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類型分類：: 科普知識

數(shù)據(jù)分類：: 單相導(dǎo)軌開關(guān)電源

八種常見工業(yè)氣體的特性和應(yīng)用

發(fā)布日期：2022-07-16 點擊率：72

空氣是指地球大氣層中的氣體混合，因此空氣屬于混合物，它主要由氮氣、氧氣、稀有氣體(氦、氖、氬、氪、氙、氡)，二氧化碳以及其他物質(zhì)(如水蒸氣、雜質(zhì)等)組合而成。我們的生活離不開氣體，工業(yè)生產(chǎn)同樣離不開氣體，工業(yè)氣體是整個工業(yè)的基礎(chǔ)，廣泛用于冶金、石化、化工、有色金屬、電子、新材料、光伏、能源、航空航天、廢水處理、醫(yī)療醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域。

工業(yè)氣體的用途十分廣泛，在工業(yè)生產(chǎn)、國防科技和人民生活各個領(lǐng)域均有應(yīng)用。下面昌暉儀表對氧氣、氮氣、氬氣、二氧化碳、氨氣、氦氣、乙炔氣和氯氣這八種常見工業(yè)氣體的特性和應(yīng)用做簡單介紹。

氧氣
氧氣(oxygen)，氧元素形成的一種單質(zhì)，化學(xué)式O2，化學(xué)式量：32.00。無色無味氣體，氧元素最常見的單質(zhì)形態(tài)。熔點-218.4℃，沸點-183℃；不易溶于水，1L水中溶解約30mL氧氣。在空氣中氧氣約占21%。

氧氣用途
◆鋼鐵冶煉、有色金屬冶煉過程中；
◆進(jìn)行金屬焊接、切割；
◆制造醫(yī)藥、染料、炸藥等化工產(chǎn)品；
◆制造半導(dǎo)體集成電路的氧化氣體，制造光導(dǎo)纖維；
◆燃燒裝置的助燃?xì)怏w以及某些工藝過程的氧化氣體等。

氮氣
氮氣(Nitrogen)，化學(xué)式為N2，通常狀況下是一種無色無味的氣體，而且一般氮氣比空氣密度小。氮氣占大氣總量的78.08%(體積分?jǐn)?shù))，是空氣的主要成份之一。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，氮氣冷卻至-195.8℃時，變成無色的液體，冷卻至-209.8℃時，液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑。

氮氣用途
◆充氮包裝、充氮燈泡；
◆合成纖維(錦綸、腈綸)，合成樹脂，合成橡膠，還能制作化肥；
◆輪胎充氮氣能提高輪胎行駛的穩(wěn)定性和舒適性；
◆焊接金屬時用氮氣保護(hù)金屬使其不被氧化；
◆保護(hù)歷史文物；
◆糧食、罐頭、水果等通常用氮氣包裝用做防腐。

氬氣
氬氣(Argon)，化學(xué)式為Ar，是一種無色、無味的單原子氣體，相對原子質(zhì)量為39.948。一般由空氣液化后，用分餾法制取氬氣。氬氣的密度是空氣的1.4倍，是氦氣的10倍。氬氣是一種惰性氣體，在常溫下與其他物質(zhì)均不起化學(xué)反應(yīng)。

氬氣用途
◆用于電弧焊接(切割)過程充當(dāng)保護(hù)氣體；
◆用于鋼鐵、鋁、鈦和鋯的冶煉中；
◆用于照明技術(shù)和填充日光燈、光電管、照明管等；
◆用于釀酒的過程中置換氧氣，以避免原料氧化；
◆用于熱處理工藝，不銹鋼熱處理時采用氬氣保護(hù)折彎效果會更好。

二氧化碳
二氧化碳(carbon dioxide)，一種碳氧化合物，化學(xué)式為CO2，化學(xué)式量為44.0095，常溫常壓下是一種無色無味或無色無臭而其水溶液略有酸味的氣體，也是一種常見的溫室氣體，還是空氣的組分之一(占大氣總體積的0.03%-0.04%)。

