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文档简介

二氧化碳、氩气、氧气的性能及储存使用二氧化碳二氧化碳是一种在常温下无色无味无臭的气体。化学式为CO,式量44.01,碳氧化物之一,俗名碳酸气,也称碳酸酐或碳酐。常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,溶于水(1体积HO可溶解1体积CO),并生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰,升华时可吸收大量热,因而用作制冷剂,如人工降雨,也常在舞美中用于制造烟雾(干冰升华吸热,液化空气中的水蒸气)。基本简介二氧化碳(英文名称:Carbon dioxide)是空气中常见的化合物,其分子式为CO,由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成。空气中有微量的二氧化碳,约占空气总体积的0.03。二氧化碳能溶于水中,形成碳酸,碳酸是一种弱酸。由于空气中含有二氧化碳,所以通常情况下雨水的PH值大于等于5.61(CO本身没有毒性,但当空气中的CO超过正常含量时,会对人体产生有害的影响。)性质碳氧化物之一,是一种无机物,常温下是一种无色无味气体,且无毒。密度比空气略大,能溶于水,并生成碳酸。(碳酸饮料基本原理)使紫色石蕊溶液变红,一定量的CO可以使澄清的石灰水(Ca(OH)变浑浊,在做关于呼吸作用的产物等产生二氧化碳的试验都可以用到,还可以支持镁带燃烧。二氧化碳固态二氧化碳俗称干冰,升华时可吸收大量热,因而用作制冷剂,如人工降雨,也常在舞台中用于制造烟雾。二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧,常温下密度比空气略大,受热膨胀后则会聚集于上方。也常被用作灭火剂但Mg、Na、K等燃烧时不能用CO2来灭火,因为:2Mg + CO2=点燃= 2MgO + C、4Na + CO2=点燃=2Na2O + C、4K + CO2=点燃=2K2O + C。二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料,温室中常用二氧化碳作肥料。光合作用总反应:CO2+H2O 叶绿体、光照 C6H12O6 + O2注意:光合作用释放的氧气全部来自水,光合作用的产物不仅是糖类,还有氨基酸(无蛋白质)、脂肪,因此光合作用产物应当是有机物。各步分反应:2H2O 光照 2H2+ O2(水的光解) NADP+ + 2e- + H+ NADPH(递氢) ADP + Pi ATP (递能) CO?+C5化合物C6化合物(二氧化碳的固定) C6化合物 ATP、NADPH(CH2O)n + C5化合物(有机物的生成)二氧化碳还可用于制取金刚石,反应的化学方程式为4Na+CO2=2Na2O+C,反应的条件为440及800个大气压,在这样的条件下,二氧化碳会形成超流体,能够吸附在钠的表面,加速电子从钠传递至二氧化碳的过程。当温度降低至400时,就没有金刚石的产生了,当压力下降时,生成物也主要以石墨为主。液体二氧化碳密度1.1克/厘米3。液体二氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成固体二氧化碳,俗称干冰,是一种低温致冷剂,密度为1.56克/厘米3。二氧化碳能溶于水,20时每100体积水可溶88体积二氧化碳,一部分跟水反应生成碳酸。化学性质稳定,没有可燃性,一般不支持燃烧,但活泼金属可在二氧化碳中燃烧,如点燃的镁条可在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳。二氧化碳是酸性氧化物,可跟碱或碱性氧化物反应生成碳酸盐。跟氨水反应生成碳酸氢铵。无毒,但空气中二氧化碳含量过高时,也会使人因缺氧而发生窒息。绿色植物能将二氧化碳跟水在光合作用下合成有机物。二氧化碳可用于制造碳酸氢铵、小苏打、纯碱、尿素、铅白颜料、饮料、灭火器以及铸钢件的淬火。二氧化碳在大气中约占总体积的0.03%,人呼出的气体中二氧化碳约占4%。实验室中常用盐酸跟大理石反应制取二氧化碳,工业上用煅烧石灰石或酿酒的发酵气中来获得二氧化碳。二氧化碳对农业的影响实验证明在CO2高浓度的环境下,植物会生长得更快速和高大。但是,全球变暖的结果可会影响大气环流,继 而改变全球的雨量分布与及各大洲表面土壤的含水量。由于未能清楚了解全球变暖对各地区性气候的影响,以致对植物生态所 产生的转变亦未能确定。制法介绍折叠工业制法高温煅烧石灰石CaCO3=高温= CaO + CO2折叠实验室制法大理石或石灰石和稀盐酸反应通常需要对气体进行除杂干燥,盐酸反应时会挥发出氯化氢(HCl)气体,所以要通过饱和碳酸氢钠(NaHCO3)溶液除去气体中的氯化氢。