH Kada hlorid odgovarajućeg metala reaguje sa LiAlH 4 u etarskom rastvoru, formira se alanat ovog metala:

MeCl 2 +LiAlH 4 >Ja (AlH 4 ) 2 +LiCl(5)

Za mnoge metale, alanati su krhka jedinjenja koja se raspadaju kada se temperatura poveća.

Ja (AlH 4 ) 2 >MeH 2 + Al + H 2 (6)

Ali za neke metale sekundarnih podgrupa događa se drugačiji proces:

Ja (AlH 4 ) 2 >MeH 2 +AlH 3 (7)

U tom slučaju umjesto mješavine vodonika i aluminija nastaje aluminij hidrid koji je rastvorljiv u eteru. Pranjem produkta reakcije eterom može se dobiti čisti hidrid prijelaznog metala kao ostatak. Na taj način su, na primjer, dobijeni niskostabilni hidridi cinka, kadmijuma i žive.

Može se zaključiti da se priprema hidrida elemenata bočnih podgrupa zasniva na tipičnim metodama anorganske sinteze: reakcijama izmjene, termičkoj razgradnji krhkih jedinjenja pod određenim uslovima itd. Ovim metodama se hidridi gotovo svih prelaznih elemenata, čak i vrlo dobijeni su krhki. Sastav nastalih hidrida je obično blizak stehiometrijskom: FeH 2, CoH 2, NiH 2 ZnH 2, CdH 2, HgH 2. Očigledno, postizanje stehiometrije je olakšano niskom temperaturom na kojoj se te reakcije provode.

Hajde sada da ispitamo uticaj reakcionih uslova na sastav nastalih intersticijskih hidrida. To direktno slijedi iz Le Chatelierovog principa. Što je veći pritisak vodika i niža temperatura, to je zasićenje metala vodonikom bliže graničnoj vrednosti. Drugim rečima, svaka određena temperatura i svaka vrednost pritiska odgovaraju određenom stepenu zasićenosti metala vodonikom. Obrnuto, svaka temperatura odgovara određenom ravnotežnom pritisku vodonika iznad metalne površine.

Ovdje je jedan od moguće primjene hidridi prelaznih elemenata. Recimo da u nekom sistemu trebate stvoriti strogo definiran tlak vodonika. U takav sistem se stavlja metal zasićen vodonikom (u eksperimentima je korišćen titanijum). Zagrijavanjem na određenu temperaturu možete stvoriti potreban pritisak plinovitog vodonika u sistemu.

Svaka klasa spojeva je zanimljiva na svoj način hemijske prirode, sastav i struktura čestica od kojih se sastoji i priroda veze između ovih čestica. Hemičari tome posvećuju svoj teorijski i eksperimentalni rad. Oni nisu izuzetak od faze implementacije.

Još ne postoji definitivno gledište o prirodi intersticijalnih hidrida. Često različita, ponekad suprotna gledišta uspješno objašnjavaju iste činjenice. Drugim riječima, još uvijek ne postoje jedinstveni teorijski pogledi na strukturu i svojstva intersticijalnih spojeva.

Razmotrimo neke eksperimentalne činjenice.

Najdetaljnije je proučavan proces apsorpcije vodonika paladijumom. Za ovaj prijelazni metal je karakteristično da je koncentracija vodonika otopljenog u njemu na konstantnoj temperaturi proporcionalna kvadratnom korijenu vanjskog tlaka vodika.

Na bilo kojoj temperaturi, vodik se u određenoj mjeri disocira na slobodne atome, tako da postoji ravnoteža:

Konstanta za ovu ravnotežu je:

Gdje R N -- pritisak (koncentracija) atomskog vodonika.

Odavde (11)

Može se vidjeti da je koncentracija atomskog vodonika u plinovitoj fazi proporcionalna kvadratnom korijenu tlaka (koncentracije) molekularnog vodonika. Ali koncentracija vodonika u paladiju je također proporcionalna istoj vrijednosti.

Iz ovoga možemo zaključiti da paladij otapa vodonik u obliku pojedinačnih atoma.

Kakva je onda priroda veze u paladijum hidridu? Da bi se odgovorilo na ovo pitanje, provedeno je nekoliko eksperimenata.

