工業(yè)氣體在國家標準《常用危險化學(xué)品的分類(lèi)及標志》(GB13690-1992)中,通常被劃為第2類(lèi)壓縮氣體和液化氣體。這類(lèi)化學(xué)品系指壓縮、液化或加壓溶解的氣體。
1、壓縮氣體
氣體經(jīng)加壓或降低溫度,可以使氣體分子間的距離大大縮小而被壓入鋼瓶中,這種氣體稱(chēng)為壓縮氣體,亦稱(chēng)為永久氣體,如氧氣、氮氣、氬氣、氫氣等。
2、液化氣體
對壓縮氣體繼續加壓,適當降溫,壓縮氣體就會(huì )變成液體的,稱(chēng)為液化氣體,分為高壓液化氣體和低壓液化氣體。臨界溫度高于-50℃且低于等于65℃的氣體為高壓液化氣體,臨界溫度高于65℃的氣體為低壓液化氣體。
3、高壓溶解氣體
此外,還有一種性質(zhì)極為不穩定的氣體,加壓后需溶于溶劑中儲存在鋼瓶?jì)?,這種氣體稱(chēng)為高壓溶解氣體,如溶解乙炔等。
不同種類(lèi)工業(yè)氣體的用途
1、一般工業(yè)氣體
一般工業(yè)氣體主要包括氧、氮、氬等空分氣體及乙炔、二氧化碳等合成氣體,但一般對氣體純度要求不高,主要用于冶金、石化、煤化工、鋼鐵、造船、重工等領(lǐng)域。
2、特種氣體(Specialty gases)
指那些在特定領(lǐng)域中應用的,對氣體有特殊要求的純氣、高純氣或由高純單質(zhì)氣體配制的二元或多元混合氣。特種氣體廣泛用于電子、電力、石油化工、采礦、鋼鐵、有色金屬冶煉、熱力工程、生化、環(huán)境監測、醫學(xué)研究及診斷、食品保鮮等領(lǐng)域。
特種氣體門(mén)類(lèi)繁多,主要包括高純氣體、混合氣體等,通??蓞^分為電子氣體、標準氣、環(huán)保氣、醫用氣、焊接氣、殺菌氣等。
3、標準氣體(Standard gases)
標準氣體屬于標準物質(zhì)。標準物質(zhì)是高度均勻的、良好穩定和量值準確的測定標準,它們具有復現、保存和傳遞量值的基本作用。在物理、化學(xué)、生物與工程測量領(lǐng)域中用于校對測量?jì)x器和測量過(guò)程,評價(jià)測量方法的準確度和檢測實(shí)驗室的檢測能力,確定材料或產(chǎn)品的特性量值,進(jìn)行量值仲裁等。標準氣體可用于環(huán)境監測,有毒的有機物測量,汽車(chē)排放氣測試,天然氣BTU測量,液化石油氣校正標準,超臨界流體工藝等。
標準氣體分二元、三元和多元標準氣體。
4、焊接保護氣體(Welding Gases)
氣體保護焊由于具有焊接質(zhì)量好,效率高,易實(shí)現自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)而得以迅速發(fā)展。焊接保護氣體可以是單元氣體,也有二元、三元混合氣。采用焊接保護氣的目的在于提高焊縫質(zhì)量,減少焊縫加熱作用帶寬度,避免材質(zhì)氧化。
焊接保護氣體的單元氣體有氬氣、二氧化碳;二元混合氣有氬和氧,氬和二氧化碳,氬和氦,氬和氫混合氣;三元混合氣有氦、氬、二氧化碳混合氣。應用中視焊材不同選擇不同配比的焊接混合氣。
5、蝕刻氣體(Etching gases)
蝕刻就是把基片上無(wú)光刻膠掩蔽的加工表面如氧化硅膜、金屬膜等蝕刻掉,而使有光刻膠掩蔽的區域保存下來(lái),這樣便在基片表面得到所需要的成像圖形。蝕刻的基本要求是,圖形邊緣整齊,線(xiàn)條清晰,圖形變換差小,且對光刻膠膜及其掩蔽保護的表面無(wú)損傷和鉆蝕。蝕刻方式有濕法化學(xué)蝕刻和干法化學(xué)蝕刻。干法蝕刻所用氣體稱(chēng)蝕刻氣體。
蝕刻氣體通常多為氟化物氣體,例如四氟化碳、三氟化氮、六氟乙烷、全氟丙烷、三氟甲烷等。
6、熏蒸氣體(Sterilizing Gases)
具有殺菌作用的氣體稱(chēng)熏蒸氣體。其滅菌原理是利用烷化作用,使微生物組織內維持生命不可缺少的物質(zhì)惰化。最經(jīng)常使用的是以不同比例配制的環(huán)氧乙烷和二氧化碳的混合氣,根據用途不同,環(huán)氧乙烷的含量可以是10%、20%和30%等。殺菌效果與各組分濃度、溫度、濕度、時(shí)間和壓力等因素有關(guān)。熏蒸氣體可以用于衛生材料、醫療器具、化妝品原料、動(dòng)物飼料、糧食、紙鈔等行業(yè)。
常用的熏蒸氣體品種有環(huán)氧乙烷、磷烷、溴甲烷、溴甲醛、環(huán)氧丙烷等。
工業(yè)氣體的應用領(lǐng)域
氣體產(chǎn)品作為現代工業(yè)重要的基礎原料,應用范圍十分廣泛,在冶金、鋼鐵、石油、化工、機械、電子、玻璃、陶瓷、建材、建筑、食品加工、醫藥醫療等部門(mén),均使用大量的常用氣體或特種氣體。
1、金屬焊接:金屬焊接切割和各種燃燒裝置的助燃氣體以及某些工藝過(guò)程的氧化氣體等。
2、機械工業(yè)屬:進(jìn)行金屬焊接、切割能大大提高工效。
3、化工行業(yè):制造醫藥、染料、炸藥等化工產(chǎn)品,此外還用來(lái)強化生產(chǎn)(如用吹氧法生產(chǎn)黃磷、噴氧氣化劣煤等)。
4、電子工業(yè):除用作助燃氣體外,還是制造半導體集成電路的氧化氣體,高純氧氣還是制造光導纖維的重要氣體原料。
5、國防用途廣:用量較大的是火箭。