Hidrogén tárolása fémekben. Tipikus intermetallikus hidridek

A sűrített vagy cseppfolyósított hidrogén (palackban) tárolásának hagyományos módszerei meglehetősen veszélyesek. Ezenkívül a hidrogén nagyon aktívan behatol a legtöbb fémbe és ötvözetbe, ami nagyon megdrágítja az elzáró- és szállítószelepeket.

A hidrogén fémekben való oldódási tulajdonsága már a 19. század óta ismert, de csak most váltak láthatóvá a fémhidridek és intermetallikus vegyületek kompakt hidrogéntároló létesítményként való alkalmazásának lehetőségei.

A hidridek fajtái

A hidrideket három típusra osztják (egyes hidridek többféle kötési tulajdonsággal is rendelkezhetnek, például fém-kovalensek): fémes, ionos és kovalens.

Ionos hidridek -általában nagy nyomáson (~100 atm.) és 100°C feletti hőmérsékleten jönnek létre. Tipikus képviselői az alkálifém-hidridek. Az ionos hidridek érdekes tulajdonsága a nagyobb fokú atomsűrűség, mint az alapanyagé.

Kovalens hidridek- gyakorlatilag nem használják a felhasznált fémek és intermetallikus vegyületek alacsony stabilitása és nagy toxicitása miatt. Tipikus képviselője a berillium-hidrid, amelyet a „nedves kémia” módszerrel állítanak elő, dimetil-berillium és lítium-alumínium-hidrid reagáltatásával dietil-éter-oldatban.

Fém-hidridek- fémes hidrogén ötvözeteinek tekinthetők, ezeket a vegyületeket az alapfémekhez hasonlóan nagy elektromos vezetőképesség jellemzi. A fém-hidridek szinte minden átmeneti fémet alkotnak. A kötések típusától függően a fém-hidridek lehetnek kovalensek (például magnézium-hidrid) vagy ionosak. Szinte minden fém-hidridnek magas hőmérsékletre van szüksége a dehidrogénezéshez (hidrogénfelszabadulási reakció).

Tipikus fémhidridek

  • Az ólom-hidrid - PbH4 - az ólom hidrogénnel alkotott bináris szervetlen kémiai vegyülete. Nagyon aktív, oxigén jelenlétében (levegőben) spontán meggyullad.
  • Cink-hidroxid - Zn(OH)2 - amfoter hidroxid. Széles körben használják reagensként számos vegyiparban.
  • A palládium-hidrid olyan fém, amelyben hidrogén van jelen a palládiumatomok között.
  • A nikkel-hidridet - NiH - gyakran használják LaNi5 lantán adalékokkal az akkumulátorelektródákhoz.

A fém-hidridek a következő fémeket képezhetik:
Ni, Fe, Ni, Co, Cu, Pd, Pt, Rh, Pd-Pt, Pd-Rh, Mo-Fe, Ag-Cu, Au-Cu, Cu-Ni, Cu-Pt, Cu-Sn.

Rekordot döntõ fémek a tárolt hidrogén mennyiségét tekintve

A hidrogén tárolására a legjobb fém a palládium (Pd). Egy térfogat palládiumba csaknem 850 térfogatrész hidrogén „pakolható”. De egy ilyen tároló létesítmény kilátásai erős kétségeket vetnek fel a platinacsoportba tartozó fém magas ára miatt.
Ezzel szemben egyes fémek (például a réz Cu) csak 0,6 térfogatrész hidrogént oldanak fel rézre számítva.

A magnézium-hidrid (MgH2) akár 7,6 tömegszázalékos hidrogént is képes tárolni a kristályrácsban. Az ilyen rendszerek csábító értékei és alacsony fajsúlya ellenére nyilvánvaló akadály az előre- és fordított töltés-kisülési reakciók magas hőmérséklete, valamint a vegyület dehidrogénezése során fellépő nagy endoterm veszteségek (a tárolt hidrogén energiájának körülbelül egyharmada). .
A MgH2-hidrid β-fázisának kristályszerkezete (kép)

Hidrogén felhalmozódása fémekben

A fémek és intermetallikus vegyületek hidrogénfelvételének reakciója nagyobb nyomáson megy végbe, mint a felszabadulása. Ezt a kristályrács visszamaradt képlékeny alakváltozásai határozzák meg a telített α-oldatból (az eredeti anyagból) a β-hidridbe (tárolt hidrogént tartalmazó anyag) történő átmenet során.

