氧气,氮气,氩气,乙炔,丙烷,二氧化碳的功能及用途

如题所述

1. 氧气的功能及用途
氧是心脏的“动力源”。人体进行新陈代谢的关键物质,是人体生命活动的第一需要。呼吸的氧转化为人体内可利用的氧,称为血氧。血液携带血氧向全身输入能源,血氧的输送量与心脏、大脑的工作状态密切相关。心脏泵血能力越强,血氧的含量就越高;心脏冠状动脉的输血能力越强,血氧输送到心脑及全身的浓度就越高,人体重要器官的运行状态就越好。
氧气喷泉。随着人们对新鲜氧气的需求愿望与日俱增,在美国洛杉矶等大城市,一种氧气喷泉吧随之设立。在氧气喷泉吧里,人们手持透明氧气罐,其上插上了精巧的外接吸收装置,轻轻一吸,罐内让银肆的纯氧即喷涌而出。带着柠檬或其他香味的氧气可连续输送20分钟。除此之外,美国其他与氧有关的产品不断涌现,如各种含氧水、含氧汽水、含氧胶丸等。新兴的氧气消费,已形成一股新潮流。
增加吸氧量可减少术后感染及止吐。2001年1月,美国的《新英格兰医学杂志》发表一项新的研究成果。奥地利、美国及澳大利亚的麻醉医师报告,只要在手术中和手术后给病人增加吸氧量,病人术后感染危险将降低一半。因为增氧可以提高免疫系统的免疫能力,可为患者的“免疫大军”提供更多“弹药”,杀死伤口部位的细菌。
这项研究是在奥地利维也纳和德国汉堡医院的500名患者身上进行的。其过程是:在整个手术期间和术后两个小时,为第一组250名患者实施含30%氧的麻醉,另一组250名患者在同一时间内接受含80%氧的麻醉。结果第一组手术后有28人感染,而第二组手术后只有13人感染。
麻醉病人在术后发生恶心或呕吐颇为常见,病人感到非常难受。进行此项研究的麻醉师说,增加吸氧比目前所使用的所有止吐药效果更为明显,且无危险和价格低廉。氧气防止呕吐的机制可能是防止肠道局部缺血,从而阻止催吐因子的释放。但完全用氧而不用一氧化氮是不可取的,因为这有可能坦轿使病人在手术中觉醒。
高压氧制服突发性耳聋。据友谊医院高压氧科主任介绍,高压氧不仅能改善内耳听觉器官的缺氧状态,而且还能改善内耳血液循环即组织代谢,促进听觉功能的恢复。一旦患了突发性耳聋,应立即去医院高压氧科,因为高压氧对突发性耳聋的疗效常取决于最初的治疗时间,一般在发病后三天之内(最迟不应超过一周)治疗效果最佳。
高压氧治疗牙周病效果好。牙周病指的是牙龈、牙周膜和牙槽骨的炎症、变形、萎缩,最后导致牙齿松动、脱落的一种慢性进行性疾病。患了牙周病会有牙龈充血、红肿、出血,牙龈沟加深,形成了牙周炎,牙周袋溢脓,有口臭,牙齿松动,并常伴有牙龈退缩。
牙周病的常规治疗效果并不理想。近年来,医务工作者用高压氧治疗牙周病,取得了良好的疗效。高压氧治疗牙周病可提高牙周病局部组织的氧含量和氧的弥散距离,促进侧枝循环的重建,改善局部循环。血管收缩效应可缓解局部肿胀。另外,高压氧还能有效地抑制细菌,尤其是厌氧菌的生长繁殖,改善牙周组织的供血、供氧,促进新陈代谢,以利于局部组织的修复,达到抗炎、消肿、止血和除臭的目的。
过度吸氧的负作用。早在19世纪中叶,英国科学家保尔·伯特首先发现,如果让动物呼吸纯氧会引起中毒,人类也同样。人如果在大于0.05 MPa(半个大气压)的纯氧环境中,对所有的细胞都有毒害作用,吸入时间过长,就可能发生“氧中毒”。肺部毛细管屏障被破坏,导致肺水肿、肺淤血和出血,严重影响呼吸功能,进而使各胀器缺氧而发生损害。在0.1 MPa(1个大气压)的纯氧环境中,人只能存活24小时,就会发生肺炎,最终导致呼吸衰竭、窒息而死。人在0.2 MPa(2个大气压)高压纯氧环境中,最多可停留1.5小时 ~ 2小时,超过了会引起脑中毒,生命节奏紊乱,精神错乱,记忆丧失。如加入0.3 MPa(3个大气压)甚至更高的氧,人会在数分钟内发生脑细胞变性坏死,抽搐昏迷,导致死亡。
