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一些常見氣體的介紹和特性

時間:2025/3/14閱讀:49
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  11.丙烷(C3H8)
 
  丙烷是常用的燃料氣體,它是液化石油氣(LPG)的主要成分之一。丙烷在常溫常壓下是氣態,但在適當的壓力下可以液化,便于儲存和運輸。它主要用于家庭烹飪、取暖,以及工業中的切割和焊接等,燃燒時產生的熱量較高。
 
  12.一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)(氮氧化物)
 
  一氧化氮是一種無色氣體,二氧化氮是紅棕色、有刺激性氣味的氣體。它們主要來源于汽車尾氣、火力發電等高溫燃燒過程。
 
  氮氧化物是大氣污染物,會形成酸雨、光化學煙霧等環境問題。在化工生產中,一氧化氮也可作為原料用于生產硝酸等化工產品。
 
  氮氧化物主要來源于燃料的燃燒及化工、電鍍等生產過程,其中二氧化氮對呼吸器官有強烈刺激,能引起急性哮喘病,還可能是肺氣腫和肺瘤的病因之一。
 
  接觸限值:
 
  工作場所職業接觸限值:《工作場所有害因素職業接觸限值 第 1 部分:化學有害因素》(GBZ 2.1-2019)第 2 號修改單自 2025 年 5 月 1 日起施行,其中規定一氧化氮的時間加權平均容許濃度(PC-TWA)為 15mg/m³,二氧化氮的 PC-TWA 為 5mg/m³ ,短時間接觸容許濃度(PC-STEL)為 10mg/m³
 
  環境空氣質量標準:根據《環境空氣質量標準》(GB 3095-2012),二氧化氮的年平均濃度限值為 40 微克每立方米,24 小時平均限值為 80微克每立方米,換算后約為 0.017ppm、0.035ppm
 
  工業排放標準:《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297-1996)規定,1997 年 1 月 1 日以后設立的企業,氮氧化物排放濃度限值為 240mg/m³ ,之前設立的為 420mg/m³。鋁冶煉企業中,再生鋁工業企業煙氣排放執行《再生銅、鋁、鉛、鋅工業污染物排放標準》(GB 31574-2015)要求,氮氧化物排放濃度限值為200mg/m³,此外還有一些地方標準。
 
  13.一氧化碳(CO)
 
  是一種無色、無味、有毒的氣體。它主要是含碳物質不能全部燃燒的產物,如汽車尾氣、煤炭不能全部燃燒等。一氧化碳能與人體血紅蛋白結合,使其失去攜氧能力,導致人體組織缺氧,引起中毒。
 
  在工業上,一氧化碳可用于金屬的冶煉,如在煉鐵過程中,一氧化碳作為還原劑將鐵礦石中的鐵還原出來。
 
  不同濃度一氧化碳對人體的影響
 
  輕度不適 :當一氧化碳濃度達到 50 - 100ppm 時,人體可能會出現輕微的頭痛和頭暈癥狀。健康成年人在這樣的濃度環境下,短時間(如 1 - 2 小時)可能會感覺到不適,但一般還能忍受。所以一氧化碳常規量程0-100PPM。
 
  明顯不適:當濃度達到 200 - 300ppm 時,人體會有比較明顯的頭痛、嘔吐、乏力等癥狀。在這種環境下,人們會感到很不舒服,并且隨著時間的延長(比如 2 - 3 小時),癥狀會逐漸加重。
 
  嚴重中毒:當一氧化碳濃度達到 800 - 1200ppm 時,人體會出現昏迷、抽搐等嚴重中毒癥狀。如果不及時脫離這種環境,會有生命危險。一般情況下,在這樣高濃度的一氧化碳環境中,人很難長時間忍受,短時間(如 30 分鐘 - 1 小時)就可能會失去意識。
 
  危及生命:當濃度超過 3200ppm 時,人在短時間(如幾分鐘)內就會出現呼吸抑制、心跳停止等情況,會迅速危及生命,人體幾乎無法承受這樣高濃度的一氧化碳環境。
 
  14.氨氣(NH3)
 
  氨氣是一種有刺激性氣味的氣體。它是一種重要的化工原料,主要用于生產氮肥,如尿素等;在制冷領域,氨氣曾是一種常用的制冷劑,不過由于其毒性和可燃性,現在使用受到一定限制;在紡織工業中,氨氣用于制造人造纖維等。
 
  接觸限值:
 
  MAC(最高容許濃度):30mg/m³,換算后約為 41.7ppm,
 
  PC-TWA(時間加權平均容許濃度):20mg/m³ ,換算后約為 27.8ppm
 
  PC-STEL(短時間接觸容許濃度):30mg/m³ ,換算后約為 41.7ppm。
 
  15.二氧化硫(SO2)
 
