Oxyhydrogen
ઓક્સિહાઇડ્રોજન એ હાઇડ્રોજન (H2) અને ઓક્સિજન (O2) વાયુઓનું મિશ્રણ છે. આ વાયુયુક્ત મિશ્રણનો ઉપયોગ મશાલ માટે પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી પર પ્રક્રિયા કરવા માટે થાય છે અને તે વેલ્ડીંગ માટે વપરાતું પ્રથમ વાયુયુક્ત મિશ્રણ હતું. સૈદ્ધાંતિક રીતે, 2:1 હાઇડ્રોજનઃ ઓક્સિજનનો ગુણોત્તર મહત્તમ કાર્યક્ષમતા હાંસલ કરવા માટે પૂરતો છે; વ્યવહારમાં ઓક્સિડાઇઝિંગ જ્યોતને ટાળવા માટે 4:1 અથવા 5:1 નો ગુણોત્તર જરૂરી છે. આ મિશ્રણને (સ્કેન્ડિનેવિયન અને જર્મન;) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જો કે કેટલાક લેખકો સંપૂર્ણ દહન માટે જરૂરી ઓક્સિજનની ચોક્કસ માત્રા સાથે બળતણના મિશ્રણ માટે સામાન્ય શબ્દ તરીકે નાલ્ગાસને વ્યાખ્યાયિત કરે છે, આમ 2:1 ઓક્સિહાઇડ્રોજનને "હાઇડ્રોજન-નાલ્ગાસ" કહેવામાં આવશે. "બ્રાઉન ગેસ" અને એચ. એચ. ઓ. એ ઓક્સીહાઇડ્રોજન માટેના શબ્દો છે જે મુખ્યત્વે ફ્રિન્જ વિજ્ઞાનમાં જોવા મળે છે. ગુણધર્મો ઓક્સીહાઇડ્રોજન તેના સ્વયંપ્રજ્વલન તાપમાન પર લાવવામાં આવે ત્યારે બળશે. હવામાં સ્ટોઇકિઓમેટ્રિક મિશ્રણ માટે, સામાન્ય વાતાવરણીય દબાણ પર, સ્વયંપ્રજ્વલન લગભગ 570 °C (1065 °F) પર થાય છે. આવા મિશ્રણને, નીચા તાપમાને, સ્પાર્ક સાથે સળગાવવા માટે જરૂરી ઓછામાં ઓછી ઊર્જા લગભગ 20 માઇક્રોજૂલ હોય છે. પ્રમાણભૂત તાપમાન અને દબાણ પર, ઓક્સીહાઇડ્રોજન ત્યારે બળી શકે છે જ્યારે તે વોલ્યુમ દ્વારા લગભગ 4 થી 95 ટકા હાઇડ્રોજનની વચ્ચે હોય. જ્યારે સળગાવવામાં આવે છે, ત્યારે ગેસનું મિશ્રણ પાણીની વરાળમાં રૂપાંતરિત થાય છે અને ઊર્જા મુક્ત કરે છે, જે પ્રતિક્રિયાને ટકાવી રાખે છેઃ 241.8 ઊર્જાનું kJ (LHV) બળી ગયેલા દરેક મોલ માટે. મુક્ત થતી ઉષ્મા ઊર્જાનું પ્રમાણ દહનની રીતથી સ્વતંત્ર છે, પરંતુ જ્યોતનું તાપમાન બદલાય છે. લગભગ મહત્તમ તાપમાન ચોક્કસ સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક મિશ્રણ સાથે પ્રાપ્ત થાય છે, જે હવામાં હાઇડ્રોજન જ્યોત કરતાં વધુ ગરમ હોય છે. જ્યારે આ ગુણોત્તર કરતાં વધુ વાયુઓ ભેળવવામાં આવે છે, અથવા જ્યારે નાઇટ્રોજન જેવા નિષ્ક્રિય વાયુ સાથે ભેળવવામાં આવે છે, ત્યારે ગરમી વધુ માત્રામાં પદાર્થમાં ફેલાવવી જોઈએ અને જ્યોતનું તાપમાન ઓછું હશે. વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા ઉત્પાદન શુદ્ધ સ્ટોઇકિઓમેટ્રિક મિશ્રણ પાણીના વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા મેળવી શકાય છે, જે પાણીના અણુઓને અલગ કરવા માટે વિદ્યુત પ્રવાહનો ઉપયોગ કરે છેઃ વિદ્યુત વિચ્છેદનઃ દહનઃ વિલિયમ નિકોલ્સન 1800માં આ રીતે પાણીનું વિઘટન કરનાર પ્રથમ વ્યક્તિ હતા. સિદ્ધાંતમાં, બંધ પ્રણાલીની ઇનપુટ ઊર્જા હંમેશા આઉટપુટ ઊર્જાની બરાબર હોય છે, જેમ કે થર્મોડાયનેમિક્સનો પ્રથમ નિયમ જણાવે છે. જો કે, વ્યવહારમાં કોઈ પણ પ્રણાલી સંપૂર્ણ રીતે બંધ હોતી નથી, અને ઓક્સીહાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા હંમેશા તેને સળગાવવાથી મુક્ત થતી ઊર્જા કરતાં વધી જાય છે, મહત્તમ વ્યવહારુ કાર્યક્ષમતા પર પણ, જેમ કે થર્મોડાયનેમિક્સનો બીજો નિયમ સૂચવે છે (જુઓ water#Efficiency નું ઇલેક્ટ્રોલિસિસ). લાઇટિંગ એપ્લિકેશન્સ ઓક્સિહાઇડ્રોજન લેમ્પના ઘણા સ્વરૂપોનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે, જેમ કે લાઇમલાઇટ, જે ચૂનોના ટુકડાને સફેદ ગરમ અગ્નિથી ગરમ કરવા માટે ઓક્સિહાઇડ્રોજન જ્યોતનો ઉપયોગ કરે છે. ઓક્સિહાઇડ્રોજનની વિસ્ફોટકતાને કારણે, લાઈમલાઇટને ઇલેક્ટ્રિક લાઇટિંગ દ્વારા બદલવામાં આવી છે. ઓક્સી-હાઇડ્રોજન બ્લોપાઇપનો પાયો અઢારમી સદીના છેલ્લા ક્વાર્ટરની આસપાસ કાર્લ વિલ્હેલ્મ શીલે અને જોસેફ પ્રિસ્ટલી દ્વારા નાખવામાં આવ્યો હતો. ઓક્સિ-હાઇડ્રોજન બ્લોપાઇપ પોતે ફ્રાન્સના બોચાર્ડ-ડી-સેરોન, અંગ્રેજ ખનિજશાસ્ત્રી એડવર્ડ ડેનિયલ ક્લાર્ક અને અમેરિકન રસાયણશાસ્ત્રી રોબર્ટ હરે દ્વારા અઢારમી સદીના અંતમાં અને ઓગણીસમી સદીની શરૂઆતમાં વિકસાવવામાં આવી હતી. તેણે પ્લેટિનમ, પોર્સેલેઇન, આગની ઈંટ અને કોરન્ડમ જેવી પ્રત્યાવર્તન સામગ્રીને ઓગળવા માટે પૂરતી ગરમ જ્યોત ઉત્પન્ન કરી હતી અને તે વિજ્ઞાનના ઘણા ક્ષેત્રોમાં મૂલ્યવાન સાધન હતું. તેનો ઉપયોગ વર્ન્યુઇલ પ્રક્રિયામાં કૃત્રિમ કોરન્ડમ બનાવવા માટે થાય છે. એક ઓક્સિહાઇડ્રોજન મશાલ (જેને હાઇડ્રોજન મશાલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એક ઓક્સિ-ગેસ મશાલ છે જે ઓક્સિજન (ઓક્સિડાઇઝર) સાથે હાઇડ્રોજન (બળતણ) ને બાળે છે. તેનો ઉપયોગ ધાતુઓ, ચશ્મા અને થર્મોપ્લાસ્ટિક્સને કાપવા અને વેલ્ડિંગ કરવા માટે થાય છે. આર્ક વેલ્ડીંગ અને એસિટિલીન-ઇંધણવાળી કટીંગ ટૉર્ચ જેવી અન્ય ઓક્સિ-ઇંધણની મશાલોની સ્પર્ધાને કારણે, ઓક્સિહાઇડ્રોજન ટોર્ચનો