A. 氧氣,氮氣,氬氣,乙炔,丙烷,二氧化碳的功能及用途
1.氧氣的某些用途和負作用
一.氧是心臟的「動力源」
氧是人體進行新陳代謝的關鍵物質,是人體生命活動的第一需要。呼吸的氧轉化為人體內可利用的氧,稱為血氧。血液攜帶血氧向全身輸入能源,血氧的輸送量與心臟、大腦的工作狀態密切相關。心臟泵血能力越強,血氧的含量就越高;心臟冠狀動脈的輸血能力越強,血氧輸送到心腦及全身的濃度就越高,人體重要器官的運行狀態就越好。
二.氧氣噴泉
隨著人們對新鮮氧氣的需求願望與日俱增,在美國洛杉磯等大城市,一種氧氣噴泉吧隨之設立。在氧氣噴泉吧里,人們手持透明氧氣罐,其上插上了精巧的外接吸收裝置,輕輕一吸,罐內的純氧即噴涌而出。帶著檸檬或其他香味的氧氣可連續輸送20分鍾。除此之外,美國其他與氧有關的產品不斷涌現,如各種含氧水、含氧汽水、含氧膠丸等。新興的氧氣消費,已形成一股新潮流。
三.增加吸氧量可減少術後感染及止吐
今年1月,美國的《新英格蘭醫學雜志》發表一項新的研究成果。奧地利、美國及澳大利亞的麻醉醫師報告,只要在手術中和手術後給病人增加吸氧量,病人術後感染危險將降低一半。因為增氧可以提高免疫系統的免疫能力,可為患者的「免疫大軍」提供更多「彈葯」,殺死傷口部位的細菌。
這項研究是在奧地利維也納和德國漢堡醫院的500名患者身上進行的。其過程是:在整個手術期間和術後兩個小時,為第一組250名患者實施含30%氧的麻醉,另一組250名患者在同一時間內接受含80%氧的麻醉。結果第一組手術後有28人感染,而第二組手術後只有13人感染。
麻醉病人在術後發生惡心或嘔吐頗為常見,病人感到非常難受。進行此項研究的麻醉師說,增加吸氧比目前所使用的所有止吐葯效果更為明顯,且無危險和價格低廉。氧氣防止嘔吐的機制可能是防止腸道局部缺血,從而阻止催吐因子的釋放。但完全用氧而不用一氧化氮是不可取的,因為這有可能使病人在手術中覺醒。
四.高壓氧制服突發性耳聾
據友誼醫院高壓氧科主任介紹,高壓氧不僅能改善內耳聽覺器官的缺氧狀態,而且還能改善內耳血液循環即組織代謝,促進聽覺功能的恢復。一旦患了突發性耳聾,應立即去醫院高壓氧科,因為高壓氧對突發性耳聾的療效常取決於最初的治療時間,一般在發病後三天之內(最遲不應超過一周)治療效果最佳。
五.高壓氧治療牙周病效果好
牙周病指的是牙齦、牙周膜和牙槽骨的炎症、變形、萎縮,最後導致牙齒松動、脫落的一種慢性進行性疾病。患了牙周病會有牙齦充血、紅腫、出血,牙齦溝加深,形成了牙周炎,牙周袋溢膿,有口臭,牙齒松動,並常伴有牙齦退縮。
牙周病的常規治療效果並不理想。近年來,醫務工作者用高壓氧治療牙周病,取得了良好的療效。高壓氧治療牙周病可提高牙周病局部組織的氧含量和氧的彌散距離,促進側枝循環的重建,改善局部循環。血管收縮效應可緩解局部腫脹。另外,高壓氧還能有效地抑制細菌,尤其是厭氧菌的生長繁殖,改善牙周組織的供血、供氧,促進新陳代謝,以利於局部組織的修復,達到抗炎、消腫、止血和除臭的目的。
六.過度吸氧的負作用
早在19世紀中葉,英國科學家保爾·伯特首先發現,如果讓動物呼吸純氧會引起中毒,人類也同樣。人如果在大於0.05 MPa(半個大氣壓)的純氧環境中,對所有的細胞都有毒害作用,吸入時間過長,就可能發生「氧中毒」。肺部毛細管屏障被破壞,導致肺水腫、肺淤血和出血,嚴重影響呼吸功能,進而使各脹器缺氧而發生損害。在0.1 MPa(1個大氣壓)的純氧環境中,人只能存活24小時,就會發生肺炎,最終導致呼吸衰竭、窒息而死。人在0.2 MPa(2個大氣壓)高壓純氧環境中,最多可停留1.5小時 ~ 2小時,超過了會引起腦中毒,生命節奏紊亂,精神錯亂,記憶喪失。如加入0.3 MPa(3個大氣壓)甚至更高的氧,人會在數分鍾內發生腦細胞變性壞死,抽搐昏迷,導致死亡。
