高纯氮
在集成电路、半导体和电真空器件制造中用作保护气和运载气,化学气相淀积时的载气,液体扩散源的携带气,在高温扩散炉中用作器件的保护气。高纯氮在外延、光刻、清洗和蒸发等工序中,作为置换、干燥、贮存和输送用气体。显像管制造中要求氮气纯度为99.99%以上。在航天技术中,液氢加注系统必须先用高纯氮置换,再用高纯氦置换。消防应急措施编辑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,遇点火源着火爆炸。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。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。如吸入高纯氮,感到呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。物理性质在室温下不与空气,碱,水反应,加热到3273K时,只有0.1%分解,因此,N2是化学惰性物质。用途氮的重要的矿物是硝酸盐。氮有两种天然同位素:氮14和氮15,其中氮14的丰度为99.625%。晶体结构:晶胞为六方晶胞。元素类型:非金属元素氮气为无色、无味的气体。[4]氮通常的单质形态是氮气。它无色无味无臭,是很不易有化学反应呈化学惰性的气体,而且它不支持燃烧。主要成分:高纯氮≥99.999%;工业级一级≥99.5%;二级≥98.5%。外观与性状:无色无臭气体。溶解性:微溶于水、乙醇。主要用途:用于合成氨,制硝酸,用作物质保护剂,冷冻剂。
液体二氧化碳
液态二氧化碳指的是高压低温下将二氧化碳气体液化为液体形态。液态的二氧化碳是一种制冷剂,可以用来保藏食品,也可用于人工降雨。它还是一种工业原料,可用于制纯碱、尿素和汽水。液体二氧化碳,密度1.101g/cm3,(-37℃);二氧化碳溶于水后,水中PH值会降低,会对水中生物产生危害;液态二氧化碳蒸发时会吸收大量的热;当它放出大量的热时,则会凝成固体二氧化碳,俗称干冰。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。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。配备自吸式呼吸面具。包装的气瓶上均有使用的年限,凡到期的气瓶必须送往有关部门进行安全检验,方能继续使用。瓶装气体产品在运输储存、使用时都应分类堆放,严禁可燃气体与助燃气体堆放在一起,不准靠近明火和热源,应做到勿近火、勿沾油腊、勿爆晒、勿重抛、勿撞击,严禁在气瓶身上进行引弧或电弧,严禁野蛮装卸。二氧化碳(carbondioxide),一种碳氧化合物,化学式为CO2,化学式量为44.0095[1],常温常压下是一种无色无味[2]或无色无嗅而其水溶液略有酸味[3]的气体,也是一种常见的温室气体[4],还是空气的组分之一(占大气总体积的0.03%-0.04%[5])。在物理性质方面,二氧化碳的熔点为-56.6℃(527kPa),沸点为-78.5℃,密度比空气密度大(标准条件下),溶于水。在化学性质方面,二氧化碳的化学性质不活泼,热稳定性很高(2000℃时仅有1.8%分解),不能燃烧,通常也不支持燃烧,属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,因与水反应生成的是碳酸,所以是碳酸的酸酐。[2-3]二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀反应制得,主要应用于冷藏易的食品(固态)、作致冷剂(液态)、制造碳化软饮料(气态)和作均相反应的溶剂(超临界状态)等。[2]关于其毒性,研究表明:低浓度的二氧化碳没有毒性,高浓度的二氧化碳则会使动物中毒。
