氧、氮、氩、二氧化碳液态杜瓦瓶

氧气性质

无色无味气体，熔点-218.8℃，沸点-183.1℃，相对密度1.14（-183℃，水=1），相对蒸气密度1.11（空气=1） [16]  ，饱和蒸气压506.62kPa（-164℃），临界温度-118.95℃，临界压力5.08MPa，辛醇/水分配系数：0.65。  大气中体积分数：20.95%（约21%）。

 

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，可在氧中剧烈燃烧生成二氧化碳与水。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。

 

危险与防控

毒理学资料
1．急性毒性：人类吸入TCLo：100pph/14H； 

2．繁殖数据：
女人怀孕后26-39周吸入TCLo：12pph/10M生殖系统和心血管系统出现异常；
大母鼠受孕后22天吸入TDLo：10pph/12H生殖和呼吸系统出现异常；
大母鼠受孕后22天吸入TDLo：10pph/9H对生殖、呼吸系统和新生儿生长出现抑制作用；
小鼠受孕后8天吸入TCLo：10pph/24H皮肤和皮下组织及生殖出现异常；

3．致突变性：
人类淋巴细胞：40pph/4D对细胞遗传有影响；
啮齿动物-仓鼠卵巢：20pph/3D（Continuous）对细胞遗传有影响；
啮齿动物-仓鼠肺：80pph对细胞遗传有影响；
啮齿动物-仓鼠卵巢姐妹染色体：20pph复制受影响；
啮齿动物-仓鼠肺：95pph/24H引起细胞突变。 

4．亚急性与慢性毒性：常压下，在80%氧中生活4d，大鼠开始陆续死亡，兔的视细胞全部损毁；在纯氧中，兔48h视细胞全部损毁，狗60h有死亡，猴3d出现呼吸困难，6~9d死亡。

5．其他毒害作用：TCLo：100%（100%）（人吸入，14h）；TCLo：80%（大鼠吸入）。

 

氮气性质

无色、无臭、无味、无毒的惰性气体。沸点- 195. 79℃；熔点- 210. 01℃；相对密度（气体）(0℃，101. 325kPa)1. 25046g- L-1。常温下呈惰性，微溶于水、酒精和醚。氮的化学性质不活泼，在平常的状态下表现为很大的惰性，不容易与其他的物质发生化学反应。氮不可燃。它可与一些特别活泼的金属，例如锂和镁结合生成氮化物，在高温下也可与氢、氧和其他元素结合。微溶于水和绝大部分其他液体，是热和电的不良导体。
 
氮气制法：
高纯氮一般以空气分离装置生产的氮气作为原料，通过化学法、吸附干燥法、变压吸附法及膜分离法等净化制成。
 
氮气用途：
在集成电路、半导体和电真空器仵制造中用作化学气相沉积时的载气，液体扩散源的携带气，高温扩散炉中器件的保护气等。显像管制造中要求氮气纯度为99. 99%以上；而在集成电路制造中用作底气的氮气纯度为99. 999%～99. 9999%，甚至更高。在某些金属材料生产中，需用高纯氮气。
 
氮气安全性：
无毒，是一种窒息性气体。氮气可使人和动物窒息，如果人长期处于氮含量高于82%的环境中，会发生缺氧的危险，处在氮含量高于94%的环境中，则会因严重缺氧而窒息死亡。贮存于阴凉处，避免撞击

（食品添加剂）氮气用途：

1、氮主要用于合成氢，合成纤维(绵纶、腈纶)、合成树脂、合成橡胶等的重要原料;氮是一种营养元素还可以用来制作化肥,

2、由于氮的化学惰性，常用作保护气体。以防止某些物体暴露于空气时被氧化，用氮气填充粮合，可使粮食不霉烂、不发芽，长期保存。液览还可用作深度冷冻剂。

 

高纯氮
气纯化方法主要有吸附法、变压吸附法、膜分离法等。在生产中，通常采用黑色钢瓶盛放氮气。

 

基本信息
中文名称：高纯氮
外文名称：High purity nitrogen
化学式： N2
纯度：≥99.999% —99.9999%

 

物理性质
high purity nitrogen
分子式：N2
性质：纯度大于99.999%。无色无臭无味无毒的惰性气体。
相对密度：ds(21.1℃，空气=1)0.967
气体密度：1.153kg/m3(21.1℃，101.3kPa
液体密度：808.5kg/m3(-195.8℃,101.3kPa)。
相对分子质量：28.013
熔点：63.15K,-210℃,-346oF
沸点：195.60℃
临界温度：126.1K,-147.05℃,-232.69oF
临界压力：3.4MPa,33.94bar,33.5atm,492.26psia
临界体积：90.1cm3/mol
临界密度：0.3109g/cm3

 

用途
在集成电路、半导体和电真空器件制造中用作保护气和运载气，化学气相淀积时的载气，液体扩散源的携带气，在高温扩散炉中用作器件的保护气。高纯氮在外延、光刻、清洗和蒸发等工序中，作为置换、干燥、贮存和输送用气体。显像管制造中要求氮气纯度为99.99%以上。在航天技术中，液氢加注系统必须先用高纯氮置换，再用高纯氦置换。

 

消防应急措施与防护
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止气体在低凹处积聚，遇点火源着火爆炸。用排风机将漏出气送至空旷处。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。用雾状水保持火场中容器冷却。可用雾状水喷淋加速液氮蒸发，但不可使用水枪射至液氮。如吸入高纯氮，感到呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

 

安全信息
· 危险类别：2.2
· 海关编码：2804300000
· 危险品运输编码：UN10662.2
· WGKGermany：-
· 安全说明：S38
· RTECS号：QW9700000

 

氩气性质

无色、无味、无臭、无毒的惰性气体，化学性质极不活泼。在21.1℃和101. 3kPa下气体相对密度1.38。气体密度1- 650kg.m-3  (21.1℃，101. 3kPa)，液体密度1394.Okg．m-3(一185.9℃，101. 3kPa)。沸点-  185.9℃。熔点-189.2℃。临界温度-122.3C，临界压力4. 893MPa。溶于有机溶剂。不燃烧，无毒，但人体吸入易窒息。无腐蚀性。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险.

