Las funciones y usos del oxígeno, nitrógeno, argón, acetileno, propano y dióxido de carbono.
1. Algunos usos y efectos negativos del oxígeno
1. El oxígeno es la "fuente de energía" del corazón
El oxígeno es una sustancia clave para el metabolismo del cuerpo humano y la primera necesidad para las actividades de la vida humana. El oxígeno respirado se convierte en oxígeno utilizable en el cuerpo humano, llamado oxígeno en sangre. La sangre transporta oxígeno en sangre y suministra energía a todo el cuerpo. La cantidad de oxígeno en sangre suministrada está estrechamente relacionada con el estado de funcionamiento del corazón y el cerebro. Cuanto más fuerte sea la capacidad de bombeo del corazón, mayor será el contenido de oxígeno en la sangre; mayor será la capacidad de transfusión de sangre de las arterias coronarias del corazón, mayor será la concentración de oxígeno en la sangre entregada al corazón, el cerebro y todo el cuerpo, y mejor será el funcionamiento de los órganos vitales del cuerpo. órganos.
2. Fuente de oxígeno
A medida que la demanda de oxígeno fresco de la gente aumenta día a día, se han instalado bares con fuentes de oxígeno en grandes ciudades como Los Ángeles, en Estados Unidos. En la barra de la fuente de oxígeno, la gente sostiene tanques de oxígeno transparentes con exquisitos dispositivos de absorción externos conectados a ellos. Con una suave succión, el oxígeno puro del tanque sale a borbotones. Se puede administrar oxígeno con limón u otro aroma de forma continua durante 20 minutos. Además, constantemente surgen en Estados Unidos otros productos relacionados con el oxígeno, como diversas aguas oxigenadas, refrescos oxigenados, cápsulas oxigenadas, etc. El consumo de oxígeno emergente ha formado una nueva tendencia.
3. Aumentar la ingesta de oxígeno puede reducir la infección posoperatoria y detener los vómitos
En enero de este año, el New England Journal of Medicine de Estados Unidos publicó un nuevo resultado de investigación. Anestesiólogos de Austria, Estados Unidos y Australia informaron que mientras se aumente la ingesta de oxígeno del paciente durante y después de la cirugía, el riesgo de infección posoperatoria del paciente se reducirá a la mitad. Debido a que la oxigenación puede mejorar la inmunidad del sistema inmunológico, puede proporcionar más "munición" al "ejército inmunológico" del paciente para matar las bacterias en el sitio de la herida.
El estudio se realizó en 500 pacientes en hospitales de Viena, Austria, y Hamburgo, Alemania. El proceso es: al primer grupo de 250 pacientes se les administrará anestesia con un 30% de oxígeno durante toda la operación y dos horas después de la operación, y al otro grupo de 250 pacientes se les administrará anestesia con un 80% de oxígeno durante el mismo tiempo. Como resultado, 28 personas del primer grupo se infectaron después de la cirugía, mientras que sólo 13 personas del segundo grupo se infectaron después de la cirugía.
Es bastante común que los pacientes anestesiados experimenten náuseas o vómitos después de la cirugía, y el paciente se siente muy incómodo. Los anestesiólogos que realizaron el estudio dijeron que agregar oxígeno era más efectivo que todos los antieméticos utilizados actualmente, no era peligroso y era barato. El mecanismo por el cual el oxígeno previene la emesis puede ser prevenir la isquemia intestinal, impidiendo así la liberación de factores eméticos. Sin embargo, no se recomienda el uso completo de oxígeno sin óxido nítrico porque puede provocar que el paciente se despierte durante la cirugía.
Cuatro. Sordera repentina uniforme con oxígeno hiperbárico
Según el director del Departamento de Oxígeno Hiperbárico del Hospital de la Amistad, el oxígeno hiperbárico no solo puede mejorar el estado hipóxico de los órganos auditivos en el oído interno, sino también mejorar la circulación sanguínea en el Oído interno, es decir, metabolismo del tejido y promover la función auditiva de recuperación. Una vez que sufre de sordera repentina, debe acudir inmediatamente al departamento de oxígeno hiperbárico del hospital, porque el efecto del oxígeno hiperbárico en la sordera repentina a menudo depende del tiempo de tratamiento inicial, generalmente dentro de los tres días posteriores al inicio (no debe exceder una semana). a más tardar) El efecto del tratamiento es el mejor.
5. El oxígeno hiperbárico es eficaz en el tratamiento de la enfermedad periodontal
La enfermedad periodontal se refiere a la inflamación, deformación y atrofia de las encías, el ligamento periodontal y el hueso alveolar, lo que en última instancia conduce al aflojamiento y la pérdida de los dientes. La enfermedad periodontal causará congestión gingival, enrojecimiento, sangrado y profundización del surco gingival, lo que resultará en periodontitis, desbordamiento de la bolsa periodontal, mal aliento, dientes flojos y, a menudo, acompañada de recesión de las encías.
Los tratamientos convencionales para la enfermedad periodontal no son muy efectivos. En los últimos años, los trabajadores médicos han utilizado oxígeno hiperbárico para tratar la enfermedad periodontal y han logrado buenos resultados. El tratamiento con oxígeno hiperbárico de la enfermedad periodontal puede aumentar el contenido de oxígeno y la distancia de difusión de oxígeno de los tejidos locales con enfermedad periodontal, promover la reconstrucción de la circulación colateral y mejorar la circulación local. El efecto vasoconstrictor alivia la hinchazón local. Además, el oxígeno hiperbárico puede inhibir eficazmente el crecimiento y la reproducción de bacterias, especialmente bacterias anaeróbicas, mejorar el suministro de sangre y oxígeno de los tejidos periodontales, promover el metabolismo, facilitar la reparación de los tejidos locales y lograr antiinflamación, hinchazón, hemostasia y desintoxicación. Propósito apestoso.