Fémek, amelyek nem oldják a hidrogént

A következő fémek nem szívják fel a hidrogént:
Ag, Au, Cd, Pb, Sn, Zn
Némelyikük elzárószelepként szolgál sűrített és cseppfolyósított hidrogén tárolására.

Az alacsony hőmérsékletű fémhidridek a legígéretesebb hidridek közé tartoznak. Alacsony veszteségekkel rendelkeznek a dehidrogénezés során, nagy a töltés-kisütési ciklusuk, szinte teljesen biztonságosak és alacsony toxicitásúak. A korlát a hidrogéntárolás viszonylag alacsony fajlagos sűrűsége. Az elméleti maximum 3%, de a valóságban 1-2% tömegrész hidrogén tárolása.

A por alakú fémhidridek használata a porok alacsony hővezető képessége miatt korlátozza a töltés-kisütési ciklusok sebességét, és különleges megközelítést igényel a tárolásukra szolgáló tartályok tervezése során. Jellemzően olyan területeket helyeznek be a tárolóedénybe, amelyek megkönnyítik a hőátadást és vékony és lapos hengereket állítanak elő. A kisütési-töltési ciklusok sebességének enyhe növelése érhető el, ha a fémhidridbe inert kötőanyagot viszünk be, amelynek nagy a hővezető képessége és magas a hidrogénnel és az alapanyaggal szembeni inertsége.

Intermetallikus hidridek

A fémek mellett ígéretes a hidrogén tárolása úgynevezett „intermetallikus vegyületekben”. Az ilyen hidrogéntároló létesítményeket széles körben használják háztartási fémhidrid akkumulátorokban. Az ilyen rendszerek előnye a reagensek meglehetősen alacsony költsége és a környezet csekély károsodása. Jelenleg a fém-hidrid akkumulátorokat szinte általánosan felváltják a lítium energiatároló rendszerek. Az ipari minták maximális tárolt energiája nikkel-fémhidrid akkumulátorokban (Ni-MH) 75 Wh/kg.

Néhány intermetallikus vegyület fontos tulajdonsága a hidrogénben található szennyeződésekkel szembeni nagy ellenállás. Ez a tulajdonság lehetővé teszi az ilyen csatlakozások használatát szennyezett környezetben és nedvesség jelenlétében. Az ismételt töltési-kisütési ciklusok szennyeződések és hidrogénben lévő víz jelenlétében nem mérgezik a működő anyagot, de csökkentik a következő ciklusok kapacitását. A hasznos kapacitás csökkenése az alapanyag fém-oxidokkal való szennyeződése miatt következik be.

Intermetallikus hidridek szétválasztása

Az intermetallikus hidrideket magas hőmérsékletűre (dehidrogénezés szobahőmérsékleten) és magas hőmérsékletűre (több mint 100 °C) osztják. A nyomás, amelyen a hidridfázis bomlása végbemegy) általában nem haladja meg az 1 atm-t.
A gyakorlatban három vagy több elemből álló komplex intermetallikus hidrideket használnak.

Tipikus intermetallikus hidridek

A lantán-nikkel-hidrid - LaNi5 - egy hidrid, amelyben egy egységnyi LaNi5 több mint 6 H atomot tartalmaz. A hidrogén deszorpciója a lantán-nikkelből szobahőmérsékleten lehetséges. Az ebben az intermetallikus vegyületben található elemek azonban szintén nagyon drágák.
A lantán-nikkel térfogategysége másfélszer több hidrogént tartalmaz, mint a folyékony H2.

Az intermetallikus-hidrogén rendszerek jellemzői:

  • magas hidrogéntartalom a hidridben (tömeg%);
  • hidrogénizotópok abszorpciós (deszorpciós) reakciójának exo (endo) termikussága;
  • a fémmátrix térfogatának változása az abszorpció folyamatában - a hidrogén deszorpciója;
  • reverzibilis és szelektív hidrogénabszorpció.

