我們都知道空氣是一種混合氣體,那么氣體的概念是什么呢?氣體是四種基本物質狀態(tài)之一(其他三種分別為固體、液體、等離子體)。氣體可以由單個原子(如稀有氣體)、一種元素組成的單質分子(如氧氣)、多種元素組成化合物分子(如二氧化碳)等組成。氣體混合物可以包括多種氣體物質,比如空氣。氣體與液體和固體的顯著區(qū)別就是氣體粒子之間間隔很大。這種間隔使得人眼很難察覺到無色氣體。氣體與液體一樣是流體:它可以流動,可變形。與液體不同的是氣體可以被壓縮。假如沒有限制(容器或力場)的話,氣體可以擴散,其體積不受限制,沒有固定。氣態(tài)物質的原子或分子相互之間可以自由運動。
氣體的特性介于液體和等離子體之間,氣體的溫度不會超過等離子體,氣體的溫度下限為簡并態(tài)夸克氣體,現(xiàn)在也越來越受到重視。高密度的原子氣體冷卻到非常低的低溫,可以依其統(tǒng)計特性分為玻色氣體和費米氣體,其他相態(tài)可以參照相態(tài)列表。
我們每天都呼吸著的“生命氣體”,它分層覆蓋在地球表面,透明且無色無味,它主要由氮氣和氧氣組成,對人類的生存和生產(chǎn)有重要影響。
空氣是指地球大氣層中的混合氣體,為此,空氣屬于混合物,它主要由氮氣、氧氣、稀有氣體(氦、氖、氬、氪、氙、氡),二氧化碳以及其他物質(如水蒸氣、雜質等)組合而成。其中氮氣的體積分數(shù)約為78%,氧氣的體積分數(shù)約為21%,稀有氣體(氦、氖、氬、氪、氙、氡)的體積分數(shù)約為0.934%,二氧化碳的體積分數(shù)約為0.04%(2017年最新數(shù)據(jù)),其他物質(如水蒸氣、雜質等)的體積分數(shù)約為0.002%。
空氣的成分不是固定的,隨著高度的改變、氣壓的改變,空氣的組成比例也會改變。但是長期以來人們一直認為空氣是一種單一的物質,直到后來法國科學家拉瓦錫通過實驗首先得出了空氣是由氧氣和氮氣組成的結論。19世紀末,科學家們又通過大量的實驗發(fā)現(xiàn),空氣里還有氦、氬、氙等稀有氣體。
空氣中的氧氣對于所有需氧生物來說是必須的。所有動物都需要呼吸氧氣,綠色植物的呼吸作用也需要氧氣。此外綠色植物利用空氣中的二氧化碳進行光合作用,空氣幾乎是所有植物所需二氧化碳的唯一來源。
常溫常壓下,氫氣是一種極易燃燒,無色透明、無臭無味的氣體。氫氣是世界上已知的密度最小的氣體,氫氣的密度只有空氣的1/14,即在0 ℃時,一個標準大氣壓下,氫氣的密度為0.0899 g/L。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體(由于氫氣具有可燃性,安全性不高,飛艇現(xiàn)多用氦氣填充)。氫氣是相對分子質量最小的物質,主要用作還原劑。
現(xiàn)在工業(yè)上一般從天然氣或水煤氣制氫氣,而不采用高耗能的電解水的方法。制得的氫氣大量用于石化行業(yè)的裂化反應和生產(chǎn)氨氣。氫氣分子可以進入許多金屬的晶格中,造成“氫脆”現(xiàn)象,使得氫氣的存儲罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐爾合金),設計也更加復雜。醫(yī)學上用氫氣來治療部分疾病。
氡氣是密度最大的氣體。氡普遍存在與我們的生活環(huán)境中,從本世紀60年代末首次發(fā)現(xiàn)室內氡的危害至今,科學研究發(fā)現(xiàn),氡對人體的輻射傷害占人體所受到的全部環(huán)境輻射的55%以上,對人體健康威脅極大,其發(fā)病潛伏期大多都在15年以上。
據(jù)美國國家安全委員會估計,美國每年因為氡而死亡人數(shù)高達30000人!我國也存在著嚴重的氡污染為體,94年以來我國調查了14座城市的1524個寫字樓和居室,沒立方米中氡含量超過國家標準的占6.8%,氡含量最高的達到596貝克,是國家標準的6倍!有關部門曾對北京地區(qū)公共場所進行室內氡含量調查,發(fā)現(xiàn)室內氡含量最高值是室外的3.5倍,據(jù)不完全統(tǒng)計,我國每年因氡致肺癌為50000例以上。
氧氣(oxygen),化學式O2?;瘜W式量:32.00,無色無味氣體,氧元素最常見的單質形態(tài)。熔點-218.4℃,沸點-183℃。不易溶于水,1L水中溶解約30mL氧氣。在空氣中氧氣約占21% 。液氧為天藍色。固氧為藍色晶體。常溫下不很活潑,與許多物質都不易作用。
氧在自然界中分布最廣,占地殼質量的48.6%,是豐度最高的元素。在烴類的氧化、廢水的處理、火箭推進劑以及航空、航天和潛水中供動物及人進行呼吸等方面均需要用氧。動物呼吸、燃燒和一切氧化過程(包括有機物的腐?。┒枷难鯕狻5諝庵械难跄芡ㄟ^植物的光合作用不斷地得到補充。在金屬的切割和焊接中。是用純度93.5%~99.2%的氧氣與可燃氣(如乙炔)混合,產(chǎn)生極高溫度的火焰,從而使金屬熔融。冶金過程離不開氧氣。為了強化硝酸和硫酸的生產(chǎn)過程也需要氧。不用空氣而用氧與水蒸氣的混合物吹入煤氣氣化爐中,能得到高熱值的煤氣。醫(yī)療用氣極為重要。
稀有氣體是元素周期表上的0族元素。在常溫常壓下,它們都是無色無味的單原子氣體,很難進行化學反應。稀有氣體共有七種,它們是氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn,放射性)、氣奧(Og,放射性,人造元素)。其中Og是以人工合成的稀有氣體,原子核非常不穩(wěn)定,半衰期很短,只有5毫秒。根據(jù)元素周期律,估計Og比氡更活潑。不過,理論計算顯示,它可能會非?;顫姟H欢?,碳族元素鈇(Fl)表現(xiàn)出與稀有氣體相似的性質
稀有氣體都是無色、無臭、無味的,微溶于水,溶解度隨分子量的增加而增大。稀有氣體的分子都是由單原子組成的,它們的熔點和沸點都很低,隨著原子量的增加,熔點和沸點增大。它們在低溫時都可以液
氣體輔助注塑技術
氣體輔助注塑工藝原理氣體輔助注塑,又稱為氣輔成型(GIM),是指在塑膠充填到型腔適當?shù)臅r候(90%~99%)注入高壓惰性氣體,氣體推動熔融塑膠繼續(xù)充填滿型腔,用...[查看全部]