异丁烯
高纯异丁烯highpurityi}}6utylene在室温和大气压下为无色、可燃气体。有类似于煤气的臭味。其毒性约为乙烯的4.5倍。TLV未定:工作环境气氛中高允许浓度暂定为4a0Ux10一f。相对密度}l.(25C,空气=1)l.947。气休密度2.30?kggym"(25C,。101.3kYa);液体密度587.9kglrrn[25C",。饱和压力)。沸点一fi.9}:熔点一14f1.4`};在空气中的可燃限1.8%一9.5"f}(V),白燃温度4fi5}"。其制法是以7_业异丁烯为原料,经干燥脱水后送人低温精馏仪,采用间歇蒸馏法提纯。产品收率77%一85`x,高纯异丁烯主要用作标准气及配制特种标准混合气。异丁烯用千右机合成及生产异J一橡胶。1873年苏联Бутлеров发现了异丁烯在BF3作用下的聚合,并经详细研究确定了其结构。自此,美国、德国、英国、日本等先后开展了对聚异丁烯的研究。德国BASF公司于1940年建立了6000t/a聚异丁烯生产装置,美国Exxon公司1942年建立了个工业规模丁基橡胶厂,并于1942年生产出聚异丁烯产品。目前,美国、法国、前苏联、德国都有商品聚异丁烯生产,主要采用德国BASF公司和美国Seandardoil公司的连续聚合技术。美国Exxon公司低分子量聚异丁烯的生产工艺与此相同,都是把高纯度的异丁烯和异丁烷或己烷混合,用AlCl3或BF3为催化剂在-10℃~-20℃下聚合。而高分子量聚异丁烯的制造工艺却不相同,Exxon公司采用的是AlCl3为引发剂的淤浆聚合工艺,该工艺中,聚合淤浆的稳定是影响PIB连续运转的关键技术问题。Exxon公司将接枝29%苯乙烯的聚异丁烯共聚物加入聚合系统,有效地克服了聚合物淤浆的自黏性。美国Cosden公司利用石油炼油厂的混合C4馏分合成一种聚合物,一般文中称之为聚丁烯。其实这个名称是不恰当的,事实上这种聚合物是由大量的异丁烯和少量的丁烯共聚所得的共聚物,其物理化学性能与PIB十分相似,因此,也应称之为聚异丁烯。美国Cosden公司合成低聚异丁烯采用AlCl3引发体系,原料中的1-丁烯是个温和的,它能使低聚异丁烯收率降低,但对平均分子量影响不大,而2-丁烯既是,又是链转移剂,能使收率和平均分子量都降低,因此,使用混合C4合成低聚异丁烯反应过程是异丁烯在和链转移剂存在下的聚合过程。我国的聚异丁烯开发较晚,研究开发始于20世纪80年代,初是作为内燃机油清净分散剂的钡盐原料而由兰化炼油厂和锦州炼油厂开展研究生产的。其生产原料是C4馏分,并以AlCl3倍半铝为催化剂,所得产品的分子量为1000~3000,80年代初兰化炼油厂和锦州炼油厂分别建立了500t/a和300t/a生产装置。锦州炼油厂还生产分子量为40000的润滑油黏度指数改进剂,商品名为T603。大庆石化总厂也开展了聚异丁烯的研究,生产的聚异丁烯分子量为20000~40000。所用原料为混合C4,采用甲苯-AlCl3体系催化剂。上述3个厂家在1977年所生产的聚异丁烯均为淡黄色,无法用于白色制品中,且分子量20000以上的产品中尚含有稀释油,并非单一聚异丁烯产品,因此,其生产开发受到限制。1988年,吉化研究院为吉化油脂厂出口白油中所添加的黏度指数改进剂(日本进口)国产化,开展了无色高分子量聚异丁烯研究,并完成了小试。之后,又研制出无色低分子量聚异丁烯,并建立100t/a低聚异丁烯中试装置,来满足大连鼠药厂和日本三井消毒株式会社合作生产捕鼠胶的需求。该项目1995年通过吉林省技术鉴定,1995年吉化研究院建成了我国套200t/a无色聚异丁烯生产装置,产品主要技术指标达到了国际先进水平,可完全替代进口产品,填补了国内空白。分子量范围在30000~100000之间。
液氧