此外,過量吸氧還會促進生命衰老。進入人體的氧與細胞中的氧化酶發生反應,可生成過氧化氫,進而變成脂褐素。這種脂褐素是加速細胞衰老的有害物質,它堆積在心肌,使心肌細胞老化,心功能減退;堆積在血管壁上,造成血管老化和硬化;堆積在肝臟,削弱肝功能;堆積在大腦,引起智力下降,記憶力衰退,人變得痴呆;堆積在皮膚上,形成老年斑。
生產和應用 大規模生產氧氣的方法是分餾液態空氣 ,首先將空氣壓縮,待其膨氧脹後又冷凍為液態空氣,由於稀有氣體和氮氣的沸點都比氧氣低,經過分餾,剩下的便是液氧,可貯存在高壓鋼瓶中。所有的氧化反應和燃燒過程都需要氧,例如煉鋼時除硫、磷等雜質,氧和乙炔混合氣燃燒時溫度高達3500℃,用於鋼鐵的焊接和切割。玻璃製造、水泥生產、礦物焙燒、烴類加工都需要氧。液氧還用作火箭燃料,它比其他燃料更便宜。在低氧或缺氧的環境中工作的人,如潛水員、宇航員,氧更是維持生命所不可缺少的。但氧的活性狀態如 、OH以及H2O2等對生物的組織有嚴重的損壞作用,紫外線對皮膚和眼的損害多與此種作用有關。是空氣的組分之一,無色、無嗅、無味。氧氣密度比空氣大,在標准狀況(0℃和大氣壓強101325帕)下密度為1.429克/升,能溶於水,但溶解度很小,1L水中約溶30mL氧氣。在壓強為101kPa時,氧氣在約-180攝氏度時變為淡藍色液體,在約-218攝氏度時變成雪花狀的淡藍色固體。
2.氮氣的用途 氮是植物生長必需的營養要素之一,是氮肥的主要組分和多種復合肥料的主要組分之一,可製成氨,再通過氨加工進一步製成各種肥料。氮氣可供充填燈泡,用作易氧化、易揮發、易燃物質以及反應器中的保護氣體,在食品工業中用來防止食品由於氧化、發霉或細菌作用腐爛變質,在焊接方面有助於防止氧化,在冶金工業中有助於滲碳及除碳,在塑料、橡膠成型中,可作為發泡劑(見泡沫塑料)。液氮用於冷凍乾燥,在醫學方面作為冷凍劑用以保護血液、活組織等,在機械工業中用作儀器或機件的深度冷凍劑。
氮氣的輸送有兩種形式:大部分氮氣直接用管道輸送給用戶;少量氮氣被壓縮成高壓氣體,用鋼瓶輸送。
氮氣增壓就是一般所謂的NOS,而NOS則是由"NitrousOxide System",縮寫而來,不過NOS究竟是什麼呢?簡單的說,就是一種將一氧化二氮(N20)強制灌入引擎中的系統。大家都知道,要使引擎產生更大動力的不二法門,就是讓引擎吸入更多空氣,並且搭配上適當比例的燃油,藉此產生更高的油氣爆發效率,turbo或Super Charger這一類增壓系統,即是靠著增壓器來將空氣壓縮後送入引擎,才得以在排氣量不變的情況下,令引擎產生更大的動力。NOS改裝的基本原理也是如此,只不過NOS的結構上簡單許多,而且NOS並非只是單純的壓縮空氣,而是透過前面提到的一氧化二氮令引擎發揮更大效率。
為何將一氧化二氮送入引擎就能提升動力?一氧化二氮受熱之後會分解成兩個氮分子,以及一個氧分子,其中的氧分子就可以增加混合氣中氧分子的濃度,令混合器的爆炸壓力更為強大。一氧化二氮又稱為氧化亞氮,坊間則是有不少人習慣以『笑氣,稱之,這是因為一氧化二氮和醫學上廣泛使用在麻醉用途的氣體相當近似,所以『笑氣,這個昵稱也正是由此而來.