二氧化碳用途
◆用于制作碳酸飲料、滅火劑、氣體保護(hù)焊、可以制作多種常用化工產(chǎn)品、致冷劑低溫?zé)嵩窗l(fā)電、作為溶劑；
◆其他固體二氧化碳(干冰)在醫(yī)療上用來冷凍皮膚病，利用液體二氧化碳干洗衣物，可代替有毒干洗劑；
◆高純二氧化碳用于電子工業(yè)、醫(yī)療研究及臨床診斷，檢測儀器的校正用氣及配制其他特種混合氣體等。

氨氣
氨氣(Ammonia)，是一種無機(jī)化合物，化學(xué)式為NH3，分子量為17.031，無色、有強(qiáng)烈的刺激氣味。密度0.7710g/L。相對密度0.5971(空氣＝1.00)。易被液化成無色的液體。在常溫下加壓即可使其液化(臨界溫度132.4℃，臨界壓力11.2兆帕，即112.2大氣壓)。沸點-33.5℃.也易被固化成雪狀固體。熔點-77.75℃。溶于水、乙醇和乙醚。在高溫時會分解成氮氣和氫氣，有還原作用。

氨氣用途
◆合成氨為各種氮肥的制造提供了充足的原料；
◆氨還用于各種胺基、酰基類化合物的生產(chǎn)，制作炸藥也要耗用大量的氨；
◆·氨是一種適用于大、中型制冷機(jī)的中溫制冷工質(zhì)，是應(yīng)用最早最廣泛的冷媒；
◆氨是冶金、醫(yī)藥等工業(yè)原料。

氦氣
氦氣(Helium)，是一種稀有氣體，化學(xué)式為He，為無色無味的惰性氣體，化學(xué)性質(zhì)不活潑，一般狀態(tài)下很難和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
氦氣用途
◆用作低溫冷源，利用液氦的-268.9℃的低沸點，液氦可以用于超低溫冷卻；
◆用于飛船或廣告氣球中的充入氣體；
◆用于真空檢漏，如氦質(zhì)譜檢漏儀等；
◆用于鎂、鋯、鋁、鈦等金屬焊接的保護(hù)。

乙炔氣
乙炔(Acetylene)，分子式C2H2，俗稱風(fēng)煤或電石氣，是炔烴化合物中體積最小的一員。乙炔在室溫下是一種無色、極易燃的氣體。工業(yè)用乙炔由于含有硫化氫、磷化氫等雜質(zhì)，而有一股大蒜的氣味。

乙炔氣用途
◆醫(yī)藥工業(yè)：用于制造避孕藥劑；
◆原子吸收分析儀：用作載氣；
◆溶解乙炔的重要用途是金屬焊接與切割；
◆噴鍍、表面淬火和熱加工等；
◆乙炔氣最早的應(yīng)用是用來照明，主要的使用場合為航標(biāo)燈。

氯氣
氯氣(Chlorine)是一種氣體單質(zhì)，化學(xué)式為Cl2。常溫常壓下為黃綠色，有強(qiáng)烈刺激性氣味的劇毒氣體，具有窒息性，密度比空氣大。可溶于水和堿溶液，易溶于有機(jī)溶劑(如四氯化碳)，難溶于飽和食鹽水。易壓縮，可液化為黃綠色的油狀液氯，是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之，可用作為強(qiáng)氧化劑。

氯氣用途
◆能殺菌，用于凈化水質(zhì)；
◆用來處理某些工業(yè)廢水；
◆可生產(chǎn)多種多樣化工產(chǎn)品，用于制造塑料、農(nóng)藥、合成纖維、合成橡膠等，也用于生產(chǎn)氯化物、鹽酸及含氯溶劑等。
◆可用于生產(chǎn)最終不含氯的化工產(chǎn)品。