溶液中的反应,气体溢出时会带出水蒸气,所以要求严格或必要时要对气体进行干燥,通常用装有浓硫酸的洗气瓶进行干燥。二氧化碳CaCO3+ 2HCl = CaCl2+ H2O + CO2点燃C+O2=CO2另外,不能用碳酸钠、纯碳酸钙和盐酸反应制取,因为反应速率太快,不易收集;不能用石灰石和浓盐酸反应,因为浓盐酸易挥发出大量氯化氢气体,使氯化氢无法完全去除,制得的二氧化碳纯度会下降;也不能用碳酸钙和稀硫酸反应收集,因为反应会生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙会附盖在石灰石表面,阻碍内部反应的继续进行。附:CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2折叠检验方法将二氧化碳通入澄清石灰水中,澄清石灰水会变白色浑浊,产生的沉淀是碳酸钙。聚二氧化碳一种正在研究的新型合成材料,以二氧化碳为单体原料在双金属配位PBM型催化剂作用下,被活化到较高的程度时,与环氧化物发生共聚反应,生成脂肪族聚碳酸酯(PPC),经过后处理,就得到二氧化碳树脂材料。在聚合中加入其它反应物,可以得到各种不同化学结构的二氧化碳树脂。二氧化碳共聚物具有柔性的分子链,容易通过改变其化学结构来调整其性能;较易在热、催化剂、或微生物作用下发生分解,但也可以通过一定的措施加以控制:对氧和其它气体有很低的透过性。化学方程式C+O2点燃=CO2 现象:生成能使纯净的石灰水变浑浊的气体Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 现象:生成白色的沉淀,用于检验二氧化碳CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 现象:白色固体逐渐溶解Ca(HCO3) =CaCO3+CO2+H2O 现象:生成白色的沉淀,同时有能使纯净的石灰水变浑浊的气体生成相关危害现在地球上气温越来越高,是因为二氧化碳增多造成的。因为二氧化碳具有保温的作用,现在这一群体的成员越来越多,使温度升高,近100年,全球气温升高0.6,照这样下去,预计到21世纪中叶,全球气温将升高1.54.5。海平面升高,也是二氧化碳增多造成的,近100年,海平面上升14厘米,到21世纪中叶,海平面将会上升25140厘米,海平面的上升,亚马逊雨林将会消失,两极海洋的冰块也将大部分融化。所有这些变化对野生动植物而言无异于灭顶之灾。空气中一般含有约0.03%二氧化碳,但由于人类活动(如化石燃料燃烧)影响,近年来二氧化碳含量猛增,导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高旨在遏制二氧化碳过量排放的京都议定书已经生效,有望通过国际合作遏制温室效应。折叠最新二氧化碳浓度含量与人体生理反应150350:是不可能的350450ppm:同一般室外环境 3501200ppm:空气清新,呼吸顺畅 12002500ppm:感觉空气浑浊,并开始觉得昏昏欲睡 25005000ppm:感觉头痛、嗜睡、呆滞、注意力无法集中、心跳加速、轻度恶心 大于5000ppm:可能导致严重缺氧,造成永久性脑损伤、昏迷、甚至死亡用途液态的二氧化碳是一种制冷剂,可以用来保藏食品,也可用于人工降雨。它还是一种工业原料,可用于制纯碱、尿素和汽水。液体二氧化碳还应用于冷却剂、焊接、铸造工业、清凉饮料、灭火剂、碳酸盐类的制造、杀虫剂、氧化防止剂、植物生长促进剂、发酵工业、药品(局部麻醉)、制糖工业、胶及动物胶制造等。注意事项操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。配备自吸式呼吸面具。包装的气瓶上均有使用的年限,凡到期的气瓶必须送往有部门进行安全检验,方能继续使用。瓶装气体产品在运输储存、使用时都应分类堆放,严禁可燃气体与助燃气体堆放在一起,不准靠近明火和热源,应做到勿近火、勿沾油腊、勿爆晒、勿重抛、勿撞击,严禁在气瓶身上进行引弧或电弧,严禁野蛮装卸。氩气国标编号 22011 ,CAS号 7440-37-1, 分子式 Ar,分子量 39.95,无色无臭的惰性气体;蒸汽压 202.64kPa(-179);熔点 -189.2;沸点-185.7 溶解性:微溶于水;密度:相对密度(水=1)1.40(-186);相对密度(空气=1)1.38;稳定性:稳定;危险标记 5(不燃气体);主要用途:用于灯泡充气和对不锈钢、镁、铝等的电弧焊接,即氩弧焊。主要应用装有氩气的灰色钢瓶用途:一种稀有气体。用作电弧焊接(切割)不锈钢、镁、铝、和其它合金的保护气体。还用于钢铁、铝、钛和锆的冶炼中。放电时氩发出紫色辉光,又用于照明技术和填充日光灯、光电管、照明管等。