수소
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1. 개요
주기율표에서 1주기 1족에 속하는 원소. 인간이 현재까지 발견한 원소들 중에서 우주에서 가장 풍부하며, 가장 가볍고 간단한 구조를 가진 원자 번호가 가장 작은 원소다.
2. 어원
수소는 水素라는 한자 그대로 '물의 근원'이라는 의미를 가지고 있다.[1] 이러한 의미는 가장 먼저 수소를 명명한[2] 라부아지에가 hydrogène라는 이름을 붙일 때부터 반영되어 있었다. hydrogène는 그리스어 ὕδωρ-γεννεν[3]에서 유래된 단어로 '''물'''의 근원이라는 의미이며, 이것이 그 의미를 간직하며 영어로 '''hydro'''gen,[4] 독일어로 '''wasser'''stoff, 러시아어로 '''водо'''род, 그리고 일본어로 '''水'''素라고 번역되었다. 이때 다른 많은 과학 용어가 그러하듯 일본어로 번역된 水素를 국내에 그대로 들여와서 쓰면서 한국에서도 수소라고 불리고 있다. 참고로 중국은 한자 문화권임에도 水素가 아닌 氫(수소 경, 간체자는 氢)이라는 표현을 쓰고 있으며 물의 근원이라는 의미도 없다. 상온에서 기체이므로 气(기운 기) 부수를 쓰고, 가벼운 원소라는 뜻에서 輕(가벼울 경) 자의 성부를 따왔다
3. 역사
수소가 발견될 당시, 연소란 플로지스톤이라는 물질이 방출되는 것이라고 생각되었다. 수소의 발견자 헨리 캐번디시는 이 설에 의심을 품고, 산으로 철을 녹였을 때 발생하는 '불타는 기체(수소)'에 주목했다. 하지만 프랑스의 화학자 라부아지에가 플로지스톤설을 부정할 때까지 수소는 원소로서 인정받지 못했다. 그 후, 캐번디시가 그 물질과 산소의 연소로 물이 생긴다는 것을 증명했다. 그리고 라부아지에가 '수소'라고 명명하고 나서야 수소는 원소 중 하나로 인정받았다.
4. 구성
양성자 1개에 중성자가 0~6개로 구성된 핵과 전자 1개로 되어 있다. 자연 상태의 수소 대부분(성분비 99.9885%)은 중성자가 없는 경수소이며, 중성자를 1개 포함하는 중수소, 중성자를 2개 포함하는 미량의 삼중수소가 나머지를 차지한다. 인공적으로 중성자 3개 이상을 포함하는 수소를 만들 수 있고, 무려 7중수소(양성자1+중성자6)까지 있으나 모두 반감기가 10-21초 미만으로 짧아 빠른 시간 안에 붕괴를 통해 다른 원소가 되어 버린다. 삼중수소도 방사성 동위원소이나 반감기가 10년 이상이라 자연상태에서도 존재할 수 있다.
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참고로 중수소와 삼중수소는 동위원소 이지만 독립된 원소기호를 사용할 수 있다. 각각 D(Deuterium)와 T(Tritium). 원래 방사능 연구 초기엔 다른 원소 또한 우후죽순처럼 생겼으나 현재 IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry)에서 인정하는 건 이 둘뿐이다. 위의 이유로 수소 이온은 각각 별개의 명칭이 달려 있다.