આજે ભાગ્યે જ ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ તે કેટલીક વિશિષ્ટ એપ્લિકેશનોમાં કટીંગનું પસંદગીનું સાધન છે. એક સમયે કાર્યરત પ્લેટિનમમાં ઓક્સિહાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ થતો હતો, કારણ કે તે સમયે માત્ર તે જ ધાતુને ઓગાળી શકે તેટલી ગરમ બળી શકતી હતી. આ તકનીકોનું સ્થાન વિદ્યુત ચાપ ભઠ્ઠીએ લીધું છે. સ્યુડોસાયન્ટિફિક દાવાઓ ઓક્સીહાઇડ્રોજન વિવિધ અતિશયોક્તિભર્યા દાવાઓ સાથે સંકળાયેલા છે. તેને ઘણીવાર "બ્રાઉન ગેસ" અથવા "એચ. એચ. ઓ. ગેસ" કહેવામાં આવે છે, જે શબ્દ ફ્રિન્જ ભૌતિકશાસ્ત્રી રગેરો સેન્ટિલી દ્વારા લોકપ્રિય બન્યો હતો, જેમણે દાવો કર્યો હતો કે તેમનો એચ. એચ. ઓ. ગેસ, જે એક ખાસ ઉપકરણ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, તે "મેગ્નેક્યુલ્સ" ના ફ્રિન્જ થિયરી પર આધારિત નવા ગુણધર્મો સાથે "પાણીનું નવું સ્વરૂપ" છે. ઓક્સિહાઇડ્રોજન વિશે અન્ય ઘણા બનાવટી વૈજ્ઞાનિક દાવાઓ કરવામાં આવ્યા છે, જેમ કે કિરણોત્સર્ગી કચરાને નિષ્ક્રિય કરવાની ક્ષમતા, છોડ અંકુરિત કરવામાં મદદ કરે છે, અને વધુ. ઓક્સીહાઇડ્રોજનનો ઉલ્લેખ ઘણીવાર એવા વાહનો સાથે કરવામાં આવે છે જે પાણીનો બળતણ તરીકે ઉપયોગ કરવાનો દાવો કરે છે. બળતણ અથવા બળતણ ઉમેરણ તરીકે ઉપયોગ કરવા માટે બોર્ડ પર આ ગેસના ઉત્પાદન સામે સૌથી સામાન્ય અને નિર્ણાયક પ્રતિ-દલીલ એ છે કે પાણીના અણુઓને વિભાજિત કરવા માટે હંમેશા પરિણામી ગેસને બાળીને પુનઃપ્રાપ્ત કરતાં વધુ ઊર્જાની જરૂર પડે છે. વધુમાં, આંતરિક કમ્બશન એન્જિન દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા જથ્થાની તુલનામાં વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા માંગ પર વપરાશ માટે ઉત્પન્ન કરી શકાય તેવા ગેસનું પ્રમાણ ખૂબ ઓછું છે. 2008માં પોપ્યુલર મિકેનિક્સમાં એક લેખમાં જણાવવામાં આવ્યું હતું કે ઓક્સીહાઇડ્રોજન ઓટોમોબાઇલ્સમાં બળતણની બચતમાં વધારો કરતું નથી. "પાણી-ઇંધણવાળી" કારને હાઇડ્રોજન-ઇંધણવાળી કાર સાથે ભેળસેળ ન કરવી જોઈએ, જ્યાં હાઇડ્રોજન અન્યત્ર ઉત્પન્ન થાય છે અને બળતણ તરીકે વપરાય છે અથવા જ્યાં તેનો ઉપયોગ બળતણ વૃદ્ધિ તરીકે થાય છે. સંદર્ભો અગ્નિ રાસાયણિક મિશ્રણ ઇલેક્ટ્રોલિસિસ ઓક્સિજન હાઇડ્રોજન તકનીકો હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન ઇંધણ પાણી ઇંધણ ઔદ્યોગિક વાયુઓ