Utvrđeno je da prilikom prolaska električna struja kroz paladijum zasićen vodonikom, atomi nemetala prelaze na katodu. Mora se pretpostaviti da je vodonik koji se nalazi u metalnoj rešetki potpuno ili djelomično disociran na protone (tj. H+ ione) i elektrone.

Informacije o elektronska struktura paladijum hidrid su dobijeni proučavanjem magnetnih svojstava. Proučavana je promjena magnetnih svojstava hidrida u zavisnosti od količine vodonika koji ulazi u strukturu. Na osnovu proučavanja magnetskih svojstava supstance, moguće je procijeniti broj nesparenih elektrona sadržanih u česticama od kojih se ova supstanca sastoji. U prosjeku, postoji otprilike 0,55 nesparenih elektrona po atomu paladijuma. Kada je paladij zasićen vodonikom, smanjuje se broj nesparenih elektrona. A u tvari sastava PdH 0,55 praktički nema nesparenih elektrona.

Na osnovu ovih podataka možemo zaključiti: nespareni elektroni paladija formiraju parove sa nesparenim elektronima atoma vodika.

Međutim, svojstva intersticijalnih hidrida (posebno električnih i magnetskih) mogu se objasniti i na osnovu suprotne hipoteze. Može se pretpostaviti da intersticijski hidridi sadrže H - ione, koji nastaju zbog hvatanja atoma vodika dijela poluslobodnih elektrona prisutnih u metalnoj rešetki. U ovom slučaju, elektroni dobijeni od metala bi takođe formirali parove sa elektronima prisutnim na atomima vodonika. Ovaj pristup također objašnjava rezultate magnetnih mjerenja.

Moguće je da oba tipa jona koegzistiraju u intersticijskim hidridima. Elektroni metala i elektroni vodonika formiraju parove i stoga nastaje kovalentna veza. Ovi elektronski parovi mogu se pomjeriti na ovaj ili onaj stupanj prema jednom od atoma - metalu ili vodiku.

Elektronski par je više pristrasan prema atomu metala u hidridima onih metala za koje je manje vjerovatno da će donirati elektrone, kao što su paladijum ili nikl hidridi. Ali u skandij i uranijum hidridima, očigledno, elektronski par je snažno pomeren prema vodiku. Stoga su hidridi lantanida i aktinida u mnogo čemu slični hidridima zemnoalkalnih metala. Inače, lantan hidrid dostiže sastav LaH 3. Za tipične intersticijske hidride, sadržaj vodika, kao što sada znamo, nije veći od onog koji odgovara formulama MeH ili MeH 2.

Još jedna eksperimentalna činjenica pokazuje poteškoće u određivanju prirode veze u međuprostornim hidridima.

Ako se vodonik ukloni iz paladijum hidrida na niskoj temperaturi, moguće je zadržati iskrivljenu („proširenu“) rešetku koju je imao paladijum zasićen vodonikom. Magnetna svojstva(zapazite ovo), električna provodljivost i tvrdoća takvog paladija su općenito iste kao i hidrida.

Iz toga slijedi da je tijekom formiranja intersticijskih hidrida promjena svojstava uzrokovana ne samo prisustvom vodika u njima, već i jednostavno promjenom međuatomskih udaljenosti u rešetki.

Moramo priznati da je pitanje prirode intersticijalnih hidrida vrlo složeno i daleko od konačnog rješenja.

Čovječanstvo je oduvijek bilo poznato po tome što je, čak i bez potpunog poznavanja svih aspekata bilo kojeg fenomena, bilo u stanju da te pojave praktično koristi. Ovo se u potpunosti odnosi na intersticijske hidride.

Formiranje intersticijskih hidrida u nekim slučajevima se namjerno koristi u praksi, u drugim slučajevima, naprotiv, pokušavaju to izbjeći.

Intersticijski hidridi relativno lako otpuštaju vodonik kada se zagriju, a ponekad i na niskim temperaturama. Gdje mogu koristiti ovu nekretninu? Naravno, u redoks procesima. Štaviše, vodonik koji oslobađaju intersticijski hidridi je u atomskom stanju u nekoj fazi procesa. Ovo je vjerovatno povezano hemijska aktivnost intersticijski hidridi.