3.氬氣功能
採用非蒸散型鋯鋁16吸氣劑及分子篩為凈化劑。在一定的溫度下,吸氣劑可與氬氣中的微量雜質O2、N2、H2、H2O、CO、CH4等等形成穩定的化合物或固溶體,對氬氣精製的一種裝置。
用途1 脫氮 脫氮時,有時伴著脫氧,用金屬吸氣劑吸收•金屬吸氣劑有鈣、鈦、鈾和鋯鋁16.
用金屬鈣做吸氣劑,同時吸收氮和氧,反應溫度650-680℃,出口雜質20-50 PPm
用鈦,鋯鋁16可以同時吸收氧、氮、氫,水蒸氣,一氧化碳,二氧化碳和烴
2 脫氧 用化學法脫氧,常用的脫氧劑有氧化錳和Ag-X分子篩
用氧化錳吸收氧,工作溫度150℃,氧脫除到2PPm
常溫用Ag-X分子篩脫氧, 氧脫除到3PPm
3 脫氫 脫除氫用氧化銅和Pd-X分子篩
用氧化銅脫除氫•,反應溫度350-400℃,氫氣脫到0.1PPm
用Pd-X分子篩脫除氫•,反應溫度350-400℃,氫氣脫到1PPm
4 碳化物的脫除,
用金屬劑鋯鋁16在脫碳的同時,一次性脫除一氧化碳,二氧化碳,和烴類.,可達1PPm
乙炔功能及用途
在液態和固態下或在氣態和一定壓力下有猛烈爆炸的危險,受熱、震動、電火花等因素都可以引發爆炸,因此不能在加壓液化後貯存或運輸。難溶於水,易溶於丙酮,在15℃和總壓力為15大氣壓時,在丙酮中的溶解度為237克/升,溶液是穩定的。因此,工業上是在裝滿石棉等多孔物質的鋼桶或鋼罐中,使多孔物質吸收丙酮後將乙炔壓入,以便貯存和運輸。
乙炔分子中的兩個π鍵
和空氣的混合物在乙炔含量2.5%~80%范圍內有爆炸性。如供給適量空氣,可以安全燃燒而發白光,在沒有電源的地方用作光源。在氧氣中燃燒,氧炔焰的溫度高達3200℃左右,可用來切割和焊接金屬。
化學性質很活潑,易起加成反應,生成多種重要的化工產品。在氯化汞存在下與氯化氫加成,生成氯乙烯:
HC≡CH+HCl→H2C = CHCl
在乙酸鋅存在下與乙酸加成,生成乙酸乙烯酯:
HC≡CH+CH3COOH→H2C = CHOCOCH3
在羰基鎳存在下與一氧化碳和水或醇作用 ,生成丙烯酸或丙烯酸酯,氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸和丙烯酸酯都是生產高聚物的原料。乙炔分子中的氫有微弱酸性,可被金屬取代生成乙炔化物,例如將乙炔通入亞銅鹽或銀鹽的氨水溶液中,立即沉澱出紅棕色的乙炔亞銅CuC≡CCu ,或乙炔銀AgC≡CAg,此反應可用於乙炔的定性檢驗。
工業上由甲烷部分地燃燒,甲烷或低級烷在高溫下熱解,或碳化鈣(電石)水解生產。由碳化鈣制備的乙炔由於含磷化氫等雜質而有惡臭。
5.丙烷的功能及用途
丙烷在較高溫度下與過量氯氣作用,生成四氯化碳和四氯乙烯(Cl2C=CCl2);在氣相與硝酸作用,生成1-硝基丙烷CH3CH2CH2NO2、2-硝基丙烷(CH3)2CHNO2、硝基乙烷CH3CH2NO2和硝基甲烷CH3NO2的混合物。工業上丙烷可從油田氣和裂化氣中分離得到。可做生產乙烯和丙烯的原料或煉油工業中的溶劑;丙烷、丁烷和少量乙烷的混合物液化後可用作民用燃料,即液化石油氣。
6.二氧化碳
用途
二氧化碳滅火器
1. 滅火 因為二氧化碳不燃燒,又不支持一般燃燒物的燃燒,同時二氧化碳的密度又比空氣的密度大, 所以常用二氧化碳來滅火。用二氧化碳來隔絕空氣,以達到滅火的目的。
2. 致冷劑 固體的二氧化碳(乾冰)在融化時直接變成氣體,融化的過程中吸收熱量,從而降低了周圍的溫度。所以,乾冰經常被用來做致冷劑。