전자가 2개까지 들어갈 수 있는 주기율표의 1주기에서 전자 1개를 가지고 있기 때문에, 똑같이 원자가 전자가 1개인 알칼리 금속(나트륨, 칼륨 등) 또는 가장 바깥 궤도를 채우는 데 필요한 전자가 1개인 할로겐(플루오린, 염소, 아이오딘 등)과 비슷한 화학적 성질을 보인다. 이렇게 전혀 성질이 다른 두 종류의 원소들과 성질이 비슷하기 때문에 일단 주기율표상에는 1족에 넣는 경우도 있고, 17족에 넣는 경우도 있고, 두 족에 모두 넣는 경우도 있다. 탄소가 있는 14족(이것은 전자 궤도가 절반만 차있다는 이유)에 집어넣는 경우도 있는 모양이지만 주기율표 상에서 이 위치에 넣는 경우는 드물다. 대부분은 수소를 1족에 넣지만 특별취급하고, 아예 수소는 따로 빼놓는 주기율표도 적지 않다(심지어 수소만 대문짝만 하게 빼놓고 범례 대용으로 쓰는 주기율표도 있다). 주기율표 실루엣만 그린 그림에서 왼쪽 위 또는 빈 부분에 네모칸이 혼자 따로 떨어져 나와있으면 대부분 수소를 위한 칸이다.
화학적 성질은 이온 화합물에서는 알칼리 금속과 비슷하며, 공유 결합의 경우는 할로젠족과 비슷하다. 그래서 유기화합물의 탄소-수소결합은 탄소-할로젠 결합으로 치환할 수 있다. (이렇게 해서 만들어지는 물질 중 대표적으로 프레온 가스가 있다.)
또 맨 위에는 수소를 비금속으로 썼지만 이건 저압력에서 수소가 2원자 분자로 공유결합을 하기 때문으로, 목성형 행성의 핵 같은 초고압의 환경에서는 수소 원자가 깨져서 양성자와 전자 따로 돌아다니는 상태가 되는데, 이때를 금속의 자유전자 바다 상태와 같다고 해서 '''금속 수소'''라고 부른다.[8] 이것이 자전하여 목성의 자기장을 생성한다. 일상에서 볼 수 있는 금속의 특성(금속 광택, 전성/연성, 열전도율 등)을 금속 수소가 만족시킬 것으로 예측했는데, 미국 하버드 대학에서 영하 267도 정도의 극저온에서 465만∼495만 기압을 가해[9] 실험실 내에서 처음으로 금속수소를 만드는 데 성공했다고 보고했다. 기사에 따르면 초고압으로 압축된 수소에서 '''금속 광택이 나는 것'''을 보고 금속 수소가 만들어진 것을 알아챘다고 한다. 그러나 제대로된 검증을 하기도 전에 금속수소 샘플이 소실되면서 이들이 정말 금속수소 생성에 성공한 것인지는 불분명해졌다.
5. 특징
수소의 특징은 보통 세 가지로 대표할 수 있다. '''매우 많다'''와 '''매우 가볍다'''와 '''매우 격렬하게 반응한다'''. 이 외에도 무색, 무취의 기체지만 자극성이기 때문에 기침을 유발한다.
전 우주에 존재하는 원소의 대부분은 이 수소다.[10] 대부분의 별들은 이 수소를 원료로 한 핵융합으로 열과 빛을 낸다. 별의 중심부에선 수소폭탄이 초당 몇백만 개씩 터지고 있다고 보면 될 듯. 너무 흔하고 또 온갖 화합물에 들어가 있기 때문에, 보통 분자식을 쓸 때 수소가 연결된 부분은 아주 중요한 부분만 아니면 '''그냥 생략한다.'''[11]
자연계에 다량 존재하며 화합물 형태로 존재한다. 행성이 형성되는 과정에서 수소가 물을 형성했기 때문으로, 만일 물로 화합되지 않았더라면 수소는 지구 중력을 이기고 우주 공간으로 탈출했을 것이다.[12]
항성이 아닌, 행성 중에도 수소 대기를 가지는 경우가 많지만(목성, 토성 등) 지구는 수소를 잡아둘 만한 중력이 부족해 대기 중 구성 비율이 매우 적다. 때문에 "우주에서 가장 풍부한 원소인 수소를 이용한 에너지" 운운하면 일단 의심하는 것이 좋다. 우주에는 풍부하지만 지구에서는 쉽게 얻을 수 없는 것이 수소다. [13] 게다가 수소는 관리와 보관이 극도로 어렵기 때문에 연료로 쓰이기 힘들다. 특히 금속 내부에 침투하여 구조적 변화를 일으키는 특성도 있기 때문에 금속 파이프 등에 수소 기체를 오랫동안 통과시킬 경우 파이프가 파괴될 위험도 있다.
