固态负氢离子,电子是由什么构成的?

1、固态负氢离子，电子是由什么构成的？

对于电子的认知。

对于大多数普通人来说，电子就像一颗围绕着原子核不停旋转的小球。这种认知来源于我们最熟悉的中小学课本里的原子“行星模型”。

这个模型是1911年由发现电子核的卢瑟福提出的，而他的老师汤姆逊则在1987年通过研究气体放电现象发现了电子。电子的发现打开了通往基本粒子物理学的大门，每个时代的物理学家都在研究电子这个小东西。

如果电子是一个小球，那这个小球又是由什么构成的呢？ 由于电子太小，人们一直测不出它的半径，只知道它小于10^(-19)m。

发展到现代粒子物理学，电子被认为属于标准模型里面的轻子，属于无法再继续分解的基本粒子。在某种意义上，电子可以看成一个零维的点，没有任何内部结构。

而以最新的原子“电子云模型”来说，电子也并不是围绕着原子核旋转，而是随机出现在整个属于它的原子能级空间中，并能在不同能级空间之间来回跃迁，就像包裹着原子核的云层一样。

从电子云图可以看出，电子完全没有任何明确、连续、可跟踪、可预测的像行星一样的轨道可循，这实际上也是“量子不确定原理”的必然结果，由于坐标与相应的动量不可能同时精确测定，所以，原子中的电子不可能具有确切的轨道。

我们无法确定电子在某时间点出现在原子内何处，但却能确定它永远无法出现在哪。上图的黑色区隔线就是电子不同能级的分割线，也就是它们永远无法出现的位置。

这些分割线构成的面可以是平面、球面、锥面或其他曲面，被称为节面。所以电子在节面上出现的概率密度为零，也就是说，电子不会在这些面上出现。

但电子是如何穿过这些节面，从一边跑到另一边的？没人知道。它就像从一个地点消失，再在另一个地点出现，或许只能认为它是通过第四维度运动的才解释得通。

而一个原子的节面数，跟电子的轨道数（这都是人类概念化的）有关，常规最简单的电子轨道与节面的对应关系如下。

当然这一切关于电子的物理图景，也都只能看成一种近似描述。而我们之所以把电子看成一个没有任何结构的点，也是因为在目前的物理方程运算中，不需要考虑电子的内部结构。

现代物理学有人把电子看成是一种有大小和形状的云团，这里说的并不是围绕原子核旋转的电子云，而是指在电子中心不停产生与湮灭的正反粒子对（类似限定区域内的特殊真空涨落）所构成的量子化云团。

它的形状一般被认为是球形或者是蛋形，而它的大小由电偶极矩(EDM)来决定。电偶极矩越小就越趋近于球形。

近几十年，实验物理学家们都在尝试利用原子或分子束技术来测量电子的电偶极矩。截止2014年的实验结果表明，电子的磁偶极矩非常的小。

但具体的值是多少？目前的设备还无法精确测定，但至少证明了电子是一个完美的球状云团。其测量误差据说只有10^（-27）左右，相当于把电子放大到太阳一般大，电子半径在各方向上的误差不超过一个头发丝。

