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分離液態(tài)空氣法
在低溫條件下加壓,使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),然后蒸發(fā),由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)是‐196℃,比液態(tài)氧的沸點(diǎn)(‐183℃)低,因此氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來,剩下的主要是液態(tài)氧。
空氣中的主要成分是氧氣和氮?dú)?。利用氧氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)不同,從空氣中制備氧氣稱空氣分離法。首先把空氣預(yù)冷、凈化(去除空氣中的少量水分、二氧化碳、碳?xì)浠衔锏葰怏w和灰塵等雜質(zhì))、然后進(jìn)行壓縮、冷卻,使之成為液態(tài)空氣。然后,利用氧和氮的沸點(diǎn)的不同,在精餾塔中把液態(tài)空氣多次蒸發(fā)和冷凝,將氧氣和氮?dú)夥蛛x開來,得到純氧(可以達(dá)到99.6%的純度)和純氮(可以達(dá)到99.9%的純度)。如果增加一些附加裝置,還可以提取出氦、氙等在空氣中含量的稀有惰性氣體。由空氣分離裝置產(chǎn)出的氧氣,經(jīng)過壓縮機(jī)的壓縮,后將壓縮氧氣裝入高壓鋼瓶貯存,或通過管道直接輸送到工廠、車間使用。使用這種方法生產(chǎn)氧氣,雖然需要大型的成套設(shè)備和嚴(yán)格的安全操作技術(shù),但是產(chǎn)量高,每小時(shí)可以產(chǎn)出數(shù)千、萬立方米的氧氣,而且所耗用的原料僅僅是不用買、不用運(yùn)、不用倉庫儲(chǔ)存的空氣,所以從1903年研制出臺(tái)深冷空分制氧機(jī)以來,這種制氧方法一直得到廣泛的應(yīng)用。
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分子篩制氧法(吸附法)
利用氮分子大于氧分子的特性,使用的分子篩把空氣中的氧離分出來。首先,用壓縮機(jī)迫使干燥的空氣通過分子篩進(jìn)入抽成真空的吸附器中,空氣中的氮分子即被分子篩所吸附,氧氣進(jìn)入吸附器內(nèi),當(dāng)吸附器內(nèi)氧氣達(dá)到一定量(壓力達(dá)到一定程度)時(shí),即可打開出氧閥門放出氧氣。經(jīng)過一段時(shí)間,分子篩吸附的氮逐漸增多,吸附能力減弱,產(chǎn)出的氧氣純度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子篩上面的氮,然后重復(fù)上述過程。這種制取氧的方法亦稱吸附法.利用吸附法制氧的小型制氧機(jī)已經(jīng)開發(fā)出來,便于家庭使用。
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維護(hù)人類生存的三大物質(zhì)基礎(chǔ)是食物、水、空氣(氧氣)。
人是靠吸取氧氣而吐出二氧化碳生存的。氧氣在身體里開始循環(huán)補(bǔ)充內(nèi)臟的機(jī)能,在各種酶的作用下產(chǎn)生身體所需要的各種養(yǎng)分來維持生命。使用時(shí),首先要做外部檢查,檢查重點(diǎn)是瓶閥、按管螺紋、減壓器等。如果發(fā)現(xiàn)有漏氣、滑扣、表針動(dòng)作不靈或'爬高'等,應(yīng)及時(shí)維修,切忌隨便處理。
利用物質(zhì)在空氣中或氧氣中燃燒產(chǎn)生大量的熱,制做焊槍和割槍,進(jìn)行金屬的氣焊和氣割;在煉鐵煉鋼的生產(chǎn)中通入空氣(利用氧氣),提高爐溫,加速冶煉過程,提高冶煉質(zhì)量;制做液氧和火箭中的液態(tài)氧助燃劑等。
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氧氣(oxygen)是氧元素形成的一種單質(zhì),化學(xué)式O2,其化學(xué)性質(zhì)比較活潑,與大部分的元素都能與氧氣反應(yīng)。常溫下不是很活潑,與許多物質(zhì)都不易作用。但在高溫下則很活潑,能與多種元素直接化合,這與氧原子的電負(fù)性僅次于氟有關(guān)。
所有的氧化反應(yīng)和燃燒過程都需要氧,例如煉鋼時(shí)除硫、磷等雜質(zhì),氧和混合氣燃燒時(shí)溫度高達(dá)3500℃,用于鋼鐵的焊接和切割。冬季使用電瓶時(shí),瓶閥或減壓器可能出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象,或用熱水或蒸汽解凍,嚴(yán)禁用火烘烤或用鐵器敲擊瓶閥,也不能猛擰減壓器的調(diào)節(jié)螺絲,以防氣體大量沖出造成事故。
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