Poznato je da su metali grupe osam (gvožđe, nikal, platina) dobri katalizatori za reakcije u kojima se vodik vezuje za bilo koju supstancu. Možda je njihova katalitička uloga povezana sa međuformiranjem nestabilnih intersticijskih hidrida. Daljnjom disocijacijom, hidridi daju reakcionom sistemu određenu količinu atomskog vodonika.

Na primjer, fino dispergirana platina (tzv. platinasta crna) katalizira oksidaciju vodika kisikom - u njegovom prisustvu ova reakcija se odvija primjetnom brzinom čak i na sobnoj temperaturi. Ovo svojstvo crne platine koristi se u gorivnim ćelijama - uređajima gdje hemijske reakcije koriste se za direktnu proizvodnju električne energije, zaobilazeći proizvodnju toplotne energije (faza sagorevanja). Takozvana vodikova elektroda, važno sredstvo za proučavanje elektrohemijskih svojstava rastvora, zasniva se na istom svojstvu fino dispergovane platine.

Formiranje intersticijskih hidrida koristi se za dobijanje visoko čistih metalnih prahova. Metalni uran i drugi aktinidi, kao i vrlo čisti titanijum i vanadijum, su duktilni, pa je od njih praktično nemoguće pripremiti prah mlevenjem metala. Da bi se metal lišio njegove duktilnosti, zasićen je vodonikom (ova operacija se naziva "krhkost" metala). Dobijeni hidrid se lako melje u prah. Neki metali, čak i kada su zasićeni vodonikom, sami prelaze u stanje praha (uranijum). Zatim, kada se zagrije u vakuumu, vodonik se uklanja i ono što ostaje je čisti metalni prah.

Termička razgradnja nekih hidrida (UH 3, TiH 2) može se koristiti za proizvodnju čistog vodika.

Najzanimljivija područja primjene titan-hidrida. Koristi se za proizvodnju pjenastih metala (na primjer, aluminijske pjene). Da bi se to postiglo, hidrid se uvodi u rastopljeni aluminij. Na visokim temperaturama se raspada, a nastali mjehurići vodonika pjene tečni aluminij.

Titanijum hidrid se može koristiti kao redukciono sredstvo za neke metalne okside. Može poslužiti kao lem za spajanje metalnih dijelova, te kao tvar koja ubrzava proces sinterovanja metalnih čestica u metalurgiji praha. Posljednja dva slučaja također iskorištavaju redukciona svojstva hidrida. Na površini metalnih čestica i metalnih dijelova obično se formira sloj oksida. Sprječava prianjanje susjednih dijelova metala. Kada se zagrije, titan hidrid reducira ove okside i na taj način čisti metalnu površinu.

Titan hidrid se koristi za proizvodnju nekih specijalnih legura. Ako se razgradi na površini bakrenog proizvoda, formira se tanak sloj legure bakra i titana. Ovaj sloj daje površini proizvoda posebnu mehanička svojstva. Dakle, možete kombinirati nekoliko u jednom proizvodu važna svojstva(električna provodljivost, čvrstoća, tvrdoća, otpornost na habanje, itd.).

Konačno, titanijum hidrid je vrlo efikasno sredstvo za zaštitu od neutrona, gama zraka i drugih tvrdih zračenja.

Ponekad se, naprotiv, mora boriti protiv stvaranja intersticijskih hidrida. U metalurgiji, hemijskoj, naftnoj i drugim industrijama vodonik ili njegova jedinjenja su pod pritiskom i na visokim temperaturama. U takvim uslovima, vodonik može u značajnoj meri da difunduje kroz zagrejani metal i jednostavno „izlazi“ iz opreme. Osim toga (a to je možda najvažnije!), zbog formiranja intersticijalnih hidrida, čvrstoća metalne opreme može biti znatno smanjena. A to već predstavlja ozbiljnu opasnost pri radu sa visokim pritiscima.

Konvencionalne metode skladištenja komprimovanog ili ukapljenog vodika (u cilindrima) su prilično opasne. Osim toga, vodonik vrlo aktivno prodire u većinu metala i legura, što čini zaporne i transportne ventile vrlo skupim.

