空氣是指地球大氣層中的氣體混合，因此空氣屬于混合物，它主要由氮?dú)狻⒀鯕?、稀有氣體(氦、氖、氬、氪、氙、氡)，二氧化碳以及其他物質(zhì)(如水蒸氣、雜質(zhì)等)組合而成。我們的生活離不開(kāi)氣體，工業(yè)生產(chǎn)同樣離不開(kāi)氣體，工業(yè)氣體是整個(gè)工業(yè)的基礎(chǔ)，廣泛用于冶金、石化、化工、有色金屬、電子、新材料、光伏、能源、航空航天、廢水處理、醫(yī)療醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域。
工業(yè)氣體的用途十分廣泛，在工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防科技和人民生活各個(gè)領(lǐng)域均有應(yīng)用。下面昌暉儀表對(duì)氧氣、氮?dú)狻鍤狻⒍趸?、氨氣、氦氣、乙炔氣和氯氣這八種常見(jiàn)工業(yè)氣體的特性和應(yīng)用做簡(jiǎn)單介紹。
氧氣
氧氣(oxygen)，氧元素形成的一種單質(zhì)，化學(xué)式O2，化學(xué)式量：32.00。無(wú)色無(wú)味氣體，氧元素最常見(jiàn)的單質(zhì)形態(tài)。熔點(diǎn)-218.4℃，沸點(diǎn)-183℃；不易溶于水，1L水中溶解約30mL氧氣。在空氣中氧氣約占21%。
氧氣用途
◆鋼鐵冶煉、有色金屬冶煉過(guò)程中；
◆進(jìn)行金屬焊接、切割；
◆制造醫(yī)藥、染料、炸藥等化工產(chǎn)品；
◆制造半導(dǎo)體集成電路的氧化氣體，制造光導(dǎo)纖維；
◆燃燒裝置的助燃?xì)怏w以及某些工藝過(guò)程的氧化氣體等。
氮?dú)?/span>
氮?dú)?Nitrogen)，化學(xué)式為N2，通常狀況下是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，而且一般氮?dú)獗瓤諝饷芏刃?。氮?dú)庹即髿饪偭?/span>的78.08%(體積分?jǐn)?shù))，是空氣的主要成份之一。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，氮?dú)饫鋮s至-195.8℃時(shí)，變成無(wú)色的液體，冷卻至-209.8℃時(shí)，液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑。
氮?dú)庥猛?/span>
◆充氮包裝、充氮燈泡；
◆合成纖維(錦綸、腈綸)，合成樹(shù)脂，合成橡膠，還能制作化肥；
◆輪胎充氮?dú)饽芴岣咻喬バ旭偟姆€(wěn)定性和舒適性；
◆焊接金屬時(shí)用氮?dú)?保護(hù)金屬使其不被氧化；
◆保護(hù)歷史文物；
◆糧食、罐頭、水果等通常用氮?dú)獍b用做防腐。
氬氣
氬氣(Argon)，化學(xué)式為Ar，是一種無(wú)色、無(wú)味的單原子氣體，相對(duì)原子質(zhì)量為39.948。一般由空氣液化后，用分餾法制取氬氣。氬氣的密度是空氣的1.4倍，是氦氣的10倍。氬氣是一種惰性氣體，在常溫下與其他物質(zhì)均不起化學(xué)反應(yīng)。
氬氣用途
◆用于電弧焊接(切割)過(guò)程充當(dāng)保護(hù)氣體；
◆用于鋼鐵、鋁、鈦和鋯的冶煉中；
◆用于照明技術(shù)和填充日光燈、光電管、照明管等；
◆用于釀酒的過(guò)程中置換氧氣，以避免原料氧化；
◆用于熱處理工藝，不銹鋼熱處理時(shí)采用氬氣保護(hù)折彎效果會(huì)更好。
二氧化碳