Az intermetallikus hidridek gyakorlati alkalmazási területei:

  • helyhez kötött hidrogéntároló létesítmények;
  • hidrogén tárolási mobilitás és szállítás;
  • kompresszorok;
  • a hidrogén elválasztása (tisztítása);
  • hőszivattyúk és klímaberendezések.

Példák fém-hidrogén rendszerek alkalmazására:

  • hidrogén finom tisztítása, mindenféle hidrogénszűrő;
  • reagensek porkohászathoz;
  • moderátorok és reflektorok maghasadásos rendszerekben (atomreaktorokban);
  • izotóp elválasztás;
  • termonukleáris reaktorok;
  • vízdisszociáló berendezések (elektrolizátorok, örvénykamrák hidrogéngáz előállítására);
  • elektródák wolfram-hidrogén rendszereken alapuló akkumulátorokhoz;
  • fémhidrid akkumulátorok;
  • klímaberendezések (hőszivattyúk);
  • átalakítók erőművekhez (atomreaktorok, hőerőművek);
  • hidrogén szállítás.

A cikk a fémeket említi:


A hidrogén hidrid formában történő tárolásával nincs szükség sűrített hidrogéngáz tárolására szolgáló terjedelmes és nehéz palackokra, vagy nehezen gyártható és drága tartályokra a folyékony hidrogén tárolására. Ha a hidrogént hidrid formájában tároljuk, a rendszer térfogata körülbelül háromszorosára csökken a hengerekben tárolt mennyiséghez képest. A hidrogén szállítása leegyszerűsödik. A hidrogén átalakításának és cseppfolyósításának nincs költsége.

A hidrogén a fém-hidridekből két reakcióval nyerhető: hidrolízissel és disszociációval:

Hidrolízissel kétszer annyi hidrogént nyerhetünk, mint amennyi a hidridben van. Ez a folyamat azonban gyakorlatilag visszafordíthatatlan. A hidrogén hidrid termikus disszociációjával történő előállítása lehetővé teszi hidrogénakkumulátorok létrehozását, amelyeknél a rendszerben a hőmérséklet és nyomás enyhe változása jelentős változást okoz a hidridképzési reakció egyensúlyában.

A hidrogén hidridek formájában történő tárolására szolgáló helyhez kötött eszközökre nincs szigorú tömeg- és térfogatkorlátozás, így egy adott hidrid kiválasztását korlátozó tényező minden valószínűség szerint annak költsége lesz. Egyes alkalmazásoknál a vanádium-hidrid hasznos lehet, mivel jól disszociál 270 K-hez közeli hőmérsékleten. A magnézium-hidrid viszonylag olcsó, de viszonylag magas, 560-570 K disszociációs hőmérséklete és magas képződési hője van. A vas-titán ötvözet viszonylag olcsó, hidridje 320-370 K hőmérsékleten, alacsony képződési hő mellett disszociál.

A hidridek használatának jelentős biztonsági előnyei vannak. A sérült hidrogén-hidrid tartály lényegesen kisebb veszélyt jelent, mint a sérült folyékony hidrogéntartály vagy hidrogénnel töltött nyomástartó edény.

Fontos, hogy a hidrogén fémhez való kötődése a hő felszabadulásával történjen. A fém M hidrogénjéből hidrid képződésének exoterm folyamata (töltés) és a hidrogénnek a hidridből történő felszabadításának endoterm folyamata (kisütés) a következő reakciók formájában ábrázolható:


A hidridek műszaki felhasználása szempontjából különösen érdekesek azok a hőmérsékletek, amelyeken a hidrogén disszociációs nyomása a hidridben eléri a 0,1 MPa feletti értéket. Azokat a hidrideket, amelyekben a 0,1 MPa feletti disszociációs nyomást a víz fagyáspontja alatti hőmérsékleten érik el, alacsony hőmérsékletűeknek nevezzük. Ha ezt a nyomást a víz forráspontja feletti hőmérsékleten érjük el, akkor az ilyen hidrideket magas hőmérsékletűeknek tekintjük.