 

氩气制法：
采用空气分离提取氩，即将液化的空气进行精馏，得到粗氩，粗氩经进一步提纯可得到高纯氩。

 

氩气用途：
高纯氩在半导体工业中用作生产高纯硅和锗晶体的保护气体；可用作系统清洗、屏蔽和增压用惰性气体；在化学气相沉积、溅射和退火等工艺中有所应用。高纯氩可用作色谱载气，也可用作大规模集成电路中混合气体的稀释气。氩被广泛用于充填弧光灯、荧光灯和电子管；焊接保护气；在钛、钴及其他活性金属的生产中用作屏蔽气；在黑色冶金中，氩气用于吹炼特种钢，以提高钢的质量，特别是不锈钢制造中消耗大量氩气。

 

氩气 - 安全性：
无毒，是一种窒息性气体，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，以致死亡。避免高浓度吸入。进入罐、限制性空间或其他高浓度区作业，须有人监护。液态氩可致皮肤冻伤；眼部接触可引起炎症。贮存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与易（可）燃物分开存放，切忌混贮。

 

高纯氩 
无色无味无毒气体。化学性质极不活泼，未形成任何化合物。相对密度ds(21.1℃)1.38。气体密度1.650kg/m3(21.1℃);液体密度1394.0kg/m3(-185.9℃)。沸点-185.9℃。熔点-189.2℃。采用空气分离提氩，即将液化的空气进行精馏，得到粗氩。抽出粗氩，经进一步提纯可得到高纯氩。

 

基本信息
中文名称：高纯氩    
化学性质：极不活泼
定义：无色无味无毒气体
纯度：≥99.999% - 99.9999%
气体密度：1.650kg/m3(21.1℃)
措施：用水冲洗患处，就医

 

应用
高纯氩在半导体工业中用作生产高纯硅和锗晶体的保护气体;可用作系统清洗、屏蔽和增压用的惰性气体;在化学气相沉积、溅射和退火等工艺中有所应用。高纯氩也可作为色谱载气。氩被广泛用来充填弧光灯、荧光灯和电子管;焊接保护气;在钛、钴和其他活性金属的生产中用作屏蔽气;在黑色冶金中用于吹炼特种钢。
在金属冶炼方面，氧、氩吹炼是生产优质钢的重要措施，每炼1t钢的氩气消耗量为1~3m3。此外，对钛、锆、锗等特殊金属的冶炼，以及电子工业中也需要用氩作保护气。

 

急救措施
皮肤接触
接触高纯氩，可形成冻伤。用水冲洗患处，就医。

眼睛接触
高纯氩溅入眼内，可引起炎症，翻开眼睑用水冲洗，就医。

吸入
将患者移至空气新鲜处。呼吸停止，施行呼吸复苏术，心跳停止，施行心肺复苏术，就医。

 

液态二氧化碳 

液态二氧化碳指的是高压低温下将二氧化碳气体液化为液体形态。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。

 

基本信息
中文名称：液态二氧化碳             
英文名：Liquid carbon dioxide
外观：无色透明                    
温度：--37左右

 

物理性质
液体二氧化碳，密度1.101g/cm，(-37℃);
二氧化碳溶于水后，水中PH值会降低，会对水中生物产生危害;
液态二氧化碳蒸发时会吸收大量的热;当它放出大量的热时，则会凝成固体二氧化碳，俗称干冰。

 

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关部门进行安全检验，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。

液体二氧化碳性质：
二氧化碳在常温常压下是一种无色无臭气体。属弱酸性气体，在高温时具有轻微刺激性气味；不可燃，液化后变成无色无味的液体。大气压下，二氧化碳不能以液体存在，当温度和压力高于三相点，但低于31.1℃时，在封闭容器中二氧化碳体和气体处于平衡状态。二氧化碳不可燃，有水存在时，能腐蚀某些普通金属。

 

液体二氧化碳制法：
采用吸附膨胀脱附法，以酿酒发酵过程副产的二氧化碳气作原料，经一级吸附器脱除水、乙醇和烃类物质后导入二段吸附器至规定压力，电吸附器出口端口顺向膨胀脱附，当压力膨胀到常压对，以吸附相中提取高纯二氧化碳，用低温泵收集产品，然后汽化升压充入钢瓶。或者采用吸附精馏法，即以酿酒厂副产的二氧化碳气体原料，以硅胶、3A分子缔和活性炭作吸附剂吸附脱除水、乙醇和硫化物等部分杂质，再采用精馏法除去低沸点杂质、可制取高纯二氧化碳产品

液体二氧化碳用途：
高纯二氧化碳主要用于电子工业、医学研究、临床诊断和二氧化碳激光器的充填气。用作各种分析仪器的标准气和校正气、电子对撞机用载气，半导体制各工艺用保护气、平衡气，还可配制其他特种混合气等。

 

液体二氧化碳安全性：
二氧化碳气体本身无毒，但它能控制呼吸功能，是一种窒息剂。呼吸含C02大于5%的空气是危险的，推荐允许浓度为5×10-3。液态和固态二氧化碳钢瓶不能过热，否则会发生猛烈爆炸。二氧化碳气瓶充装系数不大于0. 60kg．L- 1。