Svojstvo vodonika da se otapa u metalima poznato je još od 19. stoljeća, ali tek sada su postale vidljive mogućnosti za korištenje metalnih hidrida i intermetalnih jedinjenja kao kompaktnih skladišta vodonika.

Vrste hidrida

Hidridi su podijeljeni u tri tipa (neki hidridi mogu imati višestruka svojstva vezivanja, kao što su metal-kovalentni): metalni, jonski i kovalentni.

jonski hidridi - po pravilu nastaju pri visokim pritiscima (~100 atm.) i na temperaturama iznad 100°C. Tipični predstavnici su hidridi alkalni metali. Zanimljiva karakteristika jonskih hidrida je veći stepen atomske gustine nego u matičnoj supstanci.

Kovalentni hidridi- praktično se ne koriste zbog niske stabilnosti i visoke toksičnosti upotrijebljenih metala i intermetalnih spojeva. Tipičan predstavnik je berilijum hidrid, dobijen metodom „mokre hemije“ reakcijom dimetilberilijuma sa litijum aluminijum hidridom u rastvoru dietil etera.

Metalni hidridi- mogu se smatrati legurama metalnog vodonika, ova jedinjenja karakteriše visoka električna provodljivost kao i osnovni metali; Metalni hidridi formiraju skoro sve prelazne metale. Ovisno o vrsti veza, metalni hidridi mogu biti kovalentni (na primjer, magnezijev hidrid) ili jonski. Gotovo svi metalni hidridi zahtijevaju visoke temperature za dehidrogenaciju (reakcija oslobađanja vodika).

Tipični metalni hidridi

• Olovni hidrid - PbH4 - je binarno neorgansko hemijsko jedinjenje olova sa vodonikom. Veoma aktivan, u prisustvu kiseonika (u vazduhu) spontano se pali.

• Cink hidroksid - Zn(OH)2 - amfoterni hidroksid. Široko se koristi kao reagens u mnogim hemijskim industrijama.

• Paladij hidrid je metal u kojem je između atoma paladijuma prisutan vodonik.
• Nikl hidrid - NiH - se često koristi sa aditivima lantana LaNi5 za elektrode akumulatora.

Metalni hidridi mogu formirati sljedeće metale:
Ni, Fe, Ni, Co, Cu, Pd, Pt, Rh, Pd-Pt, Pd-Rh, Mo-Fe, Ag-Cu, Au-Cu, Cu-Ni, Cu-Pt, Cu-Sn.

Metali koji obaraju rekorde po zapremini uskladištenog vodonika

Najbolji metal za skladištenje vodonika je paladijum (Pd). Gotovo 850 zapremina vodonika može se "upakovati" u jednu zapreminu paladijuma. Ali izgledi za takvo skladište izazivaju jake sumnje zbog visoke cijene ovog metala iz platinske grupe.
Nasuprot tome, neki metali (na primjer bakar Cu) otapaju samo 0,6 zapremina vodonika po zapremini bakra.

Magnezijum hidrid (MgH2) može pohraniti do 7,6% masenih udjela vodonika u kristalnoj rešetki. Unatoč primamljivim vrijednostima i maloj specifičnoj težini takvih sistema, očigledna prepreka su visoke temperature reakcija pražnjenja i pražnjenja naprijed i obrnuto i visoki endotermni gubici tokom dehidrogenacije spoja (oko trećine energije uskladištenog vodika) .
Kristalna struktura β-faze MgH2 hidrida (slika)

Akumulacija vodonika u metalima

Reakcija apsorpcije vodika metalima i intermetalnim spojevima odvija se pri većem pritisku od njegovog oslobađanja. Ovo je određeno rezidualnim plastičnim deformacijama kristalne rešetke tokom prijelaza iz zasićenog α-rastvora (izvorne supstance) u β-hidrid (tvar sa uskladištenim vodonikom).

Metali koji ne otapaju vodonik

Sledeći metali ne apsorbuju vodonik:
Ag, Au, Cd, Pb, Sn, Zn
Neki od njih se koriste kao zaporni ventili za skladištenje komprimovanog i ukapljenog vodika.