液O2具有广泛的工业和医学用途。工业上制造液氧的方法是对液态空气进行分馏。液氧的总膨胀比高达860:1,因为这个优点它在现代被广泛应用于工业生产和军事方面。液态氧由于它的低温特性,液氧会使其接触的物质变得非常脆。液氧也是非常强的氧化剂:有机物在液氧中剧烈燃烧。一些物质若被长时间浸入液氧可能会发生爆炸,包括沥青。在航天工业中,液氧是一种重要的氧化剂,通常与液氢或煤油(二者作为还原剂)搭配使用。一些早期的弹道采用液氧作为氧化剂,如V2(液氧-酒精)和R-7(液氧-煤油)。在作为推进剂时,液氧能为发动机提供很高的比冲。另外,相对于另一种常见的推进剂组合四氧化二氮-偏二甲肼,液氧的几种搭配形式清洁环保(肼类物质有剧毒)。早期的洲际弹道也曾采用液氧,但这种配置很快被放弃了,因为液氧难于贮存,必须在发射前注入料箱。这导致的反应速度降低,并容易被敌方发现。美国采用了固体火箭发动机来代替使用液氧的液体发动机,而苏联则在其液体中使用了有毒但可贮存的肼类燃料。但由于液氧及其搭配推进剂的清洁,运载火箭仍然大量使用液氧作为氧化剂,包括航天飞机的主发动机和阿丽亚娜5号的第一级主发动机。在露天爆破中可以采用液氧,但这种做法正逐渐被淘汰,因为液氧存在相当的危险性,容易引发事故。由于液态氧在常温下挥发很快,这种的寿命很短,一般为15~20分钟。因此,必须在使用前临时浸制。二次大战前,由于硝酸盐短缺,这种曾被广泛使用。后来有了合成氨,硝酸盐可以廉价大量供应了,使用液氧就不多了,到了20世纪60年代末已基本上停止使用。
液氩
液氩,英文名为argon,属于惰性气体。其本身无毒,空气中浓度高时有窒息危险,窒息症状表现为:初出现呼吸加快注意力减退,肌肉运动失调,继尔出现判断力下降,失去所有感觉情绪不稳,全身疲乏,进而出现恶心呕吐衰弱,意识丧失,痉挛,昏睡,以致死亡。对环境无害,废弃物可直接排放至大气。外观与性状:无色、无味、无嗅无毒的惰性气体PH值:无意义熔点(℃):-189.2沸点(℃):-185.9相对密度(水=1):1.41(-185.9℃)相对蒸气密度(空气=1):1.38饱和蒸气压(KPa):202.64/(-179℃)燃烧热(kj/mol):无意义临界温度:(℃)-122.4摄氏度临界压力(MPa):4.86辛醇/水分配系数对数:无资料闪点:无意义引燃温度(℃):无意义爆炸上限%(v/v):无意义爆炸下限%(v/v):无意义溶解性:微溶于水和有机溶剂主要用途:用于焊接,不锈钢制造,冶炼,以及半导体工业中的化学气相淀积,晶体生长,热氧化,外延扩散,多晶硅离子注入载流烧结。用作标准气,零点气等。金属焊接“氩弧焊”。稳定性:稳定禁配物:无资料避免接触的条件:高温、明火(盛装容器与设备)聚合危害:不聚合分解产物:无资料危险性类别:第2.2类不燃气体侵入途径:吸入、食入、经皮吸收健康危害:氩本身无毒,但在高浓度时有窒息作用。当空气中氩气浓度高于33%时就有窒息的危险。当氩气浓度超过50%时,出现严重症状,浓度达到75%以上时,能在数分钟内死亡。液氩可以伤皮肤,眼部接触可引起炎症。环境危害:该物质对环境无危害,对水体无污染。燃爆危险:氩是惰性气体,本身无燃爆危险。
高纯甲烷
甲烷是一种有机化合物,分子式是CH₄,分子量为16.043。甲烷是简单的有机物,也是含碳量小(含氢量大)的烃。甲烷在自然界的分布很广,是天然气,沼气,坑气等的主要成分,俗称瓦斯。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔及甲醛等物质的原料。2018年4月2日,美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员直接证明了甲烷导致地球表面温室效应不断增加。