从小球到一个点再到小球，对电子的认知，看似又回到了原点，但其描述的物理图景却越发清晰。然而，显然这也还不是电子的真实模样，你认为呢？

2、传统电解水装置制氢效率低下？

韩国蔚山科学技术大学（UNIST）、韩国能源研究所（KIER）、淑明女子大学的研究人员们，刚刚介绍了他们开发出来的一套效率更高的水电解系统。

这项技术名叫“Hybrid-SOEC”，基于现有的“固体氧化物电解槽”（SOEC）打造。其底层原理，依然是通过电流将水分子电解成氢气和氧气并收集起来。

不同的是，这套 Hybrid-SOEC 系统在电极和电解质上加以了改进 —— 换成了固态：

此外，固态电解装置可以在高温下运行。这意味着新系统更加节能，因为它可以将热量转化为电解所需的能量。

【团队部分成员，左起为 Junyoung Kim、Guntae Kim 教授、Ohhun Gwona】

研究人员在两套主设计中使用了不同的电解质，其中一个只允许氧离子通过，另一个则只允许氢离子通过。但无论怎样，这种“单行道”都限制了装置可产生氢气的总量。

有鉴于此，他们开发出了全新的 Hybrid-SOEC 系统，即借助一种混合离子导体、来同时传输负氧离子和带电荷的氢离子（质子），从而充分利用了固态电解槽的所有优点、提升了制氢的效率。

【Hybrid-SOEC 高效制氢系统的原理图解】

Hybrid-SOEC 采用了由层状钙钛矿物制作的混合离子导体和电极，在 1.5V 的电压和 700 ℃（1292 ℉）的温度下，每小时可生产 1.9 升（0.5 加仑）的氢气，效率是现有系统的四倍以上。

有关这项研究的详情，已经发表在了近日出版的《纳米能源》（Nano Energy）期刊上。

原标题为：《Hybrid-solid oxide electrolysis cell: A new strategy for efficient hydrogen production》

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285517307656

3、为何科学家们不把「基本粒子」继续往下拆了？

不是科学家不想继续拆下去了，而是以目前的技术手段拆不下去了，就拿目前发现的最小粒子“夸克”来说吧，想要把夸克拆开就需要把夸克粒子的对撞相对速度加速到光速甚至超光速才行，以目前地球上的技术想要达到这一点就必须建造更大更先进的加速器才行。

粒子对撞加速器的建造需要极多的资源与资金，在地球上这种规模的投入只有美国和咱们中国才有能力独自担负，其它国家想要建造就只能联合投资，并且粒子对撞加速器的建造需要时间，哪怕由拥有基建狂魔之称的我们来建造最少也是需要好几年的功夫才可以的。

4、盐的概念及溶解性规律？

盐在化学中，是指一类金属离子或铵根离子（NH4+）与酸根离子结合的化合物，如硫酸钙、氯化铜、醋酸钠，一般来说盐是复分解反应的生成物，如硫酸与氢氧化钠生成硫酸钠和水，也有其他的反应可生成盐，例如置换反应等。

盐分为单盐和合盐，单盐分为正盐、酸式盐、碱式盐，合盐分为复盐和络盐。其中酸式盐除含有金属离子与酸根离子外还含有氢离子，碱式盐除含有金属离子与酸根离子外还含有氢氧根离子，复盐溶于水时，可生成与原盐相同离子的合盐；络盐溶于水时，可生成与原盐不相同的复杂离子的合盐－络合物。

通常在标准状况下，不可溶的盐会是固态，但也有例外，例如熔盐（英语：molten salt）及离子液体。可溶盐的溶液及熔盐有导电性，因此可作为电解质。包括细胞的细胞质、血液、尿液及矿泉水中都含有许多不同的盐类。

盐的溶解性规律:

钾钠铵盐均可溶,硝酸盐入水影无踪,氯化物中银不溶,硫酸盐中钡不溶,碳酸盐只溶钾钠铵,氢氧化物不溶铁镁铜.

5、硫酸氢盐属于硫酸盐吗？

是。含硫酸根的盐就是硫酸盐，硫酸氢盐是酸性硫酸盐。

但二者有区别。硫酸氢盐在水中可以电离成硫酸根离子和氢离子，当然还有盐离子。但是硫酸盐在水中电离只产生硫酸根离子和盐离子，没有氢离子。这是区别之一，另外在固态时，硫酸氢盐的价太是一，而硫酸盐的价太是二。这是区别之二。区别之三是硫酸氢盐在水中可以生成硫酸盐，通俗的说就是硫酸氢盐可以产生硫酸盐，硫酸盐是硫酸氢盐的分解产物。