超纯氢气（纯度通常≥99.9999%，即6N级）是氢能经济与高端制造的“交集点”，它兼具能源载体的广阔前景和高纯特种气体的精密特质。

产品分类： 超纯气
中文名称：超纯氢气（6N） 纯氢 超纯氢
产品纯度：≥99.9999%
英文名称：hydrogen

一、氢气简介：
氢气是世界上已知的密度最小的气体，是相对分子质量最小的物质，也是宇宙中含量最多的元素，只有空气的1/14，即在0 ℃时，一个标准大气压下，氢气的密度为0.0899 g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体（由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充）。氢气主要用作还原剂。
  氢气是无色并且密度比空气小的气体（在各种气体中，氢气的密度最小。标准状况下，1升氢气的质量是0.0899克，相同体积比空气轻得多）。因为氢气难溶于水，所以可以用排水集气法收集氢气。另外，在101千帕压强下，温度-252.87 ℃时，氢气可转变成无色的液体；-259.1 ℃时，变成雪状固体。常温下，氢气的性质很稳定，不容易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时（如点燃、加热、使用催化剂等），情况就不同了。如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性（特别是被钯吸附）。金属钯对氢气的吸附作用最强。当空气中的体积分数为4%-75%时，遇到火源，可引起爆炸。
  氢气是无色无味的气体，标准状况下密度是0.09克/升(最轻的气体)，难溶于水。在-252 ℃,变成无色液体,-259 ℃时变为雪花状固体。

  分子式：H2
  沸点：-252.77 ℃（20.38 K）
  熔点：-259.2 ℃
  密度：0.0899 kg/m3
  相对分子质量：2.0157
  生产方法：电解水（2H2O=通电=2H2↑+O2↑ 分解反应）、裂解、煤制气等
  三相点：-254.4 ℃
  液体密度（平衡状态，-252.8 ℃）：70.77 kg/m3
  气体密度（101.325 kPa，0 ℃）：0.0899 kg/m3
  比容（101.325 kPa，21.2 ℃）：5.987 m3/kg
  气液容积比（15 ℃，100 kPa)：974 L/L
  临界温度：-234.8 ℃
  临界压力：1664.8 kPa
  临界密度：66.8 kg/m3
  熔化热（-254.5 ℃）（平衡态）：48.84 kJ/kg
  气化热△Hv(-249.5 ℃）：305 kJ/kg
  热值 1.4*10^8 J/kg(2.82*10^5 J/mol)
  比热容（101.335 kPa，25 ℃，气体）：Cp=7.243 kJ/(kg·K)，Cv=5.178 kJ/(kg·K)
  比热比（101.325 kPa，25 ℃，气体）：Cp/Cv=1.40
  蒸气压力（正常态，17.703）：10.67 kPa；（正常态，21.621）：53.33 kPa；（正常态，24.249 K）：119.99 kPa
  粘度（气体，正常态，101.325 kPa，0 ℃）：0.010 lmPa·S；（液体，平衡态，-252.8 ℃）：0.040 mPa·s
  表面张力（平衡态，-252.8 ℃）：3.72 mN/m
  导热系数（气体101.325 kPa，0 ℃）：0.1289 w/(m·K)；（液体，-252.8 ℃）：’ 1264 W/(m·K)
  折射系数nv(101.325 kPa，25 ℃）：1.0001265
  空气中的燃烧界限：5%～75%(体积）
  易燃性级别：4
  毒性级别：0
  易爆性级别：1
  重氢在常温常压下为无色无嗅无毒可燃性气体，是普通氢的一种稳定同位素。它在通常水的氢中含0.0139%～0.0157%。其化学性质与普通氢完全相同。但质量大些，反应速度小一些。

二、核心特性和应用：
1、核心物化性质： 无色无味、密度最低、易燃易爆（空气中爆炸极限4%-75%），还原性极强，高扩散性。
2、纯度与杂质： 纯度要求从5N到7N以上。关键杂质（氧气、水分、烃类、金属离子）需严格控制在ppb甚至ppt级。
3、主要应用：
（1）半导体与显示面板制造：作为还原气、载气、保护气，用于外延、氧化、退火等关键工艺。
（2）新能源领域：燃料电池的核心燃料，其纯度直接影响电池寿命与效率。
（3）高端分析仪器：气相色谱等仪器的载气，要求极高稳定性。
（4）材料科学与光纤：用于金属粉末、硅片等材料的还原退火；光纤制造的保护气氛。

三、生产技术与趋势
1、主流生产技术：
（1）工业副产氢提纯：从氯碱、丙烷脱氢等工业副产气中，通过变压吸附、膜分离等技术提纯，是目前低成本、低碳的主要来源。
（2）天然气重整+纯化：技术成熟，但伴随碳排放。
（3）水电解制高纯氢：使用质子交换膜或碱性电解槽制氢后深度纯化，是绿色超纯氢的理想路径，与可再生能源结合是未来方向。
2、纯化技术关键：无论哪种来源，都需要通过金属催化剂脱氧、分子筛深度脱水、终端精密过滤（去除0.01微米颗粒）等组合工艺，才能达到半导体级标准。
3、发展趋势：随着半导体工艺进入纳米级和氢燃料电池汽车的推广，对超纯氢的纯度、供应稳定性及“绿氢”比例要求将越来越高。

四、安全与储运
1、核心风险：泄漏易聚集引发爆燃，对储存、管道系统的材料和密封性要求极高。
2、储运方式：高压钢瓶、管束车、液氢槽车、管道输送。未来液氢储运因其高效率，在规模化应用中是重要方向。

超纯氢气（纯度通常≥99.9999%，即6N级）是氢能经济与高端制造的“交集点”，它兼具能源载体的广阔前景和高纯特种气体的精密特质。

核心特性和应用：
1、核心物化性质： 无色无味、密度最低、易燃易爆（空气中爆炸极限4%-75%），还原性极强，高扩散性。
2、纯度与杂质： 纯度要求从5N到7N以上。关键杂质（氧气、水分、烃类、金属离子）需严格控制在ppb甚至ppt级。
3、主要应用：
（1）半导体与显示面板制造：作为还原气、载气、保护气，用于外延、氧化、退火等关键工艺。
（2）新能源领域：燃料电池的核心燃料，其纯度直接影响电池寿命与效率。
（3）高端分析仪器：气相色谱等仪器的载气，要求极高稳定性。
（4）材料科学与光纤：用于金属粉末、硅片等材料的还原退火；光纤制造的保护气氛。

核心特性和应用：
1、核心物化性质： 无色无味、密度最低、易燃易爆（空气中爆炸极限4%-75%），还原性极强，高扩散性。
2、纯度与杂质： 纯度要求从5N到7N以上。关键杂质（氧气、水分、烃类、金属离子）需严格控制在ppb甚至ppt级。
3、主要应用：
（1）半导体与显示面板制造：作为还原气、载气、保护气，用于外延、氧化、退火等关键工艺。
（2）新能源领域：燃料电池的核心燃料，其纯度直接影响电池寿命与效率。
（3）高端分析仪器：气相色谱等仪器的载气，要求极高稳定性。
（4）材料科学与光纤：用于金属粉末、硅片等材料的还原退火；光纤制造的保护气氛。