在酿酒的过程中,啤酒桶里的填充物,它可以把氧气置换,以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。热处理工艺也用于代替氮气和氨气,效果更是超过氮气和氨气,不锈钢热处理时采用氩气保护折弯效果更好不易断裂。人体危害健康危害:普通大气压下无毒。高浓度时,使氧分压降低而发生窒息。氩浓度达50%以上,引起严重症状;75%以上时,可在数分钟内死亡。当空气中氩浓度增高时,先出现呼吸加速,注意力不集中,共济失调。继之,疲倦乏力、烦躁不安、恶心、呕吐、昏迷、抽搐,以致死亡。液态氩可致皮肤冻伤;眼部接触可引起炎症。毒理学资料及环境行为危险特性:若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险氩气泄漏案例乌鲁木齐机场加气站施工时氩气泄漏致5死5伤天山网讯(记者 田山 报道) 乌鲁木齐市高新区一企业2名工人在乌鲁木齐国际机场飞机维修基地加气站旁一工程施工焊接过程中,发生氩气泄漏窒息。机场机务维护人员及医护人员在不明情况下进行施救,又造成多人昏迷。事故造成5人死亡、5人重伤。事故发生后,自治区党委副书记、自治区主席努尔白克力立即作出批示,要求自治区安监局迅速赶赴事故现场,全力以赴抢救受伤人员,做好遇难人员的善后处置工作,彻查事故原因。自治区安监局、乌鲁木齐市等有关部门组织人员迅速赶赴医院和事故现场,进行伤员抢救和事故处理工作。事故原因正在进一步调查中。氩化合物芬兰科学家合成惰性气体元素氩化合物HArF模型芬兰赫尔辛基大学的科学家在24日出版的英国自然杂志上报告说,他们首次合成了惰性气体元素氩的稳定化合物-氟氩化氢,分子式为HArF。这样,6种惰性气体元素氦、氖、氩、氪、氙和氡中,就只有原子量最小的氦和氖尚未被合成稳定化合物了。惰性气体可广泛应用于工业、医疗、光学应用等领域,合成惰性气体稳定化合物有助于科学家进一步研究惰性气体的化学性质及其应用技术。在惰性气体元素的原子中,电子在各个电子层中的排列,刚好达到稳定数目。因此原子不容易失去或得到电子,也就很难与其它物质发生化学反应,因此这些元素被称为惰性气体元素。急救处理一:切断气源,迅速撤离泄漏污染区,处理泄漏事故人员戴自给正压式呼吸器,处理液氩应配带防冻护具。若气瓶泄漏而无法堵漏时,将气瓶移至空旷安全处放。二、防护措施呼吸系统防护:一般不需特殊防护。但当作业场所空气中氧气浓度低于18%时,必须佩戴空气呼吸器、氧气呼吸器或长管面具处置储存储存注意正式压呼吸器储存于通风库房,远离火种、热源;气瓶应有防倒措施。大于10立方米低温液体储槽不能放在室内。瓶装气体产品为高压充装气体,使用时应经减压降压后方可使用。包装的气瓶上均有使用的年限,凡到期的气瓶必须送往有部门进行安全检验,方能继续使用。每瓶气体在使用到尾气时,应保留瓶内余压在0.5MPa,最小不得低于0.25MPa余压,应将瓶阀关闭,以保证气体质量和使用安全。瓶装气体产品在运输储存、使用时都应分类堆放,严禁可燃气体与助燃气体堆放在一起,不准靠近明火和热源,应做到勿近火、勿沾油腊、勿爆晒、勿重抛、勿撞击,严禁在气瓶身上进行引弧或电弧,严禁野蛮装卸。消防注意灭火方法:本品不燃。切断气源。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处贮运注意事项在贮运过程中轻装轻卸,严防碰损,防止高温。氩气没有腐蚀性,在常温下可使用碳钢、不锈钢、铜、铜合金等通用金属材料及一般的塑性材料和弹性材料。在低温下常用聚四氟乙烯和聚三氟氯化乙烯聚合体来作垫圈、隔膜等。安全防护氩本身无毒,但在高浓度时有窒息作用。当空气中氩气浓度高于33%时,即氧气浓度比平时减少 2/3以下时,就有窒息的危险。当氩气浓度超过50% 时,出现严重症状,浓度达75%以上时,能在数分钟内死亡。窒息症状表现为,最初出现呼吸加快,注意力减退,肌肉运动失调,继而出现判断力下降,失去所有感觉,情绪不稳,全身疲乏,进而出现恶心、呕吐、衰弱、意识丧失、痊孪、昏睡,以致死亡。液态氩溅入眼内可引起炎症,触及皮肤可引起冻伤。氩气可用玻璃瓶或钢瓶贮装。乙炔乙炔(qu)最简单的炔烃。易燃气体。在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险,受热、震动、电火花等因素都可以引发爆炸,因此不能在加压液化后贮存或运输。难溶于水,易溶于丙酮,在15和总压力为15大气压时,在丙酮中的溶解度为237克升,溶液是稳定的。因此,工业上是在装满石棉等多孔物质的钢桶或钢罐中,使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入,以便贮存和运输。基本信息中文名称:乙炔(音qu)乙炔英文名称:acetylene存储方法乙炔的包装法通常是溶解在溶剂及多孔物中,装入钢瓶内。