그러나 핵융합의 경우에는 다르다. 핵융합은 원자핵이 강력에 의해 결합하는 과정에서 발생하는 질량결손을 에너지로 이용하기 때문에[14], 화학적인 결합을 통해 만들어내는 에너지보다 매우 크다. 따라서, 핵융합으로 생성된 전기를 이용하여, 전기 분해 한다면 전기분해를 통해, 수소를 얻으면서도, 동시에, 에너지도 얻을 수 있다.
핵융합 외에도 산소와 결합 시 가장 강력한 화력을 내기 때문에 로켓원료는 물론 산소를 외부에서 조달하는 램제트 엔진에도 연료로 고려되고 있다. 또한 지구상에서 매우 풍부한 물을 전기분해만 하면 얻을 수 있고 우주상에서도 대량으로 존재하기 때문에 차세대 연료로 각광 받고 있다. 하지만 순수하게 수소만 생산하는 민물은 풍부하지 않으므로 효율이 떨어진다. 바닷물을 전기 분해하면 수소 기체가 나올 때 염소 기체가 같이 나오는데, 일반적으론 오히려 염수 전해공정은 염소 생산이 주 목적이고 수소는 부산물 취급을 받는 편이다. 아울러 차세대 연료로 사용하기 위해서는 많은 양의 수소가 필요한데 전기 분해를 통해 얻는 방법은 에너지를 많이 요구해서 아직까진 비용효율이 떨어지고, 산업적으로 생산하는 방법은 아래에 나오듯 메테인을 필요로 하므로 이래저래 난관이 많다. 이런 문제점 때문에 수소를 사용할 수 있는 분야에서도 등유 등 다른 물질을 사용하기도 한다.
물론 산업적으로는 천연가스에 수증기를 섞어 고온에서 반응시켜 일산화탄소와 수소로 만들어 내어 분리하는 것이 가장 값싼 방법이다. 가장 큰 이유는 천연가스의 주성분인 메테인의 주기율표를 보면 알겠지만 탄소 1개당 4개의 수소 원자가 결합되어 있기 때문이다. 또, 천연가스 대신 가열된 코크스를 써도 천연가스로 했을 때보다 좀 적기는 하지만 역시 일산화탄소와 수소가 생성된다. 전기 분해는 순도가 높기는 하지만 상당히 많은 전기 에너지를 소비하기에 그 자체로서 굉장히 비싼 제법이며, 주로 화학 실험실 등에서나 이용되고 있다.
미래에는 차세대 원자로에서 직접 수소를 생산하는 방안도 연구되고 있는다. 초고온 가스 원자로(VHTR)나 페블베드 원자로 같은 경우 섭씨 830도 이상의 고온에서 수증기를 분해해서 직접 수소를 연속 생산 할 수 있지만 아직은 연구단계에 머물러 있고 실용화까지는 갈 길이 멀다. 하지만 수소자동차등 석유 대신 수소를 주요 에너지원이나 연료로 사용하는 수소경제를 실현하려면 반드시 실용화되어야 하는 기술이다.