A közúti szállítás szükségleteihez hidrideket hoznak létre, amelyek elméletileg akár 130-140 kg hidrogént is tartalmazhatnak 1 m 3 fémhidridre vonatkoztatva. A realizált hidridkapacitás azonban valószínűleg nem haladja meg a 80 kg/m 3 -t, de még ez a hidrogéntartalom is egy 130 dm 3 űrtartalmú tartályban elegendő 400 km jármű futásteljesítményéhez. Ezek reális használati mutatók, de figyelembe kell venni a hidriddel töltött tartály tömegének növekedését. Például a latán-nikkel-hidrid tömege eléri az 1 tonnát, a magnézium-hidrid pedig a 400 kg-ot.

A mai napig sokféle tulajdonsággal rendelkező fém-hidridet szintetizáltak és tanulmányoztak. Az ipari felhasználás szempontjából a legnagyobb érdeklődésre számot tartó hidridek tulajdonságaira vonatkozó adatokat a táblázat tartalmazza. 10.3 és 10.4. Ahogy a táblázatból is látszik. A 10.3 például a magnézium-hidrid 77 g H2 tárolását teszi lehetővé 1 kg hidrid tömegben, míg egy hengerben 20 MPa nyomáson csak 14 g H2 tárolható 1 kg tartályban. Folyékony hidrogén esetén 1 kg tartályonként 500 g tárolható.

A hidrogénenergiával és üzemanyagcellákkal kapcsolatos kutatási, kutatási és fejlesztési munka átfogó programja a palládium tanulmányozását tervezi. A platinacsoportba tartozó fém palládium az üzemanyagcellák és az összes hidrogénenergia egyik fő anyaga. Ennek alapján katalizátorokat, tiszta hidrogén előállítására szolgáló membráneszközöket, fokozott funkcionális jellemzőkkel rendelkező anyagokat, üzemanyagcellákat, elektrolizátorokat és hidrogénmeghatározási érzékelőket gyártanak. A palládium hatékonyan képes felhalmozni a hidrogént, különösen a palládium nanoport.

A hidrogénenergián kívül a palládiumot a hagyományos autók kipufogógázainak utókezelésére szolgáló katalizátorokban használják; Elektrolizátorok hidrogén és oxigén előállítására víz lebontásával; hordozható üzemanyagcellák, különösen metanol; szilárd oxid elektrolizátorok palládium alapú elektródákkal; levegőből oxigén nyerésére szolgáló eszközök, beleértve az orvosi célokat is; érzékelők összetett gázkeverékek elemzéséhez.

Fontos megjegyezni, hogy a hidrogén előállításához szükséges fém világtermelésének mintegy 50%-át hazánk ellenőrzi. Jelenleg az Orosz Tudományos Akadémia Kémiai Fizikai Intézetében, Csernogolovkában dolgoznak fém-hidrideken alapuló hidrogén akkumulátorok létrehozásán.

Egyes hidridek tulajdonságai

10.3. táblázat

Nevezzünk meg a hidridrendszerekben használt anyagok néhány jellegzetes jellemzőjét.

1) Minden HY-STOR védjeggyel ellátott ötvözetet az Energies, Inc. gyárt. Az ebben a bekezdésben közölt adatok nagy része Huston és Sandrock munkájából származik. A kémiai képletekben az M szimbólum a mischmetal-t jelenti, amely ritkaföldfémek keveréke, amelyet általában monacitporból nyernek. A mischmetal hatása a platónyomásra erősen függ a cérium és a lantán mennyiségének arányától ebben a fémkeverékben.

A fennsík lejtője

A következő bekezdésben ismertetett hidridrendszer egyszerűsített termodinamikai modelljének megfelelően a plató az egyensúlyi függésben | a koncentrációból származó nyomásnak vízszintesnek kell lennie. A gyakorlatban azonban; a fennsíkon a nyomás enyhén növekszik a hidrogénkoncentráció növekedésével a szilárd fázisban.