二氧化碳(carbon dioxide)，一種碳氧化合物，化學(xué)式為CO2，化學(xué)式量為44.0095，常溫常壓下是一種無(wú)色無(wú)味或無(wú)色無(wú)臭而其水溶液略有酸味的氣體，也是一種常見(jiàn)的溫室氣體，還是空氣的組分之一(占大氣總體積的0.03%-0.04%)。
二氧化碳用途
◆用于制作碳酸飲料、滅火劑、氣體保護(hù)焊、可以制作多種常用化工產(chǎn)品、致冷劑低溫?zé)嵩窗l(fā)電、作為溶劑；
◆其他固體二氧化碳(干冰)在醫(yī)療上用來(lái)冷凍皮膚病，利用液體二氧化碳干洗衣物，可代替有毒干洗劑；
◆高純二氧化碳用于電子工業(yè)、醫(yī)療研究及臨床診斷，檢測(cè)儀器的校正用氣及配制其他特種混合氣體等。
氨氣
氨氣(Ammonia)，是一種無(wú)機(jī)化合物，化學(xué)式為NH3，分子量為17.031，無(wú)色、有強(qiáng)烈的刺激氣味。密度0.7710g/L。相對(duì)密度0.5971(空氣＝1.00)。易被液化成無(wú)色的液體。在常溫下加壓即可使其液化(臨界溫度132.4℃，臨界壓力11.2兆帕，即112.2大氣壓)。沸點(diǎn)-33.5℃.也易被固化成雪狀固體。熔點(diǎn)-77.75℃。溶于水、乙醇和乙醚。在高溫時(shí)會(huì)分解成氮?dú)夂蜌錃?，有還原作用。
氨氣用途
◆合成氨為各種氮肥的制造提供了充足的原料；
◆氨還用于各種胺基、?；?lèi)化合物的生產(chǎn)，制作炸藥也要耗用大量的氨；
◆·氨是一種適用于大、中型制冷機(jī)的中溫制冷工質(zhì)，是應(yīng)用最早最廣泛的冷媒；
◆氨是冶金、醫(yī)藥等工業(yè)原料。
氦氣
氦氣(Helium)，是一種稀有氣體，化學(xué)式為He，為無(wú)色無(wú)味的惰性氣體，化學(xué)性質(zhì)不活潑，一般狀態(tài)下很難和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
氦氣用途
◆用作低溫冷源，利用液氦的-268.9℃的低沸點(diǎn)，液氦可以用于超低溫冷卻；
◆用于飛船或廣告氣球中的充入氣體；
◆用于真空檢漏，如氦質(zhì)譜檢漏儀等；
◆用于鎂、鋯、鋁、鈦等金屬焊接的保護(hù)。
乙炔氣
乙炔(Acetylene)，分子式C2H2，俗稱(chēng)風(fēng)煤或電石氣，是炔烴化合物中體積最小的一員。乙炔在室溫下是一種無(wú)色、極易燃的氣體。工業(yè)用乙炔由于含有硫化氫、磷化氫等雜質(zhì)，而有一股大蒜的氣味。
乙炔氣用途
◆醫(yī)藥工業(yè)：用于制造避孕藥劑；
◆原子吸收分析儀：用作載氣；
◆溶解乙炔的重要用途是金屬焊接與切割；
◆噴鍍、表面淬火和熱加工等；
◆乙炔氣最早的應(yīng)用是用來(lái)照明，主要的使用場(chǎng)合為航標(biāo)燈。
氯氣
氯氣(Chlorine)是一種氣體單質(zhì)，化學(xué)式為Cl2。常溫常壓下為黃綠色，有強(qiáng)烈刺激性氣味的劇毒氣體，具有窒息性，密度比空氣大。可溶于水和堿溶液，易溶于有機(jī)溶劑(如四氯化碳)，難溶于飽和食鹽水。易壓縮，可液化為黃綠色的油狀液氯，是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之，可用作為強(qiáng)氧化劑。
氯氣用途
◆能殺菌，用于凈化水質(zhì)；
◆用來(lái)處理某些工業(yè)廢水；
◆可生產(chǎn)多種多樣化工產(chǎn)品，用于制造塑料、農(nóng)藥、合成纖維、合成橡膠等，也用于生產(chǎn)氯化物、鹽酸及含氯溶劑等。
◆可用于生產(chǎn)最終不含氯的化工產(chǎn)品。
工業(yè)氣體分類(lèi)