储存于阴凉、通风的易燃气体专用库房。远离火种、热源。库温不宜超过30。应与氧化剂、酸类、卤素分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。小心避火。合成方法1.电石法:由电石(碳化钙)与水作用得到乙炔。2.天然气制乙炔法:预热到600650的原料天然气和氧进入多管式烧嘴板乙炔炉,在1500下,甲烷裂解制得8左右的稀乙炔,再用犖甲基吡咯烷酮提浓制得99的乙炔成品。主要用途1. 用于制取乙醛、醋酸、丙酮、季戊四醇、丙炔醇、1,4-丁炔二醇、1,4-丁二醇、丁二烯、异戊二烯、氯乙烯、偏氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、醋酸乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基乙炔、乙烯基乙醚、丙烯酸及其酯类等。乙炔亦是合成橡胶、合成纤维和塑料的单体,也可直接用于金属的切割和焊接。2.用于金属焊接或切割,并用于夜航标志灯和一般灯,大量用作石油化工原料,制造聚氯乙烯、氯丁橡胶、乙酸、乙酸乙烯酯等。3.是有机合成的重要原料之一。亦是合成橡胶,合成纤维和塑料的单体,也用于氧炔焊割。毒理学数据1.急性毒性 暂无资料2.刺激性 暂无资料3.亚急性与慢性毒性16 动物长期吸入非致死性浓度本品,出现血红蛋白、网织细胞、淋巴细胞增加和中性粒细胞减少。尸检有支气管炎、肺炎、肺水肿、肝充血和脂肪浸润。安全由于三键中的化学能,乙炔在压力超过100 kPa下会发生分解反应,此反应为放热反应,因此可引发剧烈的爆炸。液态或固态乙炔也会发生相同的分解反应,因此高压乙炔必须溶解在丙酮或二甲基甲醯胺中,并置于含有多孔性材质(Agamassan)的钢瓶中储存。氧气氧气,化学式O,式量32.00,无色无味气体,氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4,沸点-183。不溶于水,1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占20%。液氧为天蓝色液体。固氧为蓝色晶体。常温下不是很活泼,与许多物质都不易产生作用。但在高温下则很活跃,能与多种元素直接化合,这与氧原子的电负性仅次于氟。氧在自然界中分布最广,占地壳质量的48.6%,是丰富度最高的元素。在烃类氧化、废水处理、火箭推进剂以及航空、航天和潜水中供动物及人进行呼吸等方面均需要用氧。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程(包括有机物)都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。在金属的切割和焊接中。是用纯度93.5%99.2%的氧气与可燃气(如乙炔)混合,产生极高温度的火焰,从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。为了强化硝酸和硫酸的生产过程也需要氧。不用空气而用氧与水蒸气的混合物吹人煤气气化炉中,能得到高热值的煤气。医疗用气极为重要。折叠化学性质氧气的化学性质比较活泼。除了稀有气体、活性小的金属元素如金、铂、银之外,大部分的元素都能与氧气反应,这些反应称为氧化反应,而经过反应产生的化合物(有两种元素构成,且一种元素为氧元素)称为氧化物。一般而言,非金属氧化物的水溶液呈酸性,而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。此外,几乎所有的有机化合物,可在氧中剧烈燃生成二氧化碳与水。化学上曾将物质与氧气发生的化学反应定义为氧化反应,氧化还原反应指发生电子转移或偏移的反应。氧气具有助燃性,氧化性。主要用途冶炼工艺: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: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: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: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: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。危险防控缺氧和富氧对人体的影响氧气浓度(%体积)征兆(大气压力下)100%致命/6分钟(绝对密闭环境,如高压氧舱或深水)50%致命/45分钟经治疗可痊愈(绝对密闭环境,如高压氧舱

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