  無色、有硫酸味的強刺激性氣體,易溶于水。主要來自含硫礦物燃料的燃燒產物,以及金屬礦物的焙燒、毛和絲的漂白、化學紙漿和制酸等生產過程,會刺激呼吸道,引發支氣管炎、哮喘等疾病,還會形成酸雨,危害生態環境
 
  接觸限值:
 
  MAC(最高容許濃度):15mg/m³ ,換算后約為 5.3ppm,
 
  PC-TWA(時間加權平均容許濃度):5mg/m³ ,換算后約為 1.8ppm,
 
  PC-STEL(短時間接觸容許濃度):10mg/m³ ,換算后約為 3.5ppm
 
  16.硫化氫(H2S)
 
  硫化氫是一種無色、有臭雞蛋氣味的氣體。它主要來源于石油和天然氣開采、化工生產中的硫化物分解等。硫化氫是一種劇毒氣體,它會對人體的呼吸系統和神經系統造成嚴重損害。在工業上,硫化氫可用于生產硫酸等化工產品。
 
  接觸限值:我國的規定:MAC(最高容許濃度):10mg/m³ ,換算后約為 6.5ppm,閾限值:15mg/m³(10ppm),安全臨界濃度:30mg/m³(20ppm),危險臨界濃度:150mg/m³(100ppm)
 
  17.磷化氫(PH3)
 
  它是一種毒性氣體,吸入磷化氫會對人體的呼吸系統、神經系統和心臟等造成損害。高濃度的磷化氫可在短時間內致人死亡,即使是低濃度長期接觸也會引起慢性中毒,如頭暈、乏力等癥狀。
 
  主要來自于磷化鋁等磷化金屬的水解反應。在糧食儲存過程中,為了防止糧食生蟲,會使用磷化鋁作為熏蒸劑。磷化鋁與空氣中的水汽反應生成磷化氫。此外,在一些含有磷的工業廢渣處理不當的情況下,也可能產生磷化氫。
 
  接觸限值:我國規定的磷化氫最高容許濃度(MAC)為0.3mg/m3,換算后約為0.22ppm
 
  18.砷化氫(AsH3)
 
  是一種強烈的溶血性毒物。它進入人體后會與紅細胞中的血紅蛋白結合,導致紅細胞破裂,引起急性溶血反應。中毒癥狀包括頭痛、嘔吐、腰痛、血紅蛋白尿等,嚴重時可導致腎衰竭甚至死亡。
 
  在有色金屬冶煉過程中,特別是含砷礦石的冶煉,當礦石中的砷與氫氣反應時,可能會生成砷化氫。例如,在鉛、鋅等金屬的冶煉過程中,如果礦石中含有砷雜質,在高溫、還原的環境下就有可能產生砷化氫。此外,一些電子工業中使用砷化鎵等化合物,在加工過程中也可能會有少量砷化氫產生。
 
  接觸限值:根據《工作場所有害因素職業接觸限值 第 1 部分:化學有害因素》(GBZ 2.1—2019),砷化氫的最高容許濃度(MAC)為 0.03mg/m³,換算后約為0.08ppm
 
  19.六氟化硫(SF6)
 
  是無色、無味、無毒、不易燃的氣體。化學性質穩定,熱穩定性高。絕緣性能很佳,滅弧能力是空氣的 100 倍左右。
 
  六氟化硫接觸限值:在工作場所,六氟化硫的時間加權平均容許濃度(PC - TWA)為 6000mg/m³。按照理想氣體狀態方程進行換算,在標準狀況下(0℃,101.325kPa),1mg/m³ 約等于 0.133ppm,那么 6000mg/m³ 約等于 798ppm。這意味著在正常工作環境下,長期接觸的濃度應控制在這個限度以下,以保障工作人員的健康。
 
  其應用場景主要在電力行業,被廣泛用于電氣設備,如高壓開關、變壓器、互感器等作為絕緣和滅弧介質,能有效保障電氣設備的安全穩定運行,還用于金屬冶煉等行業的電子級純硅的生產過程,起到保護作用。
 
  20.臭氧(O3)
 
  具有強氧化性,對人體的呼吸道、眼睛等有刺激作用。吸入高濃度臭氧會引起咳嗽、呼吸困難、胸痛等癥狀,長期接觸還可能導致肺部功能下降和呼吸道疾病的增加。它還會對植物的生長產生不良影響,如損害植物的葉片組織,影響光合作用。
 
  在大氣環境中,臭氧主要是由氮氧化物和揮發性有機物在陽光照射下通過光化學反應生成的。
 
  在城市交通繁忙區域和工業密集區,汽車尾氣排放的氮氧化物和工業生產過程中產生的揮發性有機物相互作用,容易形成臭氧污染。此外,一些電器設備,如復印機、激光打印機等在工作過程中也會產生少量臭氧。
 

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