氧气气体应用

   2019-08-04 171
核心提示:氧气气体应用

1.别名·英文名

Oxygen.

2.用途

化工和治金中的强氧化剂、制造水煤气和天然气、低温氧化石油气、焊接及切割金属、火箭发动机、输氧呼吸装置、空气净化、液态氧炸药、制冷剂、染料、半导体制造用等离子蚀刻、氧化、扩散、化学气相淀积、标准气、校正气、零点气、在线仪表标准气、医疗气、光导纤维的制备。

3.制法

(1)空分。

(2)水电解。

4.理化性质

分子量: 32.0

熔点(101.325kPa): -218.8℃

沸点(101.325kPa): -183.0℃

液体密度(90.18K,101.325kPa):1141kg/m3

气体密度(0℃,101.325kPa): 1.4289kg/m3

相对密度(气体,25℃,101.325kPa,空气=1):1.105

比容(21.1℃,101.325kPa):0.7554m3/kg

气液容积比(15℃,100kPa):854L/L

临界温度: -118.6℃

临界压力: 5043kPa

临界密度: 436kg/m3

熔化热(-218.799℃,0.152kPa): 13.91kJ/kg

气化热(-182.97℃,101.325kPa): 212.98kJ/Kg

比热容(300K,100kPa): CP=920.26J/(kg·K)

比热比(气体,25℃,101.325kPa): CP/Cv=1.414

蒸气压(-200℃): 10·7kPa

(-160℃): 640kPa

(-120℃): 4700kPa

粘度(300K,100kPa):0.02072mPa·s

表面张力(70℃): 18.3mN/m

导热系数(300K,100kPa):0.02625w/(m·K)

折射率(气体,0℃,101.325kPa): 1.000266

(气体,25℃,101.325kPa): 1.0002712

毒性级别(液氧): 3

易燃性级别(液氧):0

易爆性级别(液氧):0

氧在常温常压下为无色无臭无味的气体,液化后成蓝色。氧本身不燃烧,但能助燃。氧的化学性质活泼,能与多种元素化合发出光和热,也即燃烧。当氧与易氧化物质反应产生的热蓄积到一定程度时就会自燃。当空气中氧的浓度增加时火焰的温度和火焰长度增加,可燃物的着火温度下降。氧与氢的混合气具有爆炸性(见氢项)。液氧和有机物及其它易燃物质共存时,特别是在高压下,也具有爆炸的危险性。

氧溶于水、酒精等,其溶解度为:

在水中(25℃,101.325kPa): 2.831ml/100ml

在甲醇中(25℃,101.325kPa): 24.76ml/100ml

在乙醇中(25℃,101.325kPa): 24.17ml/100ml

在丙酮中(25℃,101.325kPa): 27.94ml/100ml

5.毒性

氧是空气的主要成分之一,占正常空气体积的21.0%,是一切动植物内的组成成分。氧参与有机体内的各种代谢过程,是生命活动必不可缺的元素之一。但是,正常人体只需要一定浓度的氧,氧的浓度过高或过低都对人有害。氧的分压过低会导致缺氧症,氧的分压过高会引起“氧中毒”。

在常压下,氧的浓度超过40%时,就有发生氧中毒的可能性。人的氧中毒主要有两种类型:①肺型——主要发生在氧分压为1~2个大气压,相当于吸入氧浓度40%~60%左右。开始时,胸骨后稍有不适感,伴轻咳,进而感胸闷、胸骨后烧灼感和呼吸困难、咳嗽加剧。严重时可发生肺水肿、窒息。②神经型--主要发生于氧分压在3个大气压以上时,相当于吸人氧浓度80%以上。开始多出现口唇或面部肌肉抽动、面色苍白、眩晕、心动过速、虚脱,继而出现全身强直性癫痫样抽搐、昏迷、呼吸衰竭而死亡。

正常成年人在安静状态下,每分钟约耗氧250ml,即每天需氧量约360升,但体内贮存的氧仅1.5升左右,即使贮存氧全部被利用也只够组织消耗4~5分钟。因此,机体必须不断地自外界吸入氧气,才能维持正常生命活动。

如果氧的供给不足或由于体内氧的代谢过程发生障碍,无法获得足够的氧或正常利用氧,以致产生机体的一系烈变化,甚至危及生命,这就称为“缺氧”。

液态氧能刺激皮肤和组织,引起冷烧伤。从液态氧蒸发的氧气易被衣服吸收,而且遇到任何一种火源均可引起急剧地燃烧。

氧中毒治疗应及时,加强通风,改吸空气,安静休息,保持呼吸道通畅,给予镇静、抗惊厥药物,防止肺部继发感染。动物实验证明大剂量维生素C对氧中毒有一定疗效,可以采用。预防在于合理使用氧,使用高压时,应严格控制次数和时间。

缺氧的救治,关键在于除去造成缺氧的原因和防治脑水肿。一般应立即撤离现场,吸入氧气,宜用正压给氧,有条件时,可采用高压氧治疗。心跳呼吸停止时,要进行人工呼吸,心脏按摩,尽快地使患者复苏。

当皮肤接触液氧时,应立即用水冲洗,伤重者应就医诊治。

6.安全防护

液氧要用杜瓦瓶或槽车贮运。存放时必须与可燃物隔绝,避免受热。液氧槽车最好放在室外。氧无腐蚀性,可以用一般通用金属,但是,铝合金应尽量避免使用。有水分时,对金属有腐蚀作用,所以,对装置都应事先除水分。适用的材料有不锈钢、铜、铜合金、镍、镍合金、玻璃等材料。要避免使用碳钢和低合金钢。对液氧可使用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯聚合体和氟橡胶,避免使用聚乙烯、聚丙烯等可燃性材料。

如果发生火灾,又来不及转移时,对槽车要浇水冷却,以防受热爆炸以及爆炸后流出的液氧急剧助长火势。但是浇水时,一定要避免将水直射在安全阀上,避免其冷冻结冰而失灵。

当溢漏的液氧引起木材、纸张等燃烧时,如有可能,首先切断气流,制止溢漏,然后用足量水去扑灭。当液氧与液体燃料相遇而起火时,要按下列办法救火。当溢漏的液氧流到大量燃料上起火时,首先要切断液氧源,然后用适当的灭火剂灭火。当液体燃料流到大量液氧上起火时,首先要切断液体燃料源,然后进行灭火。当液体燃料和液氧已经混合而尚未起火时,要立即切断所有火源,迅速脱离危险区,任其液氧自行蒸发。如果是水溶性燃料,则可用水稀释,以压火势。但是此法对非水溶性燃料不适用,必须等液氧全部蒸发后才可用适当的灭火剂灭火。

 
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