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수소기체는 연소 후 물만이 생성될 뿐 오염물질이 만들어지지 않아 무공해연료로 각광을 받고 있다. 석유를 내연기관에 사용하기 이전에도 주목을 받았었지만 반응이 너무 폭발적이어서 제어가 어려웠기 때문에 지금까진 사용하기 어려웠지만 제어가 어느 정도 가능해진 지금은 많은 에너지를 얻을 수 있어 장점이 되었다. 굳이 연소시키지 않더라도 연료전지(Fuel Cell)의 연료로도 사용되어 에너지를 생성할 수 있다. 그래서 우주왕복선에도 사용되고 있다. 다만, 이 무공해에 가까운 수소를 생산하려면 물에서 뽑아내거나, 화학반응을 유도해야하는데, 전자의 경우 전기로 하는 거라 당연히 전기 생산과정이 무공해로 바뀌지 않는다면 완전한 무공해라 하기 힘들 것이고, 화학반응을 위해서도 순도 높은 물질을 유지하려면 에너지가 많이 들어가니 전기가 무공해 에너지로 전환되기 전까지는 친환경이라는 의미가 없다.
게다가 저장과 운반이 매우 어렵다. 당장 분자가 작아서 용기를 이루는 원자의 틈 사이로 엄청나게 잘 새 나간다. (어디까지나 일상 용어로 빗댄 설명이다) 좀 다른 이야기지만 연료전지의 연료가 아닌 로켓의 엔진에서 사용되는 액체 수소연료의 경우 너무나 잘 새어나가서 로켓의 탱크에 주입할 때 탱크 부피의 몇 배에 해당하는 양이 필요하며, 이마저도 점화순간에 로켓 하단부를 다 그을려 버릴 정도로 줄줄(...) 샌다. 게다가 폭발의 위험이 폭발한계 4~95 vol%일 정도로 매우 높다.수소가 공기중에 부피비로 4~95% 내의 비율로 존재하면 폭발이 가능하다는 얘기다. 착화에 필요한 에너지는 혼합비에 따라 다르지만 담뱃불이나 정전기는 당연하고 어떤 비율에서는 심지어 배관 내에서 가스가 이동하면서 생기는 마찰열로도 폭발할 수 있다. 따라서 공업적으로 수소를 사용할 경우, 설비의 설치 후 사용 전이나 유지보수 전후 질소나 비활성 가스로 내부를 플러싱하는 귀찮은 절차를 거쳐야 하며, 수소 감지기를 덕지덕지 붙여야 하고(위에서 말했듯이 워낙 잘 새니까), 폐가스 처리시 남은 수소를 흡수하거나 태우는 설비를 반드시 설치해야 한다. '''죽기 싫으면 말이다.'''
또한 수소를 운반시킬 파이프도 문제인데 보통 파이프로는 만만하게 탄소강 재질의 파이프를 이용할 것이다. 그러나 철강 재질 파이프가 수소에 굉장히 취약한게, 수소 원자와 분자의 크기가 너무 작아서 금속 원자들의 빈틈으로 조금씩 침투하고 그것이 한곳에 모이고 모여 높은 압력을 발생시켜 말 그대로 금속을 찢어버리게 되는 '수소 취성' 효과를 일으키므로 금속 파이프로 수소를 다루는 것은 굉장히 위험하다. 그렇다고 PVC재질을 사용하자니 내구성이 너무 약해 사용하기 힘들고, 물론 열처리등의 방법으로 수소 취성을 예방할 순 있지만 그것은 그거대로 비용의 문제가 발생한다. 따라서 수소를 그냥 잡아두는 것 자체가 엄청나게 난이도가 높은 일이다. 덤으로 제대로 써먹으려면 고도로 높은 순도를 요구하므로 이를 해결하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 이런 어려움 때문에 연료전지에 다른 연료물질을 사용하기 위한 연구 역시 활발하다.
이 중에는 암모니아를 이용한 연구도 이뤄지고 있다. 질소와 수소를 반응시키면 암모니아가 생성되므로, 이를 역으로 반응키면 암모니아에서 수소를 뽑아낼 수 있다. 암모니아는 제조, 운반, 보관 모두 수소에 비해 상대적으로 간편하므로 이론상 암모니아를 수소 운송 및 보관용으로 이용이 가능하며 이에 대한 연구도 활발하다.
황산과 요오드산이 결합, 분해를 반복하는 분젠반응에 물과 섭씨 900~1000도의 고열을 지속적으로 공급한다거나, 원자로 연료봉 피복관[15]이 고온 환경에서 수증기와 접촉하면 반응하여 수소 기체가 발생하는데, 후자가 후쿠시마 원자력 발전소 사고에서 수소 폭발이 발생한 원인이다.
그런가하면, 원자로 주변에 밀폐된 용기를 놔두면 내부가 저절로 수소가스로 채워지는 일이 발생하기도 한다! 물론 여기에도 과학적 배경이 있는데, 원자로 가동시에 쏟아져 나오는 중성자선이 밀폐용기를 지나가던 중에[16] 마침 용기 내부에서 베타붕괴를 일으키면[17] 수소 원자가 되고, 최종적으로는 이들이 서로 결합하여 수소 분자가 되는 것이다. 이렇게 생성된 수소 분자가 아무리 잘 샌다고 해도, 중성자처럼 벽을 뚫고 나가지는 못하니(...) 점점 내부에 쌓일 수 밖에 없는 것이다. 이렇게 원자력 발전소에서 생성된 수소를 모아서 수소 연료전지에 사용하는 방안도 나온적이 있었다. 원자력의 분산물이라는 점만 눈 감고 넘어가면 완전히 무공해로 수소를 얻을 수 있는 방법이기 때문. 그러나 일본에서 일어난 폭발 사고 때문에 안전성 문제로 완전히 묻혔다. 사건 문서를 읽어보면 알 수 있지만 이 사고는 위의 원리로 발전소 내에 쌓인 수소가 폭발해서 생긴 일이다.
산소와 잘 섞은 다음 불을 붙이면 폭발하면서 물이 된다. - 적절한 전해질과 촉매하에 반응을 일으키면 전기도 발생하며, 이는 상술한 수소 연료전지의 원리로 쓰인다.
가볍고 싼 데다가 헬륨에 비하면 만들기가 쉽다 보니 비행선 같은 것에도 종종 썼다. 다만, 안전 문제로 더이상 자주 사용되지 않는다. 특히 초대형 비행선이었던 독일의 힌덴부르크호가 정전기 스파크에 의해 폭발하는 대참사가 벌어진 뒤로는 비행선에 주로 비싸더라도 더 안전한 헬륨을 많이 쓴다. 단, 대북전단을 날릴 때 사용하는 풍선에는 어차피 사람 태울 것도 아니기 때문에 수소를 집어넣는다. 다만, 땅에 떨어져 있던 수소 애드벌룬을 우연히 아이들이 발견해 장난치다가 폭발해 참변을 당한 사례가 있긴 하다. 헬륨보다 가격이 10배 이상 싸기 때문에 풍선에 이걸 넣어서 파는 경우도 있다. 수소가 헬륨 무게 4분의 1밖에 안되긴 하지만 어차피 둘 다 공기보다는 훨씬 가볍기에 풍선에 넣으면 둘의 체공력은 별로 차이나지 않는다. 흡입했을시에도 헬륨처럼 목소리가 얇게 바뀌는 효과[18]가 나타나기 때문에 일반인 입장에선 불을 붙여보지 않는 이상 구분이 힘들다. 그래도 90년대에서 00년대에 이슈화가 많이 되어 현재 한국에서 놀이공원이나 정식 파티용품점에서 헬륨 대신 수소풍선을 판매하는일은 없다고 보면 된다.[19]
또한 수소의 동위원소인 삼중수소는 약하지만 방사성을 띠고 있어 야광을 내는 데 재료로 쓰이기도 한다. 대표적인 것이 K2소총의 가늠쇠에 있는 야간전투트리튬이 바로 그것. 형광 물질과 섞어 희미하게 푸른 빛을 내도록 구성한다.(삼중수소 자체가 발광하지는 않는다.) 방사성 물질이라 피폭의 우려가 있다지만 양이 워낙 미량이고 방사선 자체도 투과력이 비교적 약한 편(베타선)이라 걱정 안 해도 된다.
