氧氣
大氣中包含78%的氮氣和21%的氧氣,大氣在攝氏零下183度時轉化成液體,在攝氏零下218.9度時轉化成固體?! ?/font>
在大氣壓力下,液氧的體積只是其氣態時的1/854。因此大量的氧氣通常以低溫液態的形式被運輸和儲存。
氧氣*重要的特性是其活化性。氧氣幾乎能和所有的物質發生反應。在富氧大氣條件下,發生氧化和燃燒的速度比在一般大氣條件下快得多。
由于氧氣是生物新陳代謝所必需的,并且在水中具有高度的溶解性,因此它還被廣泛應用于水處理和環境保護領域。
我們所呼吸的空氣中大約78%的含量是氮氣。在標準溫度下,氮氣是無色、無嗅、無味的氣體。在低溫條件下,氮氣是無毒的,惰性的,即氮氣的活化性能極低。氮氣是不易燃的氣體,并具有抑制燃燒的作用。此外,用氮氣替代氧氣用于呼吸,會使人窒息。在大氣壓力下,氮氣在攝氏零下196度時轉化成液體。 氮氣的特性是使用時必須參照由工業氣體協會機構如IGV、EIGA和CGA頒發的特別安全指導條例。
氮氣被廣泛應用于工業和研究領域。在大多數的應用中,氮氣是作為一種物理的制冷劑或是一種化學的惰性氣體。此外,氮氣在被使用后,可以無任何變化地回到大氣中。
氬氣是一種無色、無嗅的氣體,比重高于大氣。氬氣*重要的化學特性是它的惰性,這一特性使其成為高溫處理的保護氣體,通常被用于冶金和焊接工藝中。
在高壓下,氬氣表現出一種偏離理想氣體定律的“真正的特性”。例如,在200巴的壓力下,鋼瓶可以容納超過按理想氣體狀態預計的約7%的氬氣。氬氣無毒,但如同氮氣一樣,氬氣也可以替代用于呼吸的氧氣(導致窒息)。
此外,由于氬氣比重高于大氣,它會聚集在地表附近,特別是在低氣壓時,情況更甚。
一氧化碳
一氧化碳是化工領域重要的媒介產品。 一氧化碳的制造有兩種主要技術: 利用氧氣對含碳介質進行放熱轉化,例如局部氧化(Pox);
一氧化碳根據其不同的純度被應用于各種工藝中。在標準純度下,它被用于生產光氣和醋酸。在超高純度下,一氧化碳可用作試驗氣體和標氣的一個組成部分。
二氧化碳是一種無色、不易燃燒、無嗅和無味的氣體。二氧化碳在水中可以生成碳酸。
二氧化碳的特性,例如惰性和高度的水溶性,使其在很多方面成為人們日常生活和環保技術中一種理想的助劑。例如在食品工業,二氧化碳被用于為許多飲料“加汽”。二氧化碳可以使飲料處于良好狀態,也可以中和廢水。低溫液態或固體二氧化碳(干冰)可用作制冷劑,溫度低至攝氏零下79度。
二氧化碳部分由天然生成,部分來自工業廢氣。制造合成氣體和氧化乙烯
二氧化碳的天然來源主要位于火山區域。此外,有時在地表或鉆井探取沉淀物時也能發現二氧化碳。
保護氣體及焊接氣體
通過不同的焊接方法,如TIG,MIG和MAG,焊接保護氣在焊接技術中起著至關重要的作用。焊接保護氣很大程度上影響著焊縫的質量和焊接的成本。 然而,在介紹焊接保護氣時,過去被普遍使用的只有少數幾個單純氣體,例如,純氬用于WIG和MIG焊接,純二氧化碳用于MAG焊接,如今,混合氣體占據了主導位置。
這樣的標準化混合氣品種很多,因為現在除了氬氣、二氧化碳,氧氣、氦氣、氫氣和氮氣都可以成為混合氣的組份。不同的焊接保護氣體在歐洲標準制定的“切割與焊接保護氣體”中被分門別類。
乙炔是一種高性能的燃料氣體,被廣泛應用于各個領域,在氣體焊接和切割技術中,乙炔是一種通用氣體。無論是切割、焊接、火焰切割、火焰噴涂或是火焰刨槽,采用乙炔都是正確的選擇。
傳統的乙炔生產方式是通過碳鈣化合物在水中的反應。但今天的乙炔主要來自石化行業。其它燃料氣體也大都是石化行業的副產品。
氦氣及其他惰性氣體
除了氫氣,氦氣是自然界中**個*常見的氣體。但是,大氣中幾乎不含氦氣。因此,我們所需的所有的氦氣都是從含氦的天然氣中獲得。目前美國、北非和俄羅斯的氦氣資源供應著整個地球的需要。
世界上*大的單獨的氦氣生產基地位于北美的一個礦物油生產商的場地,生產能力達2700萬平方。
自1992年起,位于俄羅斯的*大的天然氣供應商開始供應氦氣。