氧氣、氮?dú)夂蜌鍤?-對現(xiàn)代生活至關(guān)重要的工業(yè)氣體

氧氣、氮?dú)夂蜌鍤?-對現(xiàn)代生活至關(guān)重要的工業(yè)氣體

氮?dú)?、氧氣和氬氣是空氣的三種主要成分，可在空分設(shè)備中從空氣中回收。這些工業(yè)氣體中的每一種都因其特定的特性而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、能源等各個(gè)領(lǐng)域。

氧氣的價(jià)值在于反應(yīng)性。它支持許多行業(yè)的生物過程和燃燒。它用于煉鋼和其他金屬精煉和制造過程，以及化工、制藥、石油加工、玻璃和陶瓷制造、紙漿和造紙、醫(yī)療保健、環(huán)境保護(hù)（通過處理城市污水和工業(yè)廢水）和其他雜項(xiàng)用途。

氧氣通常與空氣一起使用或代替空氣使用，以最大限度地增加可用于燃燒或生物活動的氧氣量，它用于在醫(yī)院和其他地方輔助呼吸。在工業(yè)中，氧氣用于工業(yè)設(shè)備和工藝中的反應(yīng)速率，以提高現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)能力，并為新設(shè)備提供更小的尺寸。

在某些情況下，例如工業(yè)和市政污水處理，普通氧氣 (O2) 首先轉(zhuǎn)化為臭氧 (O3)，臭氧是一種更具活性的氧氣形式。使用臭氧代替普通氧氣可提高反應(yīng)速率并確保完全消除不需要的化合物。

在許多工業(yè)應(yīng)用中，氣態(tài)氮因其惰性而受到重視它用于保護(hù)潛在的反應(yīng)材料不與氧氣接觸。它有助于在眾多應(yīng)用中保持質(zhì)量并確保安全。（它不是真正的惰性材料，因?yàn)樗鼤诜浅８叩臏囟认卵趸?，并且在某些生物過程中經(jīng)常被消耗）。

液氮的價(jià)值在于 寒冷加上惰性。蒸發(fā)液氮并將氣體加熱到環(huán)境溫度會吸收大量熱量。 液氮結(jié)合了惰性和嚴(yán)寒，是某些特殊應(yīng)用的理想冷卻劑。其中之一是食品冷凍，其中非?？焖俚睦鋬鰧?dǎo)致冰晶對細(xì)胞的損害最小，解凍后可改善外觀、味道和質(zhì)地。液氮也用于促進(jìn)軟或熱敏材料的加工或斷裂. 其中包括塑料、某些金屬、藥品，甚至是撕碎舊輪胎的復(fù)雜工藝——將難以處理的廢品轉(zhuǎn)化為可以回收利用成其他有用產(chǎn)品的材料。

氬因其完全的 惰性 而受到重視。它用于關(guān)鍵的工業(yè)過程，例如生產(chǎn)高質(zhì)量不銹鋼和生長用于半導(dǎo)體制造的無雜質(zhì)硅晶體。它被用作關(guān)鍵焊接應(yīng)用中的保護(hù)氣體、燈泡的填充氣體以及高效多窗格窗戶中玻璃面板之間空間的比空氣重的

所謂的“稀有”氣體氖氣、氪氣和氙氣在空氣中的濃度非常低，這使得它們只能在大型空分設(shè)備中經(jīng)濟(jì)地回收。所有 這些氣體都是單原子的。它們 因其化學(xué)惰性和帶電時(shí) 的發(fā)光特性而受到重視。

氖的沸點(diǎn)明顯低于氮?dú)猓ǖ陀诔夂蜌錃馔獾乃袣怏w）。它可用作制冷循環(huán)中的極低溫工質(zhì)。氪和氙還有其他用途，利用它們的惰性和高分子量（分別為 83.80 和 131.30）。在 28.0 時(shí)，氪和氙的重量約為氬氣（分子量 39.95）的 2 至 3 倍，約為氮?dú)猓ú皇钦嬲亩栊詺怏w）的 3 至 4 倍。

氪氣和氙氣用于非常高絕緣價(jià)值的多窗格窗戶 ，因?yàn)樗鼈兛梢宰畲笙薅鹊販p少由于窗格之間的對流引起的熱損失。這些氣體也用于燈泡，其中它們作為填充氣體的存在減緩了熱鎢絲的蒸發(fā)，導(dǎo)致更長的使用壽命和/或使用更高效率、更細(xì)的燈絲的能力，同時(shí)仍保持可接受的使用壽命。