工業(yè)氣體在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類(lèi)及標(biāo)志》(GB13690-1992)中，通常被劃為第2類(lèi)壓縮氣體和液化氣體。這類(lèi)化學(xué)品系指壓縮、液化或加壓溶解的氣體。氣體經(jīng)加壓或降低溫度，可以使氣體分子間的距離大大縮小而被壓入鋼瓶中，這種氣體稱(chēng)為壓縮氣體(亦稱(chēng)為永久氣體， 如氧氣、氮?dú)狻鍤?、氫氣?。對(duì)壓縮氣體繼續(xù)加壓， 適當(dāng)降溫，壓縮氣體就會(huì)變成液體的，稱(chēng)為液化氣體(如液氯、 液氨、液體二氧化碳等)。此外，還有一種性質(zhì)極為不穩(wěn)定的氣體，加壓后需溶于溶劑中儲(chǔ)存在鋼瓶?jī)?nèi)，這種氣體稱(chēng)為溶解氣體(如溶解乙炔等)。
工業(yè)氣體按其化學(xué)性質(zhì)不同，可分為4 類(lèi)：
①劇毒氣體，具有極強(qiáng)毒性，侵入人體能引起中毒甚至死亡。如氯氣、氨氣等。
②易燃?xì)怏w，具有易燃燒性和化學(xué)爆炸危險(xiǎn)性，并有一定的毒性。如氫氣、乙炔等。
③助燃?xì)怏w，具有助燃能力，但自身不燃燒，存在擴(kuò)大火災(zāi) 的危險(xiǎn)性，如氧氣等。
④不燃?xì)怏w，對(duì)人具有窒息性，性質(zhì)穩(wěn)定，不燃燒，如氮?dú)狻⒍趸己蜌鍤?。?guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB13690-1992中，將上述4種氣體分為3小類(lèi)，即第2.1類(lèi)易燃?xì)怏w、第2.2類(lèi)不燃?xì)怏w(包括助燃?xì)怏w)、第2.3類(lèi)有毒氣體；
工業(yè)氣體按組份可分為單一品種氣體的工業(yè)純氣和二元或多元?dú)怏w的工業(yè)混合氣。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《瓶裝壓縮氣體分類(lèi)》(GB16163-1996)中，根據(jù)工業(yè)純氣在氣瓶?jī)?nèi)的物理狀態(tài)和臨界溫度進(jìn)行分類(lèi)，并按其化學(xué)性能，燃燒性、毒性、腐蝕性進(jìn)行分組。
第1類(lèi)為永久氣體，其臨界溫度＜-10℃，在充裝時(shí)以及在允許的工作溫度下儲(chǔ)運(yùn)和使用過(guò)程中均為氣態(tài)，分為a、b兩組：a組為不燃無(wú)毒和不燃有毒氣體(包括氧、 氮、氬等)，b組為可燃無(wú)毒和可燃有毒氣體(包括氫等)。
第2 類(lèi)為液化氣體，其臨界溫度≥-10℃， 包括高壓液化氣體和低壓液化氣體。其中，高壓液化氣體臨界溫度≥-10℃、且≤70℃，在充裝時(shí)為液態(tài)，但在允許的工作溫度下儲(chǔ)運(yùn)和使用過(guò)程中隨著溫度升高至臨界溫度時(shí)即蒸發(fā)為氣態(tài)，分為a、b、c三組：a組為不燃無(wú)毒和不燃有毒氣體(包括二氧化碳)；b組為可燃無(wú)毒和自燃有毒氣體；c 組為易分解或聚合的可燃?xì)怏w。低壓液化氣體臨界溫度＞70℃，在充裝時(shí)以及在允許的工作溫度下儲(chǔ)運(yùn)和使用過(guò)程中均為液態(tài)，也分為a、b、c三組：a組為不燃無(wú)毒和不燃有毒及酸性腐蝕氣體(包括氯)；b 組為可燃無(wú)毒和可燃有毒及堿性腐蝕氣體(包括氨)；c 組為易分解或聚合的可燃?xì)怏w。
第3類(lèi)為溶解乙炔， 在壓力下溶解于氣瓶?jī)?nèi)溶劑的氣體，僅有a組：易分解或聚合的可燃?xì)怏w(包括乙炔)。此分類(lèi)是混合氣配制的基礎(chǔ)。