此外,过量吸氧还会促进生命衰老。进入人体的氧与细胞中的氧化酶发生反应,可生成过氧化氢,进而变成脂褐素。这种脂褐素是加速细胞衰老的有害物质,它堆积在心肌,使心肌细胞老化,心功能减退;堆积在血管壁上,造成血管老化和硬化;堆积在肝脏,削弱肝功能;堆积在大脑,引起智力下降,记忆力衰退,人变得痴呆;堆积在皮肤上,形成老年斑。
生产和应用大规模生产氧气的方法是分馏液态空气,首先将空气压缩,待其膨氧胀后又冷冻为液态空气,由于稀有气体和氮气的沸点都比氧气低,经过分馏,剩下的便是液氧,可贮存在高压钢瓶中。所有的氧化反应和燃烧过程都需要氧,例如炼钢时除硫、磷等杂质,氧和乙炔混合气燃烧时温度高达3500℃,用于钢铁的焊接和切割。玻璃制造、水泥生产、矿物焙烧、烃类加工都需要氧。液氧还用作火箭燃料,它比其他燃料更便宜。在低氧或缺氧的环境中工作的人,如潜水员、宇航员,氧更是维持生命所不可缺少的。但氧的活性状态如O2-、OH以及H2O2等对生物的组织有严重的损坏作用,紫外线对皮肤和眼的损害多与此种作用有关。
2. 氮气的用途
氮是植物生长必需的营养要素之一,是氮肥的主要组分和多种复合肥料的主要组分之一,可制成氨,再通过氨加工进一步制成各种肥料。氮气可供充填灯泡,用作易氧化、易挥发、易燃物质以及反应器中的保护气体,在食品工业中用来防止食品由于氧化、发霉或细菌作用腐烂变质,在焊接方面有助于防止氧化,在冶金工业中有助于渗碳及除碳,在塑料、橡胶成型中,可作为发泡剂(见泡沫塑料)。液氮用于冷冻干燥,在医学方面作为冷冻剂用以保护血液、活组织等,在机械工业中用作仪器或机件的深度冷冻剂。
氮气的输送有两种形式:大部分氮气直接用管道输送给用户;少量氮气被压缩成高压气体,用钢瓶输送。氮气增压就是一般所谓的NOS,而NOS则是由"NitrousOxide System"缩写而来,不过NOS究竟是什么呢?简单的说,就是一种将一氧化二氮(N20)强制灌入引擎中的系统。大家都知道,要使引擎产生更大动力的不二法门,就是让引擎吸入更多空气,并且搭配上适当比例的燃油,藉此产生更高的油气爆发效率,turbo或Super Charger这一类增压系统,即是靠著增压器来将空气压缩后送入引擎,才得以在排气量不变的情况下,令引擎产生更大的动力。NOS改装的基本原理也是如此,只不过NOS的结构上简单许多,而且NOS并非只是单纯的压缩空气,而是透过前面提到的一氧化二氮令引擎发挥更大效率。
为何将一氧化二氮送入引擎就能提升动力呢?一氧化二氮受热之后会分解成两个氮分子,以及一个氧分子,其中的氧分子就可以增加混合气中氧分子的浓度,令混合器的爆炸压力更为强大。一氧化二氮又称为氧化亚氮,坊间则是有不少人习惯以『笑气』称之,这是因为一氧化二氮和医学上广泛使用在麻醉用途的气体相当近似,所以『笑气』这个昵称也正是由此而来。
3. 氩气的功能
采用非蒸散型锆铝16吸气剂及分子筛为净化剂。在一定的温度下,吸气剂可与氩气中的微量杂质O2、N2、H2、H2O、CO、CH4等等形成稳定的化合物或固溶体,对氩气精制的一种装置。用途
脱氮脱氮时,有时伴着脱氧,用金属吸气剂吸收。金属吸气剂有钙、钛、铀和锆铝16。用金属钙做吸气剂,同时吸收氮和氧,反应温度650-680℃,出口杂质20-50 PPM。用钛、锆铝16可以同时吸收氧、氮、氢,水蒸气,一氧化碳,二氧化碳和烃。
脱氧用化学法脱氧,常用的脱氧剂有氧化锰和Ag-X分子筛。用氧化锰吸收氧,工作温度150℃,氧脱除到2 PPM。常温用Ag-X分子筛脱氧,氧脱
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