A plató meredeksége a d n(pd)/d(H, M) meredekségi együttható segítségével számszerűsíthető, ahol pd a nyomás a platónál a deszorpciós izotermán. ábrán. A 9.7. ábra szerint a 25 °C-nak megfelelő deszorpciós izotermán átmenő szaggatott vonal a pd = 9,1 atm pontban metszi a H/M = 0 függőleges egyenest, a pd = 14,8 atm pontban a H/M = 1,2 egyenest. Akkor

dlnpd 14.8-ban - 9.1

M) 1,2 ' ■ U '

Ez az együttható érték elfogadható Az egyensúlyi nyomás plató meredekség paramétere például a TiFe ötvözet esetében nulla, míg egyes kalciumötvözeteknél ennek a paraméternek az értéke meghaladja a hármat. Amikor az ötvözet megszilárdul (a gyártási szakaszban), hajlamos a szegregációra, azaz az ötvözetet alkotó egyes elemek felszabadulására. Nyilván ez a jelenség a fő oka a fennsík lejtésének megjelenésének, hiszen termodinamikai szempontból az egyensúlyi nyomás hidrogénkoncentrációtól való függése ideálisan homogén ötvözet esetén vízszintes platóval kell, hogy rendelkezzen. Az anyag csiszolás előtti izzítása csökkentheti a fennsík lejtését. A lejtési együttható és néhány egyéb jellemző értékeit a táblázat tartalmazza. 9.4, 9.5 és 9.6.

Abszorpciós-deszorpciós hiszterézis

Amint fentebb megjegyeztük, a platónyomás az abszorpció során általában valamivel magasabb, mint a deszorpció során. Más szóval, az abszorpciós és deszorpciós folyamatok hiszterézise figyelhető meg az ötvözet ciklikus feltöltése és kisütése során (lásd 9.7. ábra,

9.8, 9.10 és 9.11).

9.4. táblázat. Egyes fémhidridek termodinamikai tulajdonságai

Ötvözet HY STOR*>

AHj, MJ/kmol H2

D Sf, kJDK-kmol H2)

M^H, 15РЄ0,85

A fennsík lejtője8*, ^

Hiszterézis együttható Pa/Pd

9.6. táblázat. Egyes fémhidridek maximális hidrogéntartalma és hőkapacitása

Maximális hidrogéntartalom

Hőteljesítmény JDkg - K)

tömeghányad, %

A hiszterézis jelensége a kristályrács képlékeny deformációja következtében fellépő hőleadás visszafordíthatatlan folyamatához kapcsolódik, nevezetesen a hidrogén abszorpciója során bekövetkező tágulásához és kompressziójához a hidrogén deszorpciója során.

A hiszterézis jelenségét mennyiségileg a hidrogén abszorpció és deszorpció során fennálló egyensúlyi nyomásának aránya jellemzi, AHM = 0,5 értéknél és általában 25 °C hőmérsékleten. Általánosan elfogadott, hogy ez az arány nem függ a hőmérséklettől.

A hasznos kapacitást a hidridben a fématomonkénti elnyelt hidrogénatomok számának változásaként határozzuk meg, N/M, amikor a nyomás a platónyomás 10-szereséről 0,1 platónyomás értékre változik. A hasznos kapacitás meghatározásának ez a módszere kissé túlbecsült értékeket ad. Reálisabb értéket kapunk, ha a nyomástartományt jelentősen szűkítjük.

ábrán. 9,9 (Fe0 8ІЧІ(| 2Ті) ötvözet) a nyomás a fennsíkon 70 °C hőmérsékleten körülbelül 0,9 atm A feltüntetett értéknél 10-szer nagyobb nyomáson az N/M arány 0,65, és nyomáson. 10-szer kisebb, mint a nyomás a fennsíkon, N/M = 0,02 Így a különbség A(N/M) = 0,63 Más szóval, 0,63 kmol atomos hidrogén (0,63 kg) nyerhető ki 1 kmol hidridből.

FeTi ötvözet (vö. 9.4. ábra)

Hőkapacitás

A hidrid rendszereket a hőmérséklet változása aktiválja. Az ilyen rendszerek tervezéséhez információra van szükség a különböző ötvözetek hőkapacitásáról. Számos ötvözet hőkapacitási értékeit a táblázat tartalmazza. 9.6.

