氧氣:
1.冶金工業 在煉鋼過程中,吹入高純度的氧氣,氧氣會與碳、磷、硫、矽等發生氧化反應,不僅可以降低鋼中的含碳量,還有利於除去磷、硫、矽等雜質。而氧化過程中產生的熱量足以維持煉鋼過程所需的溫度,因此,吹氧不僅縮短了冶煉時間,同時提高了鋼的質量。在高爐煉鐵中,增加高爐空氣中的氧氣濃度可以降低焦比,提高產量。在有色金屬冶煉中,使用富氧也能縮短冶煉時間,提高產量。
2.化工行業 在合成氨生產中,氧氣主要用於原料氣的氧化,如重油的高溫裂解、煤粉的氣化等,以強化工藝,提高化肥產量。
3、國防工業 液氧是現代火箭最好的助燃劑,在超音速飛機上也需要液氧作為氧化劑,可燃物質浸漬液氧後具有很強的爆炸性,可制成液氧炸藥。
4、醫療保健:供給呼吸:用於缺氧、低氧或無
氧環境,如:潛水作業、登山、高空飛行、宇宙航行、醫療救護等。
此外,氧氣在金屬切割和焊接方面也有廣泛的用途。
氮氣
氮氣是壹種惰性氣體,在空氣中的含量約為 78%,在正常情況下是壹種安全氣體。它通常用作保護氣體,廣泛應用於鋁業、不銹鋼鑄造業、金屬熱處理、石油化工、電子加工、食品儲存保護、鍋爐、消防設備、樹脂加工、制藥業、燈泡、醫院等行業。
在國民經濟和日常生活中,氮氣的用途十分廣泛。首先,利用它 "性格孤僻 "的特點,我們將它填充在燈泡中,可以防止鎢絲的氧化和減緩鎢絲的揮發,延長燈泡的使用壽命。在焊接金屬時,它還可以代替惰性氣體作為保護氣體。
氮氣分為高純氮氣、純氮氣、氮氣
在博物館裏,常把壹些珍貴稀有的畫頁、畫卷保存在壹個裝滿氮氣的圓筒裏,這樣可以把蛀蟲悶死在氮氣中。利用氮氣使糧食處於休眠缺氧狀態,新陳代謝緩慢,可以獲得良好的防蟲、防黴和防變質效果,糧食不受汙染,管理也比較簡單,所需成本不高,所以近年來進展較快。目前,日本和意大利等國已進入小規模生產試驗階段。近年來。我國不少地區也應用氮氣保存糧食,稱為 "真空氮氣貯藏糧食",也可用來保存水果等農產品。
利用液氮給手術刀降溫,就成了 "冷刀"。醫生用 "冷刀 "做手術,可以減少出血或不出血,術後病人恢復得更快。用液氮為病人治療皮膚病,效果也很好。這是因為液氮的汽化溫度是-195.8℃,因此,用來治療淺表皮膚病往往很容易使病變處的皮膚壞死、脫落。過去,皮膚科醫生常用 "幹冰 "治療血管瘤,雖然用意相同,但冷度遠不如液氮。治療肺結核的 "人工氣胸 "也是將氮氣(或空氣)打入肺結核病人的胸腔,壓迫病變的肺葉,讓肺葉得到休息。
現在,人們還利用液氮產生的低溫,把優良種畜的精子保存起來,儲運各地,解凍後再用於人工授精。如廣西水產研究所試用液氮貯存大鯢精液,獲得成功。氮也是壹種重要的化工原料,可用來制造各種化肥、炸藥等。
氮是 "生命之本",它不僅是葉綠素的原料,也是蛋白質的原料,據統計,全世界的農作物,壹年之內要從土壤中帶走4000多萬噸氮。
科學家們對氮寄予厚望,他們認為;根瘤菌有壹套巧妙的方法,可以捕捉空氣中的氮素直接轉化為肥料。因為它體內有壹種固氮酶,這種酶是捕捉氮素的能手,如果能用化學方法合成大量的固氨酶,不就可以輕而易舉地巧取氮素變成氮肥了嗎?