3. 人工降雨 用飛機在高空中噴撒乾冰,可以使空氣中的水蒸氣凝結,從而形成人工降雨。
碳酸飲料
4. 工業原料 在化學工業上,二氧化碳是一種重要的原料,大量用於生產純鹼、小蘇打、尿素、碳顏料鉛白等。在輕工業上,用高壓溶入較多的二氧化碳,可用來生產碳酸飲料、啤酒、汽水等。
5. 貯藏食品 用二氧化碳貯藏的食品由於缺氧和二氧化碳本身的抑製作用,可有效地防止食品中細菌、黴菌、蟲子生長,避免變質和有害健康的過氧化物產生,並能保鮮和維持食品原有的風味和營養成分。如瑞典一家公司就推出了用充滿了100%的二氧化碳氣體的包裝、容器、貯藏室來貯藏肉類的新方法。(http://www.foodqs.com/news/jsdt01/200443082720.htm)
B. 液氧儲罐中乙炔從哪裡來
液氧中不但有乙炔,還可能有其它的烴類。
生物發酵過程會產生烴類,石化廠,煤化工等排放的廢氣中,含有乙炔,烷烴等多種污染物。在深冷制氧過程中,這些烴類隨著溫度的降低而一起被液化,溶解在液化的空氣中。由於其沸點比液氮高,在精餾過程中,而留在液氧中。
前端壓縮空氣凈化過程中,如果烴類的凈化不幹凈,甚至會出現空氣精餾塔爆炸的安全事故。因此液氧蒸發制氧氣的過程中,要定期將最後殘留的少量液氧排放,以減少烴類化合物在液氧中的殘留,防止出現安全事故。
C. 原子化器
原子化器的功能是提供能量,使試樣乾燥、蒸發和原子化。入射光束在這里被基態原子吸收,因此也可把它視為「吸收池」。對原子化器的基本要求是:必須具有足夠高的原子化效率;必須具有良好的穩定性和重現性;操作簡單;低的干擾水平等。常用的原子化器有火焰原子化器和非火焰原子化器。
5.2.2.1 火焰原子化器
火焰原子化器是由化學火焰的燃燒熱提供能量,使被測元素原子化。火焰原子化器應用最早,至今仍在廣泛應用。
(1)預混合型火焰原子化器的結構
火焰原子化法中,常用的是預混合型原子化器,其結構如圖5.6 所示。它是由霧化器、霧化室和燃燒器三部分組成。用火焰使試樣原子化是目前廣泛應用的一種方式,將液體試樣經噴霧器形成霧粒,這些霧粒在霧化室中與氣體(燃氣與助燃氣)均勻混合,除去大液滴後,再進入燃燒器形成火焰。此時,試液在火焰中產生原子蒸氣。
圖5.8 石墨管
普通石墨管升華點低(3200℃),易氧化,使用溫度必須低於2700℃,因此HGA系列石墨爐使用溫度僅限於2700℃以下。如圖5.8所示,為一管長約28mm的石墨管,中間的小孔為進樣孔,直徑小於2mm。
熱解石墨管(PGT)是在普通石墨管中通入甲烷蒸氣(10%甲烷與90%氬氣混合),在低壓下熱解,使熱解石墨(碳)沉積在石墨管(棒)上,沉積不斷進行,在石墨管壁上沉積一層緻密堅硬的熱解石墨。熱解石墨具有很好的耐氧化性能,升華溫度高,可達3700℃,緻密性能好,不滲透試液,熱解石墨的滲氣速度是10~6cm/s。熱解石墨還具有良好的惰性,因而不易與高溫元素(如V、Ti、Mo等)形成碳化物而影響原子化。此外,熱解石墨具有較好的機械強度,使用壽命明顯優於普通石墨管。
D. 製造乙炔所產生的廢水是什麼
廢水主要來源於電石生產乙烯時乙炔發生器排出的電石渣廢水,氯乙烯單體凈化過程中產生的稀鹽酸和鹼洗廢水,聚氯乙烯漿料離心母液廢水及車間地面沖洗水和全廠生產區生活污水,並伴隨有少量的氯
E. 工業上用什麼溶解乙炔
溶解乙炔有幾種嗎, 溶解乙炔就是溶解乙炔,
電石法提取乙炔,經過凈化乾燥,然後充裝進溶解乙炔氣瓶,就叫溶解乙炔。
也就是你說的工業上用的溶解乙炔?