Vas(I)-hidrid

A vas-hidrid molekula bot- és labdamodellje

neveket
Szisztematikus név IUPAC

Hydridoiron (3)

Azonosítók
tulajdonságait
FeH3
Moláris tömeg 56,853 g mol -1
termokémia
450,6 kJ mol -1
Rokon vegyületek

Rokon vegyületek

Vas-hidridek, FeH2
CrH, CaH, MgH
Infobox linkek

Vas(I)-hidrid, szisztematikusan hívják vas-hidridÉs poli (hidridiron) egy szilárd szervetlen vegyület, amelynek kémiai képlete (FeH)
n
(írva is()
P
vagy FeH). Termodinamikai és kinetikailag is instabil a környezeti hőmérsékleten történő bomlás szempontjából, és mint ilyen, keveset tudunk ömlesztett tulajdonságairól.

A vas(I)-hidrid a legegyszerűbb polimer vas-hidrid. Instabilitása miatt gyakorlati ipari felhasználása nincs. A kohászati ​​kémiában azonban a vas(I)-hidrid a vas-hidrogén ötvözetek egyes formáinak alapja.

Elnevezéstan

Szisztematikus név vas-hidrid, egy érvényes IUPAC név, amely a kompozíciós nómenklatúra szerint készült. Azonban, ahogy a név is sugallja, az összetételi természet nem tesz különbséget az azonos sztöchiometriájú vegyületek, például a különböző kémiai tulajdonságokkal rendelkező molekulafajták között. Szisztematikus nevek poli (hidridiron)És poli, valamint az érvényes IUPAC-nevek az additív, illetve az elektronhiányos helyettesítő nómenklatúra szerint épülnek fel. Megkülönböztetik a cím szerinti vegyületet a többitől.

Hydridoiron

A Hydridoiron, amelyet szisztematikusan ferránnak is neveznek (1), a FeH kémiai képlettel kapcsolatos vegyület (írva is ). Környezeti hőmérsékleten is instabil, és további hajlamos az autopolimerizációra, ezért nem koncentrálható.

A Hydridoiron a legegyszerűbb molekuláris vas-hidrid. Ezenkívül vas(I)-hidrid monomernek is tekinthető. Csak extrém körülmények között találták meg elszigetelten, például fagyott nemesgázok csapdájában, hideg csillagokban vagy a vas forráspontja feletti hőmérsékleten gázként. Várhatóan három lógó vegyértékkötéssel rendelkezik, ezért szabad gyök; képlete FeH 3-mal írható e tény kiemelésére.

Nagyon alacsony hőmérsékleten (10 °C alatt) a FeH komplexet képezhet a molekuláris hidrogénnel FeH·H2.

A hydroiront először B. Clément és L. Åkerlind laboratóriumában fedezték fel az 1950-es években.

tulajdonságait

Radikalitás és savanyúság

Más atomi vagy molekulafajták egy elektronja szubsztitúcióval kapcsolódhat a hidridovas vasközpontjához:

RR → · Р

Az egy elektron befogása miatt a hidridovas radikális jellegű. A Hydridoiron erős gyök.

Lewis báziselektronpár képződhet vasközponttal redukcióval:

+: L →

A kapcsolódó elektronpárok ilyen befogása miatt a hidridovas Lewis-sav karakterrel rendelkezik. Várható, hogy a vas(I)-hidrid jelentősen csökkent gyökös tulajdonságokkal rendelkezik, de hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, mint a savaké, azonban a reakciósebesség és az egyensúlyi állandó eltérő.

Összetett

A vas(I)-hidridben az atomok hálózatot alkotnak, az egyes atomok kovalens kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz. Mivel a polimer szilárd, egyetlen kristályos minta nem megy át az olyan állapotok között, mint például az olvadás és az oldódás, mivel ez a molekuláris kötések átrendeződését igényelné, és ezért megváltoztatná kémiai azonosságát. A kolloid kristályos minták, amelyekben intermolekuláris erők vesznek részt, várhatóan átmeneteken mennek keresztül az állapotok között.

