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■アセチレンガス
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◆
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性質
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アセチレンは、無色の気体で純粋なものは無臭ですが、通 常は共存する不純物のため、特有な臭気があります。条件によっては、炭素と水素に分解爆発の危険性があるガスのため、爆発上限界が100％となっています。銅、銀等の金属とは爆発性の金属アセチリドをつくるので、これらの金属は使用に制限があります。
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●溶解アセチレンの主な性質
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化学式
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C2H2
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分子量
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26.04
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沸点（℃）
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-81.8
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ガス密度
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1.173kg/m3（0℃、1atm）
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ガス比重（空気＝1 0℃atm）
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0.895
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最低着火温度（℃）
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305
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火炎温度（℃）
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"3,330"
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爆発範囲（空気中 Vol％）
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2.5〜100
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◆
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用途
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金属加工用：鉄板の切断、鉄筋の圧接、鋼材の焼入れ、溶接、溶射、ろう付け等
＊この他に、原子吸光分析用燃焼ガスや、化成品製造原料の一部にも利用されています。
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■酸素ガス
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◆
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性質
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酸素は無色・無味・無臭のガスで、空気の約21％（容積比）を占めています。化学的にはきわめて活性が高く、他のものを酸化する（つまり、燃やす）力が強く、多くの元素と化合します。また、呼吸により生物の生命維持に不可欠な役割を果たしています。工業的には、空気を冷却することにより窒素、アルゴンなどとともに分離・精製して製造されます。
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●酸素の物性
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化学式
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O2
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分子量
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32
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ガス密度
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1.429kg/m3（0℃、1atm）
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液密度
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1.141kg/L（沸点）
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比重
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1.11（空気＝1）
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沸点
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90.2K（1atm）
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融点
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54.4K（1atm）
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臨界温度
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154.6K
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臨界圧力
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50.1atm、5.05MPa
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蒸発潜熱
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50.9cal/g、213KJ/kg（沸点）
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▲酸素-燃料バーナー
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▲NCガス切断機
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▲キュポラ酸素富化
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▲TOP
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◆
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用途
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燃やしたり酸化する性質を利用して、鉄鋼業などで炉の吹き込みに使われるほか、鋼材の溶接・切断に、化学分野での酸化反応工程などに使用されます。また、医療分野での酸素吸入、公害防止のための排水処理、ロケットの推進剤など、広範な分野で使われています。
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■窒素ガス
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◆
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性質
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窒素は無色・無味・無臭のガスで、空気の約78％（容積比）を占めているほか、たんぱく質やアンモニアなどの窒素化合物として、自然界にたくさん存在しています。常温では化学的に不活性で、他の物と化合することはありません。工業的には、空気を冷却することにより酸素、アルゴンなどとともに分離・精製して製造されます。
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●窒素の物性
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化学式
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N2
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分子量
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28.01
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ガス密度
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1.251kg/m3（0℃、1atm）
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液密度
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0.809kg/L（沸点）
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比重
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0.97（空気＝1）
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沸点
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77.4K（1atm）
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融点
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63.3K（1atm）
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臨界温度
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126K
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臨界圧力
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33.5atm、3.399MPa
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蒸発潜熱
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47.7cal/g、199kJ/kg（沸点）
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◆
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用途
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不活性の性質を利用して、半導体製造や化学品の酸化防止、災害防止のほか、金属熱処理や食品の封入ガスとして利用されます。また、液化窒素は−196℃ の極低温で冷凍食品製造装置、宇宙環境試験装置、超電導装置などで使われています。
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■アルゴンガス
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◆
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性質
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アルゴンとはギリシア語で「怠け者」を意味し、その名の通り高温、高圧でも他の元素と化合しない、化学的にきわめて不活性な性質を持っています。無色・無味・無臭のガスで、空気中にわずか約0.93％しか含まれていません。工業的には、空気を冷却することにより酸素、窒素などとともに分離・精製して製造されます。
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●アルゴンの物性
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化学式
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Ar
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分子量
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39.95
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ガス密度
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1.783kg/m3（0℃、1atm）
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液密度
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1.398kg/L（沸点）
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比重
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1.38（空気＝1）
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沸点
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87.5K（1atm）
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融点
