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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 單相導軌開關電源

八種常見工業氣體的特性和應用

發布日期：2022-07-16 點擊率：82

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(如水蒸氣、雜質等)組合而成。我們的生活離不開氣體，工業生產同樣離不開氣體，工業氣體是整個工業的基礎，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、醫療醫藥等諸多領域。

工業氣體的用途十分廣泛，在工業生產、國防科技和人民生活各個領域均有應用。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氣體的特性和應用做簡單介紹。

氧氣
氧氣(oxygen)，氧元素形成的一種單質，化學式O2，化學式量：32.00。無色無味氣體，氧元素最常見的單質形態。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；
◆進行金屬焊接、切割；
◆制造醫藥、染料、炸藥等化工產品；
◆制造半導體集成電路的氧化氣體，制造光導纖維；
◆燃燒裝置的助燃氣體以及某些工藝過程的氧化氣體等。

氮氣
氮氣(Nitrogen)，化學式為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%(體積分數)，是空氣的主要成份之一。在標準大氣壓下，氮氣冷卻至-195.8℃時，變成無色的液體，冷卻至-209.8℃時，液態氮變成雪狀的固體。氮氣的化學性質不活潑。

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定性和舒適性；
◆焊接金屬時用氮氣保護金屬使其不被氧化；
◆保護歷史文物；
◆糧食、罐頭、水果等通常用氮氣包裝用做防腐。

氬氣
氬氣(Argon)，化學式為Ar，是一種無色、無味的單原子氣體，相對原子質量為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均不起化學反應。

氬氣用途
◆用于電弧焊接(切割)過程充當保護氣體；
◆用于鋼鐵、鋁、鈦和鋯的冶煉中；
◆用于照明技術和填充日光燈、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，化學式為CO2，化學式量為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、氣體保護焊、可以制作多種常用化工產品、致冷劑低溫熱源發電、作為溶劑；
◆其他固體二氧化碳(干冰)在醫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、醫療研究及臨床診斷，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)，是一種無機化合物，化學式為NH3，分子量為17.031，無色、有強烈的刺激氣味。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，制作炸藥也要耗用大量的氨；
◆·氨是一種適用于大、中型制冷機的中溫制冷工質，是應用最早最廣泛的冷媒；
◆氨是冶金、醫藥等工業原料。

氦氣
氦氣(Helium)，是一種稀有氣體，化學式為He，為無色無味的惰性氣體，化學性質不活潑，一般狀態下很難和其他物質發生反應。
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，如氦質譜檢漏儀等；
◆用于鎂、鋯、鋁、鈦等金屬焊接的保護。

乙炔氣
乙炔(Acetylene)，分子式C2H2，俗稱風煤或電石氣，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。工業用乙炔由于含有硫化氫、磷化氫等雜質，而有一股大蒜的氣味。

乙炔氣用途
◆醫藥工業：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；
◆乙炔氣最早的應用是用來照明，主要的使用場合為航標燈。

氯氣
氯氣(Chlorine)是一種氣體單質，化學式為Cl2。常溫常壓下為黃綠色，有強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，是氯堿工業的主要產品之，可用作為強氧化劑。

氯氣用途
◆能殺菌，用于凈化水質；
◆用來處理某些工業廢水；
◆可生產多種多樣化工產品，用于制造塑料、農藥、合成纖維、合成橡膠等，也用于生產氯化物、鹽酸及含氯溶劑等。
◆可用于生產最終不含氯的化工產品。

工業氣體分類
工業氣體在國家標準《常用危險化學品的分類及標志》(GB13690-1992)中，通常被劃為第2類壓縮氣體和液化氣體。這類化學品系指壓縮、液化或加壓溶解的氣體。氣體經加壓或降低溫度，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)。對壓縮氣體繼續加壓，適當降溫，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，還有一種性質極為不穩定的氣體，加壓后需溶于溶劑中儲存在鋼瓶內，這種氣體稱為溶解氣體(如溶解乙炔等)。

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

工業氣體按組份可分為單一品種氣體的工業純氣和二元或多元氣體的工業混合氣。國家標準《瓶裝壓縮氣體分類》(GB16163-1996)中，根據工業純氣在氣瓶內的物理狀態和臨界溫度進行分類，并按其化學性能，燃燒性、毒性、腐蝕性進行分組。

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和使用過程中均為氣態，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，但在允許的工作溫度下儲運和使用過程中隨著溫度升高至臨界溫度時即蒸發為氣態，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氣體。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和使用過程中均為液態，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氣體。

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

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