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科普下空气空气成分

4月28日 赤雷榭投稿
  关于到现在空气空气成分这个话题,相信很多小伙伴都是非常有兴趣了解的吧,因为这个话题也是近期非常火热的,那么既然现在大家都想要知道空气空气成分,小编也是到网上收集了一些与空气空气成分相关的信息,那么下面分享给大家一起了解下吧。
  空气
  空气的发现
  1、200多年前法国科学家拉瓦锡(Lavoisier,1743~1794)用定量试验的方法测定了空气成分。他把少量汞放在密闭容器中加热12天,发现部分汞变成红色粉末HgO,同时,空气体积减少了15左右。通过对剩余气体的研究,他发现这部分气体不能供给呼吸,也不助燃,他误认为这全部是氮气。拉瓦锡又把加热生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器中再加热,得到汞和氧气,且氧气体积恰好等于密闭容器中减少的空气体积。他把得到的氧气导入前一个容器,所得气体和空气性质完全相同。通过实验,拉瓦锡得出了空气用氧气和氮气组成,氧气占其中的15。〔2〕19世纪前,人们认为空气中仅有氮气(N2)与氧气(O2)。
  2、1892年,英国物理学家雷利发现从空气中分离氧气后得到氮气的密度(1。2572gL)与分解含氮物质所得的氮气密度(1。2505gL)之间总是存在着微小的差异。雷利没有放过这一个微小的差异,他后来与英国化学家拉姆塞(WilliamRamsay1852一1916)合作,终于发现空气中还存在着一种化学性质不活泼的惰性气体氩气(Ar)。在接下来的几年中,拉姆塞等人又陆续发现了氦气(He),氖气(Ne),氙气(Xe)氪气(Kr)氡气(Rn)这六种稀有气体。
  人们已能精确测量空气成分。
  空气各个成分的用途
  1、氮气
  化工合成
  人类能够有效利用氮气的主要途径是合成氨,但要求条件很高。近年来,人们在竭力弄清植物固氮的机理,争取用化学的方法模拟生物固氮,来实现当温和条件下开发利用空气中的氮资源。氮主要用于合成氨,反应式为
  (条件为高压,高温、和催化剂。反应为可逆反应)还是合成纤维(锦纶、腈纶),合成树脂,合成橡胶等的重要原料。氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。例如:碳酸氢铵NH4HCO3,氯化铵NH4Cl,硝酸铵NH4NO3等等。
  其他用途
  保护气体
  1、由于氮的化学惰性,常用作,如:瓜果,食品,灯泡填充气。以防止某些物体暴露于空气时被氧所氧化,用氮气填充粮仓,可使粮食不霉烂、不发芽,长期保存。
  液氮
  2、还可用作深度冷冻剂。作为冷冻剂在医院做除斑,包,豆等的手术时常常也使用,即将斑,包,豆等冻掉,但是容易出现疤痕,并不建议使用。
  高纯氮气
  3、用作色谱仪等仪器的载气。用作铜管的光亮退火保护气体。跟高纯氦气、高纯二氧化碳一起用作激光切割机的激光气体。
  4、氮气也作为食品保鲜保护气体的用途。在化工行业,氮气主要用作保护气体、置换气体、洗涤气体、安全保障气体。用作铝制品、铝型材加工,铝薄轧制等保护气体。用作回流焊和波峰焊配套的保护气体,提高焊接质量。用作浮法玻璃生产过程中的保护气体,防锡槽氧化。
  氧气
  冶炼工艺
  1、:在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度,因此,吹氧不但缩短了冶炼时间,同时提高了钢的质量。高炉炼铁时,提高鼓风中的氧浓度可以降焦比,提高产量。在有色金属冶炼中,采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。
  化学工业
  2、:在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,以强化工艺过程,提高化肥产量。再例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等。
  国防工业
  3、:液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药。
  医疗保健
  4、:供给呼吸:用于缺氧、低氧或无氧环境,例如:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时。
  其它方面
  5、:它本身作为助燃剂与乙炔、丙烷等可燃气体配合使用,达到焊割金属的作用,各行各业中,特别是机械企业里用途很广,作为切割之用也很方便,是首选的一种切割方法。
  二氧化碳
  高纯二氧化碳
  1、主要用于电子工业,医学研究及临床诊断、二氧化碳激光器、检测仪器的校正气及配制其它特种混台气,在聚乙烯聚合反应中则用作调节剂。
  固态二氧化碳
  2、广泛用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易腐败的食品,在许多工业加工中作为冷冻剂,例如粉碎热敏材料、橡胶磨光、金属冷处理、机械零件的收缩装配、真空冷阱等。
  气态二氧化碳
  3、用于碳化软饮料、水处理工艺的pH控制、化学加工、食品保存、化学和食品加工过程的惰性保护、焊接气体、植物生长刺激剂,在铸造中用于硬化模和芯子及用于气动器件,还应用于杀菌气的稀释剂(即用氧化乙烯和二氧化碳的混台气作为杀菌、杀虫剂、熏蒸剂,广泛应用于医疗器具、包装材料、衣类、毛皮、被褥等的杀菌、骨粉消毒、仓库、工厂、文物、书籍的熏蒸)
  液体二氧化碳
  4、用作致冷剂,飞机、导弹和电子部件的低温试验,提高油井采收率,橡胶磨光以及控制化学反应,也可用作灭火剂。
  超临界状态的二氧化碳
  5、可以用作溶解非极性、非离子型和低分子量化合物的溶剂,所以在均相反应中有广泛应用。
  稀有气体
  1、保护气、通电会发光(霓虹灯)、制成多种混合气体激光器
  2、氦气是除了氢气以外最轻的气体,可以代替氢气装在飞艇里,不会着火和发生爆炸。液态氦的沸点为269,是所有气体中最难液化的,利用液态氦可获得接近绝对零度(273。15)的超低温。氦气还用来代替氮气作人造空气,供探海潜水员呼吸。
  3、氩气经高能的宇宙射线照射后会发生电离。
  4、氪能吸收X射线,可用作X射线工作时的遮光材料。
  5、氙灯还具有高度的紫外光辐射,可用于医疗技术方面。氙能溶于细胞质的油脂里,引起细胞的麻醉和膨胀,从而使神经末梢作用暂时停止。氙可以用来检验高速粒子、粒子、介子等的存在。氪、氙的同位素还被用来测量脑血流量等。氡是自然界唯一的天然放射性气体。
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