(I), a vas-hidrid kettős hatszögletű, szorosan tömörített kristályszerkezetet vesz fel P6 3 /MMC tércsoporttal, amelyet epszilon-prime vas-hidridnek is neveznek a vas-hidrogén rendszer összefüggésében. Előreláthatólag polimorfizmust mutat, valamilyen -173 °C (-279 °F) alatti hőmérsékleten átmenet egy arc-központú kristályszerkezetre a Ptom 3 m-es tércsoporttal.

Elektromágneses tulajdonságok

A FeH-nak kvartett és szextett alapállapota van.

A FeH molekulának legalább négy alacsony elektronenergiájú állapota van, amelyeket a nem kötődő elektronok különböző pályákon helyezkednek el: X 4 Δ, A 6 Δ, b 6 Π és C 6 Σ +. A magasabb energiájú állapotokat B 4 E - , C 4 Φ, D 4 Σ + , E 4 Π és F 4 Δ -nek nevezzük. A még magasabb szinteket a kvartett rendszerből G 4 P és N 4 D, valamint g - Σ - , f 6 Π, F 6 Δ és g 6 Φ jelöli. Az állapotok kvartettjében a J belső kvantumszám az 1/2, 3/2, 5/2 és 7/2 értékeket veszi fel.

A FeH fontos abszorpciós sávot játszik (ún szárnycsoport-ford) a közeli infravörös tartományban a sáv szélétől 989,652 nm-en, az abszorpciós maximum pedig 991 nm-en. 470 és 502,5 nm között kék, 520 és 540 nm között zöld vonalak is vannak.

A deuterált FED kis izotópos eltolódása a PE-hez képest ezen a hullámhosszon azt jelzi, hogy a csoport egy (0,0) átmenetnek köszönhető az állapotból, nevezetesen az F 4 D-X 4 D-ből.

Különféle más csoportok léteznek a spektrum minden részében a különböző rezgési átmenetek miatt. Az (1,0) sáv, szintén az F 4 Δ-X 4 Δ átmenetek miatt, 869,0 nm, a (2,0) sáv pedig 781,8 nm körüli.

Minden csoportnak nagy számú sora van. Ez a különböző forgási állapotok közötti átmenetnek köszönhető. A vonalak a 4 Δ 7/2 - 4 Δ 7/2 (erős) és 4 Δ 5/2 - 4 Δ 5/2, 4 Δ 3/2 - 4 Δ 3/2 és 4 Δ 1/ altartományokba vannak csoportosítva. 2 - 4 Δ1/2. Az olyan számok, mint a 7/2, az Ohm spin komponens értéke. Mindegyiknek két P és R ága van, és némelyikükben van egy Q ág, amelyen belül van az úgynevezett Λ felosztás, ami alacsonyabb energiájú vonalakat ("a" jelzésű) és magasabb energiájú vonalakat (úgynevezett "b") eredményez. ). Mindegyikhez van egy sor spektrumvonal, amely J-től, a forgási kvantumszámtól függ, 3,5-től kezdődik és 1-es lépésekben megy felfelé. Hogy J milyen magasra kerül, az a hőmérséklettől függ. Ezen kívül van még 12 műholdág: 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 és 4 Δ 1/2 - 4 Δ 3/2 P és R ágakkal.

Egyes vonalak mágneses érzékenyek, például 994,813 és 995,825 nm. A Zeeman-effektus kibővíti őket; mások ugyanabban a frekvenciasávban érzéketlenek a mágneses mezők hatására, például 994,911 és 995,677 nm. A (0-0) csoport spektrumában 222 vonal található.

Belépés a világűrbe

A vas-hidrid egyike azon kevés molekuláknak, amelyeket a Napon fedeztek fel. A Nap spektrumának kék-zöld részének PE-vonalait 1972-ben rögzítették, köztük sok abszorpciós vonalat 1972-ben. A napfoltokon kívül az umbrák a Wing-Ford csoportot is mutatják. feltűnően.

Csíkok PV-hez (és más hidridekhez