還有一種分析乙炔。但是也是這樣生產出來的呀。。。只是凈化作的更徹底而已
F. 乙炔水環壓縮機的工作原理和設計原理是什麼
將氣態乙炔用壓縮機灌充到裝有多孔性填料和溶劑(一般採用丙酮)的鋼瓶內,使乙炔氣體溶解於丙酮液體中,使用時再將乙炔氣體從丙酮液體中釋放出來,這樣的乙炔稱為溶解乙炔。為完成溶解乙炔所需要的制氣、凈化、壓縮、乾燥和灌充等工序的工藝設備。
乙炔水環壓縮機是多級壓縮液環泵,裝在軸上的葉輪偏心地安裝在圓柱形泵體內,並可在其中轉動使工作液在泵體內形成以轉動的液環,液環在葉輪的兩個葉片之間脈動,在吸氣側,液環逐漸遠離葉輪輪轂,氣體通過圓盤上的吸氣口軸向進入泵內;在排氣側,液環游逐漸靠近葉輪輪轂,氣體被壓縮並通過圓盤上的排氣口被軸向排出,然後進入下一級,再重復上一級時的壓縮過程。
乙炔水環壓縮機壓縮機的特點是結構簡單,製造容易,操作簡便,易損零件少,排氣的脈動性和雜訊都較小。此外,液體有充分的冷卻作用,壓縮氣體終了溫度很低,所以液環壓縮機適用於壓縮高溫下易分解的乙炔氣體。
正常工作時,水環壓縮機的出口出來的是乙炔氣和工作液的混合物,由於水環壓縮機的作用是壓縮輸送,因此會造成乙炔氣和工作液水的溫度的升高,隨著工作時間的延長,工作液的溫度會慢慢的升高,氣體的輸送量就會降低,因此為了滿足輸送氣體量工藝的要求,就必須使用冷凝器降低工作液水的溫度。
G. 乙炔壓縮機的介紹
將生產的氣態乙炔用壓縮機灌充到裝有多孔性填料和溶劑(一般採用丙酮)的鋼瓶內,使乙炔氣體溶解於丙酮液體中,使用時再將乙炔氣體從丙酮液體中釋放出來,這樣的乙炔稱為溶解乙炔。為完成溶解乙炔所需要的制氣、凈化、壓縮、乾燥和灌充等工序的工藝設備。它具有節省能源、安全可靠、減少公害、使用方便和氣體質量好的優點。
H. 後翻的18頁 13,用電石制備的乙炔氣體中常混有少量H2S氣體,請用圖中儀器和葯品組成一套制備,凈化乙炔的
連接順序:A-G-H-E-F-D-C-B
具體原理:A是反應發生裝置;接入HG裝置,NaOH吸收H2S雜質;再接入EF裝置(其實我也不清楚這個裝置的具體作用是什麼,只不過題中需要接入,計算題中需要用到。);最後接入DC裝置:短進長出,利用乙炔氣體將水排出進行測量,水進入量筒B進行體積測量。
X一般使用飽和食鹽水,避免純水與電石反應過於劇烈。
電石和水的反應式:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2 ↑
產物乙炔,一部分和20ml的0.1mol的溴水進行反應消耗掉了(乙炔和Br2 1:2加成),另一部分則摺合成水的體積被量筒測量。
所以,計算這兩部分的乙炔的物質的量,設為M=(V/22.4*1000) + (0.002/2 )
由於乙炔和CaC2(電石主要成分)1:1反應與生成,可換算CaC2的物質的量也是M
所以,電石的純度=[(V/22.4*1000) + (0.002/2 )]/m
如果未除去H2S,H2S會和部分溴水反應,乙炔在溴水區反應量減少,造成測量得到的乙炔較多,測定結果偏高。
希望能夠幫助到你~
如有疑惑,歡迎追問
I. 實驗室用電石和水反應制備的乙炔氣體中含有少量的H 2 S氣體,為了凈化和檢驗乙炔氣體,並通過測定乙炔的