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84.0K（1atm）
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臨界温度
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150.7K
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臨界圧力
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48.0atm、4.86MPa
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蒸発潜熱
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39.8cal/g、167kJ/kg（沸点）
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◆
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用途
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他の元素と全く化合しない、窒素より安定した特性を利用して、溶接をはじめ、半導体、鉄鋼などで雰囲気用、金属精錬用などに大量に使用されています。また、半導体の基板となるシリコン単結晶製造にも使われます。
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■炭酸ガス
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◆
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性質
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炭酸ガスは無色・無臭、不燃性のガスで、大気中に約0.03％（容量）程度存在しています。自然界では、動物と植物の間を相互の呼吸作用を通じて循環しており、特に植物の成長には欠かせません。炭酸ガスは空気の約1.5倍の重量があり、水によく溶けて炭酸水になり他の物質とよく反応しますが、乾いた状態では他の物質とほとんど反応しない不活性なガスです。
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●炭酸ガスの物性
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化学式
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CO2
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分子量
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44.01
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ガス密度
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1.977kg/m3（0℃、1atm）
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液密度
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1.030kg/L（-20℃）
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比重
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1.54（空気＝1）
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沸点
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194.7K（1atm）（昇華）
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融点
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216.6K（1atm）
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臨界温度
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304.2K
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臨界圧力
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7.39MPa
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蒸発潜熱
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137.0cal/g、573.5kJ/kg（沸点）
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◆
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用途
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清涼飲料水やドライアイス、液化炭酸ガス利用の食品凍結装置などがよく知られています。ドライアイスは冷却剤、食品保存など から、白煙による舞台演出などにも利用されています。また、温室での野菜類の促成栽培にも使用されます。
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■ヘリウムガス
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◆
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性質
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ヘリウムは無色・無臭・不燃性のガスで、大気中に約5.2ppm存在しています。化学的にはまったく不活性で、通常の状態では他の元素や化合物と結合しません。理論的には空気から分離抽出できますが、含有量があまりに希薄なため、工業的には天然ガス中に約0.5％前後含まれるヘリウムを分離・精製します。
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●ヘリウムの物性
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化学式
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He
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分子量
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4.003
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ガス密度
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0.1786kg/m3（0℃、1atm）
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液密度
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0.1250kg/L（沸点）
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比重
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0.14（空気＝1）
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沸点
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4.3K（1atm）
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融点
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1.0K（26atm）
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蒸発潜熱
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5.50cal/g、20.4kJ/kg（沸点）
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臨界温度
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5.3K
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臨界圧力
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0.228MPa
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液とガスの比体積
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699P（0℃、1atm、対液1P）
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▲リニアモーターカー
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▲飛行船
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▲ヘリウム液化装置
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▲TOP
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◆
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用途
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−268.9℃という沸点の低さを利用して、超低温冷却に液化ヘリウムが使用されます。リニアモーターカーなどで話題の超電導の応用にはヘリウムが不可欠です。
また、不活性かつ空気より軽いという特徴を生かし、飛行船やアドバルーンの充填ガスとして使われることもよく知られています。海洋開発では呼吸用混合ガスに、医療分野ではMRIの超電導マグネット冷却用に、ヘリウムが利用されています。
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■水素ガス
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◆
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性質
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水素は無色・無味・無臭、可燃性のガスで、比重0.07（空気＝1）と地球上の元素の中では最も軽い気体です。また、熱伝導が非常に大きく、粘性が小さく、金属などの物質中でも急速に拡散します。
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●水素の物性
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化学式
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H2
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分子量
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2.016
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ガス密度
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0.0899kg/m3（0℃、1atm）
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液密度
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0.0710kg/L（沸点）
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比重
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0.07（空気＝1）
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沸点
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−252.8℃、20.4K（1atm）
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融点
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−259.1℃、13.9K（1atm）
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臨界温度
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−239.9℃、33.2K
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臨界圧力
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12.80atm、1.315MPa
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蒸発潜熱
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446.2kJ/kg（沸点）
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◆
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用途
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燃えやすい性質を利用して、ロケットの推進剤には液化水素が使用されているほか、航空機や自動車などでも、未来のクリーンエネルギーとして用途開発が進められています。また、化学分野では石油精製時の水素化脱硫用、化学原料などに、鉄鋼・金属分野では熱処理に、半導体製造工程では還元用に使われています。
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