Niskotemperaturni metalni hidridi su među hidridima koji najviše obećavaju. Imaju male gubitke tokom dehidrogenacije, visoke stope ciklusa punjenja-pražnjenja, gotovo su potpuno sigurni i imaju nisku toksičnost. Ograničenje je relativno niska specifična gustina skladištenja vodonika. Teoretski maksimum je skladištenje od 3%, au stvarnosti 1-2% masenog udjela vodonika.

Upotreba metalnih hidrida u prahu nameće ograničenja na brzinu ciklusa punjenja i pražnjenja zbog niske toplinske provodljivosti prahova i zahtijeva poseban pristup dizajnu kontejnera za njihovo skladištenje. Uobičajeno je uvesti područja u spremnik za skladištenje kako bi se olakšao prijenos topline i proizveli tanki i ravni cilindri. Blago povećanje brzine ciklusa pražnjenja i punjenja može se postići uvođenjem inertnog veziva u metalni hidrid, koji ima visoku toplotnu provodljivost i visok prag inertnosti na vodonik i osnovnu supstancu.

Intermetalni hidridi

Pored metala, obećavajuće je skladištenje vodonika u takozvanim „intermetalnim jedinjenjima“. Takva skladišta vodonika se široko koriste u kućanskim metal-hidridnim baterijama. Prednost takvih sistema je prilično niska cijena reagensa i mala šteta okruženje. U ovom trenutku, metal-hidridne baterije su gotovo univerzalno zamijenjene litijumskim sistemima za skladištenje energije. Maksimalna pohranjena energija industrijskih uzoraka u nikl-metal hidridnim baterijama (Ni-MH) je 75 Wh/kg.

Važno svojstvo nekih intermetalnih spojeva je njihova visoka otpornost na nečistoće sadržane u vodiku. Ovo svojstvo omogućava da se takvi spojevi koriste u zagađenim sredinama iu prisustvu vlage. Ponavljani ciklusi punjenja-pražnjenja u prisustvu zagađivača i vode u vodiku ne truju radnu tvar, već smanjuju kapacitet narednih ciklusa. Do smanjenja korisnog kapaciteta dolazi zbog kontaminacije osnovne tvari metalnim oksidima.

Odvajanje intermetalnih hidrida

Intermetalni hidridi se dijele na visokotemperaturne (dehidrogeniranje na sobnoj temperaturi) i visokotemperaturne (više od 100°C). Pritisak pri kojem dolazi do raspada hidridne faze) obično nije veći od 1 atm.
U stvarnoj praksi se koriste složeni intermetalni hidridi koji se sastoje od tri ili više elemenata.

Tipični intermetalni hidridi

Lantan-nikl hidrid - LaNi5 - je hidrid u kojem jedna jedinica LaNi5 sadrži više od 6 H atoma Desorpcija vodika iz lantan-nikla je moguća na sobnoj temperaturi. Međutim, elementi uključeni u ovo intermetalno jedinjenje su takođe veoma skupi.
Jedinična zapremina lantan-nikla sadrži jedan i po puta više vodonika od tečnog H2.

Karakteristike intermetalno-vodikovih sistema:

• visok sadržaj vodika u hidridu (tež.%);
• egzo (endo)-termnost reakcije apsorpcije (desorpcije) izotopa vodika;
• promjena volumena metalne matrice u procesu apsorpcije - desorpcije vodika;
• reverzibilna i selektivna apsorpcija vodonika.

Područja praktične primjene intermetalnih hidrida:

• stacionarna skladišta vodonika;
• mobilnost i transport vodonika;
• kompresori;
• odvajanje (prečišćavanje) vodonika;
• toplotnih pumpi i klima uređaja.

Primjeri primjene metal-vodonik sistema:

• fino prečišćavanje vodonika, sve vrste vodoničnih filtera;
• reagensi za metalurgiju praha;
• moderatori i reflektori u sistemima nuklearne fisije (nuklearni reaktori);
• odvajanje izotopa;
• termonuklearni reaktori;
• instalacije za disocijaciju vode (elektrolizatori, vrtložne komore za proizvodnju gasovitog vodonika);
• Elektrode za baterije na bazi sistema volfram-vodik;
• metal-hidridne baterije;
• klima uređaji (toplotne pumpe);
• pretvarači za elektrane (nuklearni reaktori, termoelektrane);
• transport vodonika.

U članku se spominju metali: