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== 自然形成與實驗製備 ==
{{seealso|氢气}}

在實驗室中，不少化學反應都會釋放氫氣，如活泼金属和酸的反应。工業生產出的氫可以用來[[氫化]]各種[[飽和 (化學)|不飽和]]物質。在自然界中，生物體的還原反應也會釋放出氫氣。

=== 蒸汽重整 ===

工业上，氢气可由蒸汽转化得到，但在转化之前，需要先经过脱硫步骤：<ref>刘一鸣. 工业制氢方法的比较与选择[J]. 化学与生物工程, 2007, 24(3):72-74.</ref>

:<chem>CH4 + H2O <=> CO + 3H2</chem>
:<chem>CO + H2O <=> CO2 + H2</chem>

=== 熱化學反應 ===

能分離水的熱化學循環過程共有200多種，其中可以從水和熱量直接產生氫氣和氧氣的過程包括：氧化鐵循環、氧化鈰(IV)-氧化鈰(III)循環、鋅-氧化鋅循環、硫碘循環、銅氯循環、混合硫循環等等，都有待進一步研究。<ref>{{cite web|url=http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review05/pd28_weimer.pdf|title=Development of solar-powered thermochemical production of hydrogen from water|format=PDF|first1=Al|last1=Weimer|date=2005-05-25|publisher=Solar Thermochemical Hydrogen Generation Project|accessdate=2016-01-07|archive-date=2007-04-17|archive-url=https://web.archive.org/web/20070417134156/http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review05/pd28_weimer.pdf|dead-url=no}}</ref>多個國家都有實驗室著力研究可以從太陽能和水生成氫氣的熱化學方法。<ref>{{cite web|url=http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress07/ii_f_1_perret.pdf|title=Development of Solar-Powered Thermochemical Production of Hydrogen from Water, DOE Hydrogen Program, 2007|author=Perret, R.|accessdate=2008-05-17|format=PDF|archive-date=2010-05-27|archive-url=https://web.archive.org/web/20100527212241/http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress07/ii_f_1_perret.pdf|dead-url=no}}</ref>

=== 無氧腐蝕作用 ===

在無氧條件下，[[鐵]]和[[合成鋼]]會被水分子中的質子緩慢氧化，而水則會還原成分子氫。在鐵的無氧腐蝕過程中，首先形成的是[[氫氧化亞鐵]]（<chem>Fe(OH)2</chem>，又稱綠銹）：

:<chem>Fe + 2H2O -> Fe(OH)2 + H2</chem>

水分子中的質子再對氫氧化亞鐵進行無氧性氧化反應，產生[[磁鐵礦]]（<chem>Fe3O4</chem>）和分子氫，是為{{le|西科爾反應|Schikorr reaction}}：

:<chem>3Fe(OH)2 -> Fe3O4 + 2H2O + H2</chem>

磁鐵礦晶體的熱力學穩定性比氫氧化亞鐵高。

在缺氧[[地下水]]和位於地下水台以下具還原性的土壤中，鐵和鋼就是經過這一反應受無氧侵蝕的。

=== 蛇紋石化反應 ===

在地底深處缺乏大氣氧氣的環境下，[[鐵橄欖石]]晶格中的矽酸鐵會受到水分子中的質子的無氧性氧化，產生氫氣，這叫[[蛇紋石|蛇紋石化作用]]。除了氫氣以外，反應還會產生磁鐵礦（<chem>Fe3O4</chem>）和[[石英]]（<chem>SiO2</chem>）：

:<chem>3Fe2SiO4 + 2H2O -> 2Fe3O4 + 3SiO2 +2H2</chem>

以上反應和氫氧化二鐵的無氧腐蝕過程（西科爾反應）十分相似。

=== 變壓器 ===

在[[變壓器]]會產生的各種故障氣體中，氫氣是最常見的一種，在大部份故障情況下都會形成。所以，探測到氫氣，意味著變壓器可能出現了嚴重的問題。<ref>{{cite book|author=Hirschler, M. M.|title=Electrical Insulating Materials: International Issues|url=http://books.google.com/books?id=bmxcV_TlsV8C&pg=PA89|accessdate=2012-07-13|date=2000|publisher=ASTM International|isbn=978-0-8031-2613-8|pages=89–|archive-date=2013-05-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20130526150038/http://books.google.com/books?id=bmxcV_TlsV8C&pg=PA89|dead-url=no}}</ref>