6. Los efectos negativos del consumo excesivo de oxígeno
Ya a mediados del siglo XIX, el científico británico Paul Burt descubrió por primera vez que si a los animales se les permitía respirar oxígeno puro, se produciría envenenamiento, y lo mismo les sucedería a humanos. Si una persona se encuentra en un ambiente de oxígeno puro superior a 0,05 MPa (media atmósfera), tendrá un efecto tóxico en todas las células. Si la persona lo inhala durante demasiado tiempo, puede producirse una "intoxicación por oxígeno". La barrera capilar de los pulmones se destruye, provocando edema pulmonar, congestión pulmonar y hemorragia, afectando gravemente la función respiratoria y luego dañando cada expansor por falta de oxígeno. En un ambiente de oxígeno puro de 0,1 MPa (1 atmósfera), una persona sólo puede sobrevivir durante 24 horas antes de que se produzca neumonía, que eventualmente provocará insuficiencia respiratoria y muerte por asfixia. Las personas pueden permanecer en un ambiente de oxígeno puro a alta presión de 0,2 MPa (2 atmósferas) durante un máximo de 1,5 a 2 horas. Exceder este tiempo provocará intoxicación cerebral, ritmo de vida desordenado, locura y pérdida de memoria. Si se añade oxígeno a 0,3 MPa (3 atmósferas) o incluso más, se producirá degeneración y necrosis de las células cerebrales en unos pocos minutos, lo que provocará convulsiones y coma, lo que provocará la muerte.
Además, la ingesta excesiva de oxígeno también favorecerá el envejecimiento de la vida. El oxígeno que ingresa al cuerpo humano reacciona con la oxidasa de las células para generar peróxido de hidrógeno, que a su vez se convierte en lipofuscina. Este tipo de lipofuscina es una sustancia nociva que acelera el envejecimiento celular. Se acumula en el miocardio, envejeciendo las células del miocardio y reduciendo la función cardíaca, se acumula en las paredes de los vasos sanguíneos, provocando el envejecimiento de los vasos sanguíneos y su endurecimiento se acumula en el hígado, debilitándolo; función; se acumula en el cerebro, causando deterioro mental, pérdida de memoria y en las personas que se vuelven demencia, se acumulan en la piel y forman manchas de la edad;
El método para producir y aplicar la producción de oxígeno a gran escala es fraccionar el aire líquido primero, el aire se comprime y luego se congela en aire líquido después de que se expande con oxígeno desde los puntos de ebullición. La cantidad de gases raros y nitrógeno es menor que la del oxígeno. Después del fraccionamiento, lo que queda es oxígeno líquido, que puede almacenarse en cilindros de alta presión. Todas las reacciones de oxidación y procesos de combustión requieren oxígeno, como la eliminación de azufre, fósforo y otras impurezas durante la fabricación del acero. Las mezclas de oxígeno y acetileno se queman a temperaturas de hasta 3500 °C y se utilizan para soldar y cortar acero. La fabricación de vidrio, la producción de cemento, la tostación de minerales y el procesamiento de hidrocarburos requieren oxígeno. El oxígeno líquido también se utiliza como combustible para cohetes y es más barato que otros combustibles. Para las personas que trabajan en ambientes hipóxicos o con poco oxígeno, como buzos y astronautas, el oxígeno es indispensable para mantener la vida. Sin embargo, el estado activo del oxígeno, como el OH y el H2O2, puede dañar gravemente los tejidos biológicos. El daño de los rayos ultravioleta a la piel y los ojos está relacionado principalmente con este efecto. Es uno de los componentes del aire, incoloro, inodoro e insípido. El oxígeno es más denso que el aire. En condiciones estándar (0 °C y presión atmosférica 101325 Pa), la densidad es de 1,429 g/L. Se puede disolver en agua, pero su solubilidad es muy pequeña. Se disuelven aproximadamente 30 ml de oxígeno. 1 litro de agua. A una presión de 101 kPa, el oxígeno se convierte en un líquido azul claro a unos -180 grados Celsius y a unos -218 grados Celsius se convierte en un sólido azul claro parecido a un copo de nieve.
2. Uso de nitrógeno El nitrógeno es uno de los nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas. Es el componente principal del fertilizante nitrogenado y uno de los componentes principales de varios fertilizantes compuestos. Puede convertirse en amoníaco. procesado a través de amoníaco y posteriormente convertido en diversos fertilizantes. El nitrógeno se puede utilizar para rellenar bombillas, y se utiliza como gas protector de sustancias y reactores oxidables, volátiles, inflamables. Se utiliza en la industria alimentaria para evitar que los alimentos se pudran por oxidación, moho o bacterias, y ayuda a prevenir. Los alimentos se pudren debido a la oxidación, el moho o las bacterias. La oxidación ayuda a la carburación y la eliminación de carbono en la industria metalúrgica. Puede usarse como agente espumante en el moldeado de plástico y caucho (ver plásticos de espuma). El nitrógeno líquido se utiliza para la liofilización, en medicina como refrigerante para proteger la sangