氫無所不在,滋養(yǎng)著宇宙萬物和無數生靈,它是人類再熟悉不過的陌生人。
氫第一次走進人們的視野,要歸功于18世紀英國化學家和物理學家卡文迪許。
兩個氫原子結合形成氫氣,是氫通常的單質存在體。氫氣無色、無臭、無味,密度極小,其質量是空氣的1/14。因氫氣的密度太小,地球上的氫氣逐漸在大氣中上升,并最后向宇宙揮發(fā)。同時,氫在一般液體的溶解度較小,例如:20℃是101.325kPa條件下,100ml水中能溶解1.82ml氫氣。
氫氣的分子量極小,因此滲透性強,很難保存。我們會發(fā)現,灌好的氫氣球,往往過上一夜,第二天就因為氫氣逃逸而無法飄起來。氫氣甚至能透過很厚的鋼板。當鋼暴露于一定的溫度和壓力的空氣中的時候,滲透于鋼的晶格中的原子氫在緩慢的變形中引起脆化作用。氫氣的這種特性,給氫氣的儲存和運輸帶來很大的困難。
氫的擴散速度極快,根據氣體擴散定律,氣體在液體中的擴散速度和該氣體的分子量的平方根成反比。在液體或人體組織中,氫的擴散速度為氮的3.74倍。
由于氫的獨特性質,決定了氫在生物學上具有許多優(yōu)點。一個比較明顯的特點是強大穿透性,可非常容易地進入細胞內如細胞核和線粒體等任何部位,因為許多抗氧化物質難以迅速達到這些部位而無法實現理想的抗氧化作用,這是奠定氫可以用于治療疾病的一個重要特征。另一個優(yōu)勢是氫可跨越血腦屏障,這有利于該物質用于中樞神經系統(tǒng)疾病的治療。