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氢气一种重要的工业气体。无色、无味、无臭、易燃。常压下沸点-252.8℃,临界温度-239.9℃,临界压力1.32MPa,临界密度30.1g/l。在空气中含量为4％～74％（体积）时，即形成爆炸性混合气体。氢在各种液体中溶解甚微,难
于液化。液态氢是无色透明液体,有超导性质。氢是最轻的物质，与氧、碳、氮分别结合成水、碳氢化合物、氨等。天然气田、煤田以及有机物发酵时也含有少量的氢。
氢气和一氧化碳的混合气体是重要的化工原料──合成气。氢气在催化剂存在下与有机物的反应称为加氢，是工业上一种重要的反应过程。
16世纪末期，瑞士化学家巴拉采尔斯把铁放在硫酸中，铁片顿时和硫酸发生激烈的化学反应，放出许多气泡——氢气。但直到1766年，氢才被英国科学家亨利·卡文迪什(Henry Cavendish)确定为化学元素，当时称为可燃空气，并证明它在空气中的氧气中燃烧生成水。(一说：1783年)1787年法国化学家拉瓦锡 (Antoine Lavoisier)证明氢是一种单质并给它命名。
希腊语 hydro(水)+genes(造成)，意即“产生水”的物质。中文原称“氢气”为“轻气”，“氢”属以后新造的形声字。
日语及朝鲜语循希腊语原义，称为“水素”。
在地球上和地球大气中只存在极稀少的游离状态氢。在地壳里，如果按重量计算，氢只占总重量的1%，而如果按原子百分数计算，则占17%。氢在自然界中分布很广，水便是氢的“仓库”——以重量百分比计算，水中含11%的氢；泥土中约有1.5%的氢；石油、天然气、动植物体也含氢。在空气中，氢气倒不多，约占总体积的两百万分之一。在整个宇宙中，按原子百分数来说，氢却是最多的元素。据研究，在太阳的大气中，按原子百分数计算，氢占93%。在宇宙空间中，氢原子的数目比其他所有元素原子的总和约大100倍。
总结为：
分子式：H2
沸点：-252.77℃(20.38K)
密度：0.09kg/m3
相对分子质量：2.016
生产方法：电解，裂解,煤制气等。
可燃性
纯氢的引燃温度为400℃。在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿，我们可以看到，纯净的氢气在空气里安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰（氢气在玻璃导管口燃烧时，火焰常略带黄色）。用烧杯罩在火焰的上方时，烧杯壁上有水珠生成，接触烧杯的手能感到发烫。
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| 氢气燃烧 |
2H2＋O2=2H2O(点燃)
取一个一端开口，另一端钻有小孔的纸筒（或塑料筒等），用纸团堵住小孔，用向下排空气法收集氢气，使纸筒内充满氢气。把氢气发生装置移开，拿掉堵小孔的纸团，用燃着的木条在小孔处点火,注意有什么现象发生。做这个实验时，人要离得远些，注意安全。
可以看到，刚点燃时，氢气安静地燃烧，过一小会儿，突然听到“砰”的一声响，爆炸的气浪把纸筒高高掀起。实验测定，空气里如果混入氢气的体积达到总体积的4％～74.2％，点燃时就会发生爆炸。这个范围叫做氢气的爆炸极限。实际上，任何可燃气体或可燃的粉尘如果跟空气充分混合，遇火时都有可能发生爆炸。因此，当可燃性气体(如氢气、液化石油气、煤气等)发生泄漏时，应杜绝一切火源、火星，以防发生爆炸。
正是由于这个原因，我们在使用氢气时，要特别注意安全。点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。
用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，就表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到响声很小，才表明氢气已纯净。如果用向下排空气法收集氢气，经检验不纯而需要再检验时，应该用拇指堵住试管口一会儿，看是否有“噗”声，直到试验表明氢气纯净为止。然后再收集氢气检验纯度，否则会发生危险。因为刚检验过纯度的试管内，氢气火焰可能还没有熄灭，如果立刻就用这个试管去收集氢气，氢气火焰可能会点燃氢气发生器里尚混有空气的氢气，使氢气发生器发生爆炸。用拇指堵住试管口一会儿，就使试管内未熄灭的氢气火焰因缺氧气而熄灭。
这一反应过程中有大量热放出，是相同条件下汽油的三倍。因此可用作高能燃料，在火箭上使用。我国长征3号火箭就用液氢燃料。
还原性
氢气与氧化铜反应，实质是氢气夺取氧化铜中的氧生成水，使氧化铜变为红色的金属铜。
CuO H2=Cu H2O(加热)
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| 氢气还原氧化铜 |
在这个反应中，氧化铜失去氧变成铜，氧化铜被还原了，即氧化铜发生了还原反应。这种含氧化合物失去氧的反应，叫做还原反应。能夺取含氧化物里的氧，使它发生还原反应是的物质，叫做还原剂。还原剂具有还原性。
根据氢气所具有的燃烧性质，它可以作为燃料，可以应用与航天、焊接、军事等方面；根据它的还原性，还可以用于冶炼某些金属材料等方面。