다른 한가지 원소와 수소의 화합물에는 -ane이라는 접미사가 붙는다. Bor'''ane'''(BH3), Meth'''ane'''(CH4), Az'''ane'''(NH3), Oxid'''ane'''(H2O), Fluor'''ane'''(HF) 등. 하지만 흔히 보는 화합물에는 IUPAC name을 잘 쓰지 않는다.
- 참고 영상: 헬륨과 수소의 폭발력을 학교 교실에서 직접 실험(!!)한 비범한 영상이다. #참조.
폴링의 전기 음성도 척도에서 기준이 되는 원소로, 수소의 전기 음성도를 2.2으로 하고 타 원소들과의 결합의 이온성을 따져 전기 음성도의 차이를 알아내어 특정 원소의 전기 음성도를 결정한다. [20]
6. 수소 원자 모형
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수소 원자 모형
수소 원자 모형은 양성자 하나와 전자 하나로 구성되는 원자이기 때문에 완벽한 해석적 해를 구할 수 있는 유일한 원자이다. 따라서 수소 원자 모형을 이해하는 것은 물리학 및 양자화학에서 매우 중요한 위치를 가진다. 자세한 내용은 수소 원자 모형을 참고하자.
7. 기타
물 분자는 수소 원자 2개에 산소 원자 1개로 이루어져 있기 때문에, 수소폭탄 2개에 산소폭탄 1개 터뜨리면 물폭탄이 되는 거냐는(...) 농담이 있다.[21][22]
위기탈출 넘버원 2006년 1월 7일 24회에서는 수소풍선의 위험성을 방영했다.
[1] 물을 이루는 다른 원소인 산소(酸素)는 '산을 이루는 원소'라는 뜻을 가지고 있다. 하지만 염산같이 산소가 포함되지 않은 산들이 발견되면서 산소와 수소의 이름이 서로 뒤바뀌어 있다는 사실이 밝혀졌다. 실제로 산의 성질은 산소가 아닌 '''수소''' 이온이 물에 녹으면서 발생한다. 하지만 확장된 정의인 루이스 산염기나 용매계 개념에서는 꼭 수소 이온이 있을 필요는 없다.[2] 발견은 하술하듯 헨리 캐번디시가 가장 먼저였다.[3] 현대 그리스어로는 υδρογόνο[4] 아니면 앙글리시나 다른 게르만어 계열처럼 아예 '''water'''stuff로 순수한 게르만계 영어로 바꿔서 쓰는 경우도 있다.[5] AME2016,Nubase2016[6] 일반적으로 이렇게 표기하면 단순히 질량수가 다른 수소원자로도 읽힐 수 있기 때문에 핵융합식에서는 보통 D로 표기한다.[7] 위와 같이 질량수가 다른 수소원자로도 읽힐 수 있기 때문에 핵융합식에서는 보통 T로 표기한다.[8] 당장 주기율표에서 수소 아래에 무엇이 있는지를 생각해보면, 꽤나 의미심장한 부분이다.[9] 초고압 환경을 만들기 위해 금강석 모룻간(Diamond Anvil Cell)이라는 장치를 이용한다.[10] 사실 이건 좀 애매한데, 현재 인류가 중력에 의한 빛의 굴절현상인 중력렌즈 이 외의 방법으로 관찰할 수 있는 물질은 전체의 16% 정도밖에 안 된다.(관찰 불가능한 84%를 암흑물질이라고 부른다.) 그 16% 중에서 75% 정도는 수소이고, 나머지 25%는 헬륨이다. 그보다 무거운 원자들은 우주 전체로 보았을 때 워낙 극소수라서 숫자로 나타내기도 민망할 정도이다.[11] 예를 들어 방향족 탄화수소 항목에서 분자구조를 그려 놓은 이미지를 보면 탄소 사이의 연결은 선으로 표시하지만 각 꼭지점에 수소가 연결된 것은 별도로 표시하지 않는다.[12] 만유인력은 질량에 비례한다. 지구의 중력으로 수소를 잡아두기엔 수소는 너무 가볍다. 우주에 그렇게 풍부한 수소가 지구 대기권에는 0.00001%도 존재하지 않는다.[13] 이를 지적하면 대개 "전기를 이용하면 물에서 쉽게 얻을 수 있다"고 둘러대는데, 이 역시 거짓이다. 물을 전기분해하는 데 들어가는 전기가 이를 통해 얻는 수소로 발생시킬 수 있는 에너지보다 훨씬 크며, 지구상에는 친환경적으로 전기분해하여 사용할 수 있는 담수가 매우 부족(지구상에 존재하는 물의 대부분은 염수, 즉 바닷물이며 이를 전기분해하면 - 극에서 수소 기체가 나오기는 하지만 독가스인 염소 기체도 + 극을 통해 함께 발생한다. 그 이유는 바닷물에 염화나트륨 등 염화물이 녹아있기 때문인데, 염화물이 바로 염화 이온이 결합되어 있는 화합물이므로 이를 전기분해하면 + 극에서 염화 이온이 끌려와 전자를 내어놓고 염소 기체가 되어 빠져 나오게 된다. 물론 이때 수산화 이온도 같이 + 극에 끌려오기는 하지만, 염화 이온이 수산화 이온보다 전자를 내놓는 경향이 더 크기 때문에 염화 이온이 모두 염소 기체로 빠져 나올 때까지 수산화 이온은 그대로 바닷물 속에 남는다.)하기 때문에, 수소는 거의 전부 천연가스 및 석유 부산물에서 추출한다. 전기차와 수소연료전지차의 대립에서 수소연료전지차가 항상 지적받는 부분이기도 하다. 전기분해는 화학실험에서나 이용하는 방법.[14] 바로 그 유명한 [math(E=mc^{2})] 공식이다.[15] 옛날에는 스테인레스를 주로 사용했지만 현재는 보통 지르코늄 합금을 사용한다.[16] 참고로 중성자선의 투과력은 감마선과 견줄만 한 수준이다.[17] 원자핵을 이루지 못하고 따로 노는 중성자의 평균 수명은 15분가량이다.[18] 단순 목소리 변조용으로 조금만 흡입하는 정도면 건강에 딱히 문제는 없다. 다만 헬륨과 마찬가지로 산소 보충 없이 수소만 연속해서 흡입할 경우 산소부족증으로 문제가 생길 수 있으니 주의.[19] 하지만 전문적으로 파티용품을 취급하는 점포가 아닌, 못 믿을 곳에서 구입한다면 가스통을 잘 확인해 보자. 주황색이거나 수소라고 적혀 있으면 100%다.[20] 과거에는 수소의 전기 음성도를 2.1로 정의했으며, 이후 2.2로 재정의되었다. 화학 교육과정 상에서 플루오린의 전기 음성도가 4.0이므로 이를 기준으로 삼았다고 적혀 있는데, 그 값이 틀린 것은 아니나 기준이 되는 것은 아니므로 '''거짓이다.''' 플루오린의 전기 음성도는 3.98이다. 하지만 보통 전기 음성도를 소수 첫째 자리까지 표기하기 때문에 편의상 반올림해 4.0으로 표기한다.[21] 수소와 산소가 만나 물이 되는 반응식은 2H2+O2=>2H2O 이기 때문에 에너지만 적절히 있으면 가능한 일일 수도 있다.[22] 물론 수소폭탄이 터질 때 원자 폭탄이 1차적으로 터지면서 산소를 날려버릴 것이니 불가능할 것이다.