甲烷,化学式CH4,是简单的烃,由一个碳和四个氢原子通过sp3杂化的方式组成,因此甲烷分子的结构为正四面体结构,四个键的键长相同键角相等。在标准状态下甲烷是一无色无味气体。一些有机物在缺氧情况下分解时所产生的沼气其实就是甲烷。从理论上说,甲烷的键线式可以表示为一个点“·”,但实际并没有看到过有这种用法,可能原因是“·”号同时可以表示电子。所以在中学阶段把甲烷视为没有键线式。甲烷主要是作为燃料,如天然气和煤气,广泛应用于民用和工业中。作为化工原料,可以用来生产乙炔、氢气、合成氨、碳黑、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、四氯化碳和等。天王星的大气层也存在甲烷和氢气。据德国核物理研究所的科学家经过试验发现,植物和落叶都产生甲烷,而生成量随着温度和日照的增强而增加。另外,植物产生的甲烷是腐烂植物的10到100倍。他们经过估算认为,植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的10%到30%。行星中发现甲烷据国外媒体报道,美国天文学家19日宣布,他们在太阳系外一颗行星的大气中发现了甲烷,这是科学家在太阳系外行星探测到有机分子,从而增加了确认太阳系外存在生命的希望。该小组还证实了先前的猜测,即这颗名叫HD189733b的行星的大气中有水。甲烷是创造适合生命存在的条件中,扮演重要角色的有机分子。美国宇航局喷气推进实验室的天文学家,利用绕轨运行的“哈勃”太空望远镜得到了一张行星大气的红外线分光镜图谱,并发现了其中的甲烷痕迹。行星HD189733b位于狐狸座,距地球63光年,是一类叫做“热木星”大行星,其表面灼热,不可能存在液态水。HD189733b围绕其恒星转一圈只需两天。由于距离恒星太近,这颗行星表面温度高达900℃(1650华氏度),足以把银子熔化。系外行星HD189733b与其环绕的恒星模拟图不过,值得注意的是探测到甲烷。这种方法可以沿用到环绕所谓的“可居住区”(GoldilocksZone)中温度较低的恒星运转的其它行星,“可居住区”不冷也不热,正好适合孕育生命。
液氮
液氮是指液态的氮气。液氮是惰性,无色,无臭,无腐蚀性,不可燃,温度极低的液体,汽化时大量吸热接触造成冻伤。氮气构成了大气的大部分(体积比78.03%,重量比75.5%)。在常压下,氮的沸点为-196.56℃,1立方米的液氮可以膨胀至696立方米的纯气态氮(21℃)。如果加压,可以在更高的温度下得到液氮。在工业中,液态氮是由空气分馏而得。先将空气净化后,在加压、冷却的环境下液化,借由空气中各组分之沸点不同加以分离。人体皮肤直接接触液氮瞬间是没有问题的,超过2秒才会冻伤且不可逆转。外观与性状:液体,无色无臭。汽化潜热:5.56kJ/mol相对蒸气密度(空气=1):0.97临界温度(℃):-147临界压力(MPa):3.40溶解性:微溶于水、乙醇。主要用途:用作制冷剂等。稳定性:稳定避免接触的条件:禁忌物聚合危害:不聚合操作注意事项:密闭操作。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。建议操作人员穿防寒服,戴防寒手套。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。储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。库温不宜超过30℃。储区应备有泄漏应急处理设备。工程控制:密闭操作,提供良好的自然通风条件。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。眼睛防护:戴安全防护面罩。身体防护:穿防寒服。手防护:戴防寒手套。其他防护:避免高浓度吸入。防止冻伤。