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浅谈工业气体你了解多少

工业气体可分为空分气体（由空气直接分离可得）、合成气体和特种气体。其中空分气体应用空间较大，以钢铁冶炼为例，需要吹入氧气保证炼钢纯度，包括富氧炼铁和全氧炼铁，而轧钢、镀锌、镀铬、热处理的过程中也需要吹入氮气作为保护气，此外向熔融的钢水中吹入氩气可以加速液钢净化。

合成气体主要用于食品包装、机械制造等领域，特种气体是用途有别于一般气体的气体，是一个笼统的概念，一般认为是由电子气体、高纯石油化工气体和标准混合气体所组成，其中电子气体主要用于超大规模集成电路、平板显示器件、化合物半导体器件等领域，高纯气体包括高纯SiH4、PH3、AsH3、B2H6、N2O、NH3等。

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①气体的发生

由于各种物质的物理、化学性质不同, 它们的存在形式各异, 因此, 获得标准气体的方法也不相同。对于以液体状态存在的挥发性较大的物质, 可利用液体的挥发作用来制取。此外, 也可以利用化学反应来制取。

用后一种方法所产生的气体常常含有杂质, 需先用适当的方法除去杂质后, 贮存到适当的容器中, 测定浓度后备用。

标准气体的基本配制方法

②气体的贮存

无论用什么方法产生的标准气体, 通常都要收集到适当的容器中保存。生产厂家一般都是将其压入钢瓶或玻璃钢瓶中, 并用清洁气体稀释成浓度, 作为商品出售。在生产车间或实验室中可用玻璃容器、塑料袋或注射器临时保存。但要注意, 被贮存的气体不能与容器发生化学作用, 也不能通过器壁或缝隙漏掉。

标准气体的基本配制方法

③空气稀释

用上述方法所获得的标准气体, 浓度一般都比较大, 不宜直接作为标准气体使用, 而是把它作为原料气, 通过适当的方法配制成所需浓度的标准气体。

氮是什么?

氮是一种化学元素，在元素周期表中以字母“N”表示。在正常的压力和温度条件下，它以气态发生，称为双原子或分子气体(N2)。在鲍林尺度上，它的电负性是3，原子序数是7。

在拉丁语中，氮来自nitrum(历史上用来表示含有氮的钠和钾的化合物)和geno(意为生成)。

尽管自中世纪以来，它的使用一直很不稳定，但舍勒是第1个将这种元素从空气中发现的其他粒子中分离出来的科学家。

氮的物理性质

氮是一种无臭、无色、没有味道的气体，占我们呼吸的空气的78%。它是一种非金属，在常压常温下处于气态。其熔点为-210℃，沸点为-195.79℃。另一方面，它的密度为1.25046 kg/ m3，不是电或热的良导体。

氮同位素

氮的稳定同位素为14N和15N，前者比后者丰富得多。此外，还发现了其他放射性同位素，如12 N、13 N、16 N和17 N。

高纯氦气和高纯氮气的区别在哪？

从物理性质上而言，氦气的密度为0.1786g/L,而氮气为1.251 g/L，氦气和氮气相比自然是氦气更轻，所以我们可以使用氦气作为飞行器的填充气体，除了氢气之外也就是氦气能够飘浮在天空。不过如果只是为安全考虑，并不需要考虑能否漂浮的话，工业氦气和氮气都可以充装气球，并且氮气更加经济实惠。此外氦气的沸点是已知所有物质中低的，所以尽管氦气和氮气能够制冷，但是制冷效果肯定是氦气更佳！而实际情况是液氦是许多超低温物理实验中无法替代的制冷剂，而氮气制冷则通常用在液氮快速挥发的过程中，大量吸收热量，从而有了快速制冷效果，但是气态氮气不具备制冷能力。

从获得的难易程度而言，氦气和氮气相比自然是氮气更容易。大家都知道制作氦气的方法有哪些，想要获取氦气首先得找到蕴含氦气的气，再通过各种方法获得粗氦，Z后再按照需求精炼成不同纯度的氦气，所花的代价非常大，氦气的价格也就水涨船高。反观氮气，只需要将液态空气分馏就可以获得纯度不高的氮气，一般氮气都是作为工业制氧时的副产品出现。而且氦气和氮气相比，氮气还有一个优势就是可以在实验室获取。实验室中可以通过氯化铵混合亚硝酸钠加热、纯空气通过灼热铜粉或铜丝网去氧、氨气通过灼热氧化铜这些方法人工获取氦气，但是可没听说过氦气有实验室制取方法。

高纯氩气的物化性质

氩是一种稀有气体，在工业中被广泛使用。他的性情很不活跃。它既不能燃烧也不能支持燃烧。在航空航天、造船、核工业和机械工业中，氩常被用作焊接特殊金属（如铝、镁、铜及其合金和不锈钢）的焊接保护气体，以防止焊接部件被空气氧化或氮化。

安全防护

氩本身是没有毒的，但在高浓度下有窒息作用。如果空气中的氩气浓度高于33%，即氧气浓度低于正常值2.3%，则存在窒息风险。如果氩气浓度超过50%，则会出现严重症状。如果浓度低于75%，它可能在几分钟内死亡。将液态氩注入眼睛会引起炎症，接触皮肤会导致。氩可以储存在玻璃或钢瓶中。在储存和运输过程中，小心装卸，以防碰撞、损坏和高温。氩没有腐蚀性。一般金属材料，如碳钢、不锈钢、铜、铜合金和铝，以及一般塑料材料和弹性材料可在室温下使用。在低温下，聚四氟乙烯和聚四氟乙烯氯化物聚合物通常用作密封件和膜。

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