安全生产相关常见气体

安全生产相关常见气体的物理性质一．空气正常的空气成分：按体积分数计算是：氮(N2)占78．08％，氧(O2)占20．95％，氩(Ar)占0．93％，二氧化碳(C02)占0．03％，还有微量的惰性气体，如氦(He)、氖(Ne)、氩（Ar）、氪(Kr)、氙(Xe)等。臭氧(O3)、氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)。简单讲就是:氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%,CO20.03%,排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳。空气的密度：是指在一个标准大气压下,每立方米空气所具有的质量(千克)，它的大小与气温、海拔等因素有关，海拔越高密度越低，我们一般采用的空气密度是指在0摄氏度、绝对标准指标下，密度为1.293kg/m3，通常情况下，即20摄氏度时，取1.205kg/m3。空气密度表绝对压力空气温度空气密度绝对压力空气温度空气密度Mpa摄氏度Kg/m3Mpa摄氏度Kg/m30.1251.16911.42516.3670.2252.33811.52517.5370.3253.50731.62518.7060.4254.67641.72519.8750.5255.84551.82521.0440.6257.01461.92522.2130.7258.18372.02523.3820.8259.35282.12524.5510.92510.5222.22525.7201.02511.6912.32526.8891.12512.8602.42528.0581.22514.0292.52529.2281.32515.198二．氮气（一）物理性质：氮气是空气的主要成份，在常况下是一种无色无味无臭的气体，且通常无毒。氮气占大气总量的78.12%（体积分数），在标准情况下的气体密度是1.25g/L，氮气在水中溶解度很小，在常温常压下，1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。常温下为气体，氮气是难液化的气体,在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。（二）化学性质：对成键有贡献的是三对电子，即形成两个π键和一个σ键。由于N2分子中存在叁键N≡N，所以N2分子具有很大的稳定性，将它分解为原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。N2分子是已知的双原子分子中最稳定的，氮气的相对分子质量是28。氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。在工业生产中，通常采用黑色钢瓶盛放氮气。（三）安全注意事项1.健康危害：空气中氮气含量过高，使吸入气氧分压下降，引起缺氧窒息。吸入氮气浓度不太高时，患者最初感胸闷、气短、疲软无力；继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳，称之为“氮酩酊”，可进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。潜水员深潜时，可发生氮的麻醉作用；若从高压环境下过快转入常压环境，体内会形成氮气气泡，压迫神经、血管或造成徽血管阻塞，发生“减压病”。2.防护1、呼吸系统防护：一般不需特殊防护。但当作业场所空气中氧气浓度低于18%时，必须佩戴空气呼吸器、氧气呼吸器或长管面具。2、眼睛防护：戴安全防护面罩。3、其它防护：避免高浓度吸入密闭操作，提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。防止气体泄漏到工作场所空气中。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。3.应急泄漏处理：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。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。氮气不燃，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。4．急救措施：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅；如呼吸困难，给输氧；如呼吸心跳停止，立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术，并送医院治疗。5.消防措施危险特性：若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。灭火方法：本品不燃，尽可能将容器从火场移至空旷处，喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。7.操作注意事项：密闭操作，提供良好的自然通风条件；操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程，防止气体泄漏到工作场所空气中；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。8.储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房；远离火种、热源，库温不宜超过30℃；储区应备有泄漏应急处理设备。三．氧气氧气是空气的组分之一，无色、无臭、无味。氧气比空气重，在标准状况（0℃和大气压强101325帕）下，密度为1.429克/升。氧气能溶于水，但溶解度很小。在压强为101kPa时，氧气在约-180摄氏度时变为淡蓝色液体，在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。(一).物理性质:①色、味,态:无色无味气体(标准状况)②熔点:-218.4℃沸点:-182.9℃③密度:1.429克/升(气)，1.419克/厘米3(液)，1.426克/厘米3(固)④水溶性:不易溶于水⑤贮存:天蓝色钢瓶（二）使用注意事项1.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，动物呼吸纯氧会引起中毒，人类也同样。