氬氣
氬氣----主要用途:用於焊接、不銹鋼制造、冶煉,也用於半導體制造過程中的化學氣相沈澱、晶體生長、熱氧化、外延、擴散、多晶矽、鎢、離子註入、載流、燒結等。用作標準氣體、平衡氣體、零點氣體等。
乙炔--主要用途
乙炔可用於照明、焊接和切斷金屬(氧乙炔焰),還可制造乙醛、醋酸、苯、合成橡膠、合成纖維等基本原料。
純乙炔是壹種無色無味的氣體,由電石乙炔中含有磷化氫、砷化氫、硫化氫等雜質而成,具有特殊的刺激性大蒜氣味和毒性;常壓下不能液化,升華點為-83.8℃,在 1.19×105Pa 壓力下,熔點為-81℃;易燃易爆,在空氣中的爆炸極限很寬,為 2.5%~80%;不溶於水,溶於石油醚、石油醚、乙炔、合成橡膠、合成纖維等基本原料。水,溶於石油醚、乙醇、苯等有機溶劑,在丙酮中溶解度很大,在 1.2MPa時,1體積丙酮可溶解300體積乙炔,液態乙炔稍有震動就會爆炸,工業上在鋼瓶中裝入丙酮浸漬的多孔物質(如石棉、矽藻土、軟木塞等),在1~1.2MPa時將丙酮壓入乙炔中,安全貯運。
乙炔燃燒可產生高溫,氧乙炔焰溫度可達 3200℃左右,用於切割和焊接金屬。供給適量的空氣,可以安全地燃燒出明亮的白光,在電燈不普及或沒有電的情況下可以作為光源使用。乙炔化學性質活潑,能與許多試劑發生加成反應。20 世紀 60 年代,乙炔是有機合成最重要的原料,現在仍是重要原料之壹。如與氯化氫、氫氰酸、醋酸加成,可生成生產高分子聚合物的原料;
乙炔在不同條件下,可發生不同的聚合反應,分別生成乙烯基乙炔或二乙烯基乙炔,前者與氯化氫加成可得到氯丁橡膠的原料2-氯-1,3-丁二烯。乙炔在400~500℃高溫下,可發生環三聚合生成苯;氰化鎳Ni(CN)2作催化劑,在50℃和1.2~2MPa下,可生成環辛四烯。
乙炔呈弱酸性,進入硝酸銀或氯化亞銅水氨溶液中,立即生成白色乙炔銀(AgC≡CAg)和紅棕色乙炔亞銅(CuC≡CCu)沈澱,可用於乙炔的定性鑒別。這兩種金屬乙炔化合物幹燥、受熱或撞擊時易發生爆炸,如:
反應完畢應進行鹽酸或硝酸處理,使之分解,以免發生危險。乙炔在儲運使用中避免與銅接觸。
工業上可用電石(碳化鈣)水解制取乙炔:CaC2 + 2H2O → HC ≡ CH ↑ Ca(OH)2
乙炔還可以用天然氣熱裂解或部分氧化制備。
丙烷
丙烷通常用作燒烤、便攜式爐竈和機動車的燃料。丙烷通常用於為火車、公共汽車、叉車和駕駛室提供動力,還用作房車和露營地的取暖和烹飪燃料。在北美的壹些農村地區,人們用丙烷為爐竈、熱水器和幹手機等發熱設備提供燃料。截至 2000 年,美國有 690 萬戶家庭使用丙烷作為主要燃料。
商業 "丙烷 "燃料或液化石油氣是不純的。在美國和加拿大,其主要成分是 90% 的丙烷加上最多 5% 的丁烷、丙烯和臭味劑。這是美國和加拿大的國內標準,通常稱為 HD-5 標準。值得註意的是,由甲烷(天然氣)制備的液化石油氣(LPG)不含丙烯,只含有從原油提煉過程中獲得的丙烷。同樣,在墨西哥等其他壹些國家,丁烷的標準化程度較高。
丙烷的其他用途包括:
通過蒸汽裂解制備基本石化產品的原料。
在某些噴火器中用作燃料或加壓氣體。
生產丙醇的原料。
熱氣球的主要燃料。
在半導體工業中用於沈澱金剛砂。
在生存遊戲中,丙烷與二氧化矽混合後用作氣槍的推進劑(作為綠色氣體出售)。
在壹些主題公園和電影場景中,液態丙烷被用作壹種廉價的高能物質,用於制造爆炸或其他效果
二氧化碳
1.滅火
由於二氧化碳不會燃燒,也不支持普通可燃物的燃燒,而且二氧化碳的密度比空氣大,因此二氧化碳常用於滅火。二氧化碳滅火。二氧化碳用來隔絕空氣,達到滅火的目的。
2.冷卻劑
固態二氧化碳(幹冰)在熔化後直接變成氣體,在熔化過程中吸收熱量,從而降低周圍溫度。因此,幹冰常被用作制冷劑。
3.人工降雨
用飛機向高空噴灑幹冰,可使空氣中的水蒸氣凝結,從而形成人工降雨。
4.工業原料
在化學工業中,二氧化碳是壹種重要的原料,大量用於生產純堿、小蘇打、尿素、碳素顏料鉛白等。在輕工業中,用高壓溶解更多的二氧化碳,可用於生產碳酸飲料、啤酒、蘇打水等。
5.貯藏食品
用二氧化碳貯藏食品,由於氧氣的缺乏和二氧化碳本身的抑制作用,能有效地防止食品中細菌、黴菌、昆蟲的生長,避免變質和有害健康的過氧化物的產生,並能保存和保持食品原有的風味和營養成分。如瑞典壹家公司推出了壹種新的肉類貯藏方法,用100%充滿二氧化碳氣體的包裝、容器和貯藏室來貯藏肉類。
二氧化碳是綠色植物進行光合作用最重要的原料之壹,是任何物質都無法替代的,被稱為溫室蔬菜食品。日光溫室光照弱,濕度大,氣流交換慢,二氧化碳不能隨意從大氣中補充,特別是在寒冷的日子裏,溫室蔬菜對二氧化碳氣體肥料的需求得不到滿足,而且為突出,二氧化碳濃度的大小,決定了光合作用的多少。所以使植物產生各種病害以及真菌和蟲害。
光合作用的產物是水、肥料、二氧化碳氣息、太陽光熱能經葉綠素細胞化學反應而生成的新化合物,稱為碳水化合物,是植物生長的營養液,含有水、脂肪、糖、澱粉、多種氨基酸(蛋白質)、維生素等多種成分。