工业上生产纯氢及将含氢气体提纯的主要方法有以下几种：
①电解法 将水电解得氢气和氧气。氯碱工业电解食盐溶液制取氯气、烧碱时也副产氢气。电解法能得到纯氢，但耗电量很高,每生产氢气1m3，耗电量达21.6～25.2MJ。
②烃类裂解法 此法得到的裂解气含大量氢气，其含量视原料性质及裂解条件的不同而异。裂解气深冷分离得到纯度90％的氢气，可作为工业用氢，如作为石油化工中催化加氢的原料。
③烃类蒸汽转化法 烃类在高温和催化剂存在下，可与水蒸气作用制成含氢的合成气。为了从合成气中得到纯氢，可采用分子筛通过变压吸附除去其他气体；也可采用膜分离得到纯氢；用金属钯吸附氢气，可分离出氢气体积达金属的1000倍。
④炼厂气 石油炼厂生产过程中产生的各种含氢气体，如催化裂化、催化重整、石油焦化等过程产生的含氢气体，以及焦炉煤气(含氢45％～60％)经过深冷分离，可得纯度较高的工业氢气。
随着半导体工业、精细化工和光电纤维工业的发展，产生了对高纯氢的需求。例如，半导体生产工艺需要使用99.999%以上的高纯氢。但是目前工业上各种制氢方法所得到的氢气纯度不高，为满足工业上对各种高纯氢的需求，必须对氢气进行进一步的纯化。氢气的纯化方法大致可分为两类（物理法和化学法），六种方法。
氢气的纯化方法：
| 方法 | 基本原理 | 适用原料气 | 制得的氢气纯度（%） | 适用规格 |
| 高压催化法 | 氢与氧发生催化反应而除去氧 | 含氧的氢气，主要为电解法制得的氢气 | 99.999 | 小 |
| 金属氢化物分离法 | 先使氢与金属形成金属氢化物后，加热或减压使其分解 | 氢含量较低的气体 | >99.9999 | 中小 |
| 高压吸附法 | 吸附剂选择吸附杂质 | 任何含氢气体 | 99.999 | 大 |
| 低温分离法 | 低温下使气体冷凝 | 任何含氢气体 | 90~98 | 大 |
| 钯合金薄膜扩散法 | 钯合金薄膜对氢有选择渗透性，而其他气体不能透过 | 氢含量较低的气体 | >99.9999 | 中小 |
| 聚合物薄膜扩散法 | 气体通过薄膜的扩散速率不同 | 炼油厂废气 | 92~98 | 小 |
在众多元素中，只有氢的同位素拥有不同名称。
在自然界中存在的同位素有: 氕（piē，ㄆㄧㄝ）（1H）、氘（dāo，ㄉㄠ）（2H，D，重氢）、氚（chuān，ㄔㄨㄢ）（3H，T，超重氢）
氢气的最初用途是制氢气球、氢气飞艇。目前，全世界生产的氢气有三分之二用于制合成氨。其次，是用于石油炼制和石油化工的各种工艺过程，如加氢裂化、催化加氢、加氢精制、加氢脱硫、苯加氢制环己烷、萘加氢制十氢萘等。第三是生产甲醇。此外，氢气还用于动植物油脂的硬化，如制造人造奶油、脆化奶油、润滑脂等。
许多化学品的生产都要消耗氢，例如氢气与氯气合成氯化氢（其水溶液为盐酸），氢与某些有机物作用生成醇、醛、醋酸、胺等。
氢有很强的还原性，在冶金中能将钨和钼的氧化物还原成金属钨和钼。在热处理和金属氢化物生产中，可以利用氢气提供还原气氛。氢与氧燃烧时产生2600℃的高温，用于熔融和切割金属。
氢对于新技术的应用日益重要。例如用液氢形成超低温以制得超导体，或进行发电机的低温冷却。
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| 氢气传感器 |
氢是主要的工业原料，也是最重要的工业气体和特种气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。同时，氢也是一种理想的二次能源（ 二次能源是指必须由一种初级能源如太阳能、煤炭等来制取的能源）。在一般情况下，氢极易与氧结合。这种特性使其成为天然的还原剂使用于防止出现氧化的生产中。在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中，在氮气保护气氛中加入氢以去除残余的氧。在石化工业中，需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。由于氢的高燃料性，航天工业使用液氢作为燃料。
氢气石油精炼
浮法玻璃
电子
食品
化工生产
航天
汽车业
氢的贮运有四种方式可供选择，即气态贮运、液态贮运、金属氢化物贮运和微球贮运。目前，实际应用的只有前三种，微球贮运方式尚在研究中。
氢气是一种无色、无嗅、无毒、易燃易爆的气体，和氟、氯、氧、一氧化碳以及空气混合均有爆炸的危险，其中，氢与氟的混合物在低温和黑暗环境就能发生自发性爆炸，与氯的混合比为1：1时，在光照下也可爆炸。氢由于无色无味，燃烧时火焰是透明的，因此其存在不易被感官发现，在许多情况下向氢气中加入乙硫醇，以便感官察觉，并可同时付予火焰以颜色。氢虽无毒，在生理上对人体是惰性的，但若空气中氢含量增高，将引起缺氧性窒息。与所有低温液体一样，直接接触液氢将引起冻伤。液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧，并有可能和空气一起形成爆炸混合物，引发燃烧爆炸事故。
[1] 开拓未来能源——氢能 http://www2.cas.cn/html/Dir/2002/12/24/4543.htm
氧气