人如果在大于0.05MPa（半个大气压）的纯氧环境中，氧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”，其机理是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0.1MPa（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0.2MPa（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0.3MPa（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，原因是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。四．水蒸气水蒸气简称水汽，是水（H2O）的气体形式，当水达到沸点时，水就变成水蒸气。在海平面一标准大气压下，水的沸点为100°C或212°F或373.15°K。当水在沸点以下时，水也可以缓慢地蒸发成水蒸气。而在极低压环境下（小于0.006大气压），冰会直接升华变水蒸气。工业生产中的水蒸气：指一定的物理条件下、特定空间的水全部以气相形态的形式存在。自然条件下的水蒸汽，指特定空间的水存在形态是气-液二相，其中液相可以是“雾”状分散形式存在，也可以是大量液滴聚集形式存在。大量水蒸气在空气中凝结时，常呈现一团“白气”状，“白气”常被误认为水蒸气，“白气”不是水蒸气，而是水蒸气凝结成的小水滴飘浮在空气中。水蒸气可能会造成温室效应，是一种温室气体。五．氢气H2纯净的氢气是无色、无气味的气体，是密度最小的一种气体。物理性质：氢气是无色并且密度比空气小的气体（在各种气体中，氢气的密度最小。标准状况下，1升氢气的质量是0.0899克，比空气轻得多）。因为氢气难溶于水，所以可以用排水集气法收集氢气。另外，在101千帕压强下，温度-252.87℃时，氢气可转变成无色的液体；-259.1℃时，变成雪状固体。常温下，氢气的性质很稳定，不容易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时（如点燃、加热、使用催化剂等），情况就不同了。总结为：分子式：H2沸点：-252.77℃(20.38K)密度：0.09kg/m3相对分子质量：2.016生产方法：电解、裂解、煤制气等六．二氧化碳(一)物理性质二氧化碳（carbondioxide）俗名碳酸气，在空气中通常含量为0．03％（体积），是空气中含量占第4位的气体，分子式CO2，分子量44.01，常温下是一种无色无味气体，浓度高时略有酸味；密度为1．997g／l（气），比空气重，是空气的1．5倍；能溶于水，会有部分生成碳酸，一体积水能溶解一体积的二氧化碳（101千帕，25℃时），20℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳；二氧化碳的溶点-56．6℃（5．2大气压），沸点-78．5℃（升华）。在20℃时，将二氧化碳加压到5．73×106Pa即可变成无色液体，常压缩在钢瓶中存，在－56．6℃、5．27×105Pa时变为固体。液态二氧化碳表面张力：约3.0dyn/cm，粘度：0.082mm2/s(12℃)（比四氯乙烯粘度O.88mm2/s(20℃)低得多，所以液体二氧化碳更能穿透纤维）；液态二氧化碳减压迅速蒸发时，一部分气化吸热，二另一部分骤冷变成雪状固体，将雪状固体压缩，成为冰状固体，即俗你“干冰”，也可将液体二氧化碳在常温下加压，冷凝成“干冰”，干冰是一种低温致冷剂；“干冰”在1．013×105Pa、－78．5℃时可直接升华变成气体。液体的二氧化碳，其密度为1.101g／cm3，干冰，密度为1.56g/cm3。二氧化碳分子结构很稳定，化学性质不活泼，不会与织物发生化学反应，同时液体二氧化碳通过减压变成气体很容易和织物分离，完全省去了用传统溶剂带来的复杂后处理过程。液体CO₂和超临界CO₂均可作为溶剂，尽管超临界CO₂具有比液体CO₂更高的溶解性(具有与液体相近的密度和高溶解性，并兼备气体的低粘度和高渗透力)。但它对设备的要求比液体CO₂高。综合考虑机器成本与作CO₂为溶剂，温度控制在15℃左右，压力在5MPa左右。二氧化碳无毒，但不能供给动物呼吸，是一种窒息性气体；二氧化碳在人类呼气中的含量为4％左右，当其浓度高达5％肘，即可刺激呼吸中枢并会使呼吸量增加二倍。在呼吸中枢发生抑制时，可用二氧化碳（5一7％）和氧（93-95％）的混合气体吸入，以作为兴奋剂。若含量达到10％时，就会使人呼吸逐渐停止，最后窒息死亡）枯井、地窖、地洞底部一般二氧化碳的浓度较高，所以在进入之前，应先用灯火试验，如灯火熄灭或燃烧减弱，就不能贸然进入，以免发生危险。绿色植物在二氧化碳和水在光合作用下，可以合成有机物，二氧化碳也是大气中的可变成分之一，在近地表大气中的体积百分比为0.0001—0．001，平均为0.00033（1976年）。现代人类由于大量使用石化燃料和大量砍伐森林，致使大气中二氧化碳的浓度不断增加。科学家认为它是造成温室效应的主要来源，它将对全球气候产生巨大影响，正在引起人们的关注。（二）化学性质二氧化碳化学性质稳定，一般情况不会分解放出氧气，没有可燃性，不支持燃烧，但活泼金属却可在二氧化碳中燃烧，如点燃的镁条可在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳。CO2能与水反应生成碳酸，而使紫色石蕊试液变成红色：二氧化碳是酸性氧化物，可跟碱或碱性氧化物反应生成碳酸盐。跟氨水反应生成碳酸氢铵。绿色植物能将二氧化碳跟水在光合作用下合成有机物。二氧化碳可用于制造碳酸氢铵、小苏打、纯碱、尿素、铅白颜料、饮料、灭火器以及铸钢件的淬火。实验室中常用盐酸跟大理石反应制取二氧化碳，工业上用煅烧石灰石或酿酒的发酵气中来获得二氧化碳。（三）对气候的影响二氧化碳对可见光波段的辐射是透明的，而日光的大部分能量又集中在可见光波段，所以太阳能使海洋和地表加热。另一方面，大气中二氧化碳分子能吸收并再辐射红外辐射，具有保温的作用，这就形成温室效应。大气中二氧化碳含量猛增，导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高……旨在遏止二氧化碳过量排放的《京都议定书》已经生效，有望通过国际合作遏止温室效应。据夏威夫莫纳罗亚的测量结果：大气中二氧化碳含量，按体积的百万分率计，1959年为315ppm，而到1983年则已升到342ppm，这是人类燃烧化石燃料和砍伐森林造成的。当大气中二氧化碳浓度增加数倍时，它对气候的影响究竟怎样？人们在这方面虽已做了很多