工業(yè)氣體分類
工業(yè)氣體在國家標(biāo)準(zhǔn)《常用危險化學(xué)品的分類及標(biāo)志》(GB13690-1992)中，通常被劃為第2類壓縮氣體和液化氣體。這類化學(xué)品系指壓縮、液化或加壓溶解的氣體。氣體經(jīng)加壓或降低溫度，可以使氣體分子間的距離大大縮小而被壓入鋼瓶中，這種氣體稱為壓縮氣體(亦稱為永久氣體，如氧氣、氮氣、氬氣、氫氣等)。對壓縮氣體繼續(xù)加壓，適當(dāng)降溫，壓縮氣體就會變成液體的，稱為液化氣體(如液氯、液氨、液體二氧化碳等)。此外，還有一種性質(zhì)極為不穩(wěn)定的氣體，加壓后需溶于溶劑中儲存在鋼瓶內(nèi)，這種氣體稱為溶解氣體(如溶解乙炔等)。

工業(yè)氣體按其化學(xué)性質(zhì)不同，可分為4 類：
①劇毒氣體，具有極強(qiáng)毒性，侵入人體能引起中毒甚至死亡。如氯氣、氨氣等。
②易燃?xì)怏w，具有易燃燒性和化學(xué)爆炸危險性，并有一定的毒性。如氫氣、乙炔等。
③助燃?xì)怏w，具有助燃能力，但自身不燃燒，存在擴(kuò)大火災(zāi) 的危險性，如氧氣等。
④不燃?xì)怏w，對人具有窒息性，性質(zhì)穩(wěn)定，不燃燒，如氮氣、二氧化碳和氬氣。國家標(biāo)準(zhǔn)GB13690-1992中，將上述4種氣體分為3小類，即第2.1類易燃?xì)怏w、第2.2類不燃?xì)怏w(包括助燃?xì)怏w)、第2.3類有毒氣體；

工業(yè)氣體按組份可分為單一品種氣體的工業(yè)純氣和二元或多元氣體的工業(yè)混合氣。國家標(biāo)準(zhǔn)《瓶裝壓縮氣體分類》(GB16163-1996)中，根據(jù)工業(yè)純氣在氣瓶內(nèi)的物理狀態(tài)和臨界溫度進(jìn)行分類，并按其化學(xué)性能，燃燒性、毒性、腐蝕性進(jìn)行分組。

第1類為永久氣體，其臨界溫度＜-10℃，在充裝時以及在允許的工作溫度下儲運(yùn)和使用過程中均為氣態(tài)，分為a、b兩組：a組為不燃無毒和不燃有毒氣體(包括氧、氮、氬等)，b組為可燃無毒和可燃有毒氣體(包括氫等)。

第2 類為液化氣體，其臨界溫度≥-10℃，包括高壓液化氣體和低壓液化氣體。其中，高壓液化氣體臨界溫度≥-10℃、且≤70℃，在充裝時為液態(tài)，但在允許的工作溫度下儲運(yùn)和使用過程中隨著溫度升高至臨界溫度時即蒸發(fā)為氣態(tài)，分為a、b、c三組：a組為不燃無毒和不燃有毒氣體(包括二氧化碳)；b組為可燃無毒和自燃有毒氣體；c 組為易分解或聚合的可燃?xì)怏w。低壓液化氣體臨界溫度＞70℃，在充裝時以及在允許的工作溫度下儲運(yùn)和使用過程中均為液態(tài)，也分為a、b、c三組：a組為不燃無毒和不燃有毒及酸性腐蝕氣體(包括氯)；b 組為可燃無毒和可燃有毒及堿性腐蝕氣體(包括氨)；c 組為易分解或聚合的可燃?xì)怏w。

第3類為溶解乙炔，在壓力下溶解于氣瓶內(nèi)溶劑的氣體，僅有a組：易分解或聚合的可燃?xì)怏w(包括乙炔)。此分類是混合氣配制的基礎(chǔ)。

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