氮气和氩气用于焊接行业做保护气,
氮气也用于化工厂制氨气,硝酸等
氮主要用于合成氨,反应式为N2+3H2=2NH3( 条件为高压,高温、和催化剂。反应为可逆反应)还是合成纤维(锦纶、腈纶),合成树脂,合成橡胶等的重要原料。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所氧化,用氮气填充粮仓,可使粮食不霉烂、不发芽,长期保存。液氨还可用作深度冷冻剂。作为冷冻剂在医院做除斑,包,豆等的手术时常常也使用, 即将斑,包,豆等冻掉,但是容易出现疤痕,并不建议使用。
氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。例如:碳酸氢铵NH4HCO3,氯化铵NH4Cl,硝酸铵NH4NO3等等。
在汽车上氮气有着非常重要的作用:
1. 提高轮胎行驶的稳定性和舒适性。氮气几乎为惰性的双原子气体,化学性质极不活泼,气体分子比氧分子大,不易热胀冷缩,变形幅度小,其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30~40%, 能保持稳定胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶的舒适性;氮气的音频传导性低,相当于普通空气的1/5,使用氮气能有效减少轮胎的噪音,提高行驶的宁静度。
2.防止爆胎和缺气碾行。爆胎是公路交通事故中的头号杀手。据统计,在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的,其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%。汽车行驶时,轮胎温度会因与地面磨擦而升高,尤其在高速行驶及紧急刹车时,胎内气体温度会急速上升,胎压骤增,所以会有爆胎的可能。而高温导致轮胎橡胶老化,疲劳强度下降,胎面磨损剧烈,又是可能爆胎的重要因素。而与一般高压空气相比,高纯度氮气因为无氧且几乎不含水份不含油,其热膨胀系数低,热传导性低,升温慢,降低了轮胎聚热的速度,不可然也不助然等特性,所以可大大地减少爆胎的几率。
3.延长轮胎使用寿命 使用氮气后,胎压稳定体积变化小,大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性,如冠磨、胎肩磨、偏磨,提高了轮胎的使用寿命;橡胶的老化是受空气中的氧分子氧化所致,老化后其强度及弹性下降,且会有龟裂现象,这时造成轮胎使用寿命缩短的原因之一。氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其它杂质,有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象,不会腐蚀金属轮辋,延长了轮胎的使用寿命,也极大程度减少轮辋生锈的状况。
4.减少油耗,保护环境。轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加,会造成汽车行驶时的油耗增加;而氮气除了可以维持稳定的胎压,延缓胎压降低之外,其干燥且不含油不含水,热传导性低,升温慢的特性,减低了轮胎行走时温度的升高,以及轮胎变形小抓地力提高等,降低了滚动阻力,从而达到减少油耗的目的。
氩的最早用途是向电灯泡内充气。焊接和切割金属也使用大量的氩。用作电弧焊接不锈钢、镁、铝和其他合金的保护气体,即氩弧焊
氩弧焊的危害:
(1)焊工尘肺 尘肺是指由于长期吸人超过规定浓度而引起肺组织弥漫性纤维化的粉尘所致的疾病。焊工尘肺是由于长期吸入超过允许浓度的以氧化铁为主并有无定型的二氧化硅、硅酸盐、锰、铁、铬以及臭氧、氮氧化物等混合烟尘和有毒气体,并在组织中长期作用所致的混合性尘肺。
据有关资料表明,目前我国焊工尘肺的最短发病工龄为7年,平均发病工龄为20~30年左右,并明显呈现北方寒冷地区发病率高,南方地区发病率较低的现象。这主要是因为北方气候寒冷、车间关闭门窗时间长、自然通风换气条件差的原因。
焊工尘肺主要表现为呼吸系统症状:气短、咳嗽、咳痰、胸闷和胸痛。部分焊工尘肺患者可呈无力、食欲减退、体重减轻以及神经衰弱症候群(如头痛、头晕、失眠、嗜睡、多梦、记忆力减退等),同时对肺功能也有影响。
(2)锰中毒 锰蒸气在空气中能很快氧化成灰色的氧化锰(MnO)及棕红色的四氧化三锰(Mn3O4)烟尘。焊工长期吸入超过允许浓度的锰及其化合物的微粒和蒸气,则可能造成锰中毒。
焊工锰中毒发病很慢,大多在接触3~5年后,甚至可达20年才逐渐发病。
慢性锰中毒早期表现为疲劳乏力,时常头痛、头晕、失眠、记忆力减退以及植物神经功能紊乱,如舌、眼睑和手指的细微振颤等。中毒进一步发展,则神经精神症状均更明显,而且转变、跨越、下蹲等都较困难,走路时表现左右摇摆或前冲后倒,书写时振颤不清等。
(3)焊工金属热 金属热是接触足够浓度的某些金属烟尘的工人常见的一种综合征。焊工金属热是指吸人焊接金属烟尘中0.05~0.5Pm的氧化铜、氧化锌、氧化铝、氧化锰及氧化铁微粒和氟化物等,容易通过上呼吸道进入末梢细支气管和肺泡,再进入血液,引起焊工金属热反应。金属热不是慢性病,而是一种复发性急性偶发病。其主要症状是下班后感觉嘴里有金属味,食欲不振、恶心、寒战,大多伴有低烧。焊工金属热在经常进行铜及铜合金焊接的工人中较为常见,经常在船舱、密闭容器内使用碱性焊条施焊者,亦容易出现此症。
氧气用于各种工厂1.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。
2.化学工业
在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等,以强化工艺过程,提高化肥产量。
3.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。
4.医疗保健方面
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。
工业气体被喻为工业的“血液”。随着中国经济的快速发展,工业气体作为国民经济基础工业要素之一,在国民经济中的重要地位和作用日益凸显。
我国工业气体市场空间广阔,众多领域进入快速增长阶段。工业气体行业下游应用领域不断扩展,2002-2012年,能源,环保,医疗的需求增长速度超过了传统的钢铁有色,再加上新型煤化工,尤其是煤制天然气大发展、节能减排要求降低能耗以及国三国四标准要求降低汽柴油含硫量将在“十二五”期间加快工业气体的需求增速。
2013年,全球工业气体市场规模约为755亿美元,高于此前对2013年的预期(746亿美元),同比2012年增长8.17%,较2012年的增幅有所回升,主要原因是中国钢铁企业、光伏企业恢复速度超出行业预期,对工业气体市场需求增加。
前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国工业气体行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示,2013年以来,中国房地产市场复苏迹象明显,拉动中国经济,尤其是钢铁和重化工领域得以强劲复苏。与此同时2013年全球工业气体供应和相关服务市场也增长至839亿美元,也超出此前的市场预期(830亿美元)。
前瞻产业研究院分析,北美和中国是未来工业气体的主要驱动市场,预计2014年全球工业气体市场规模将达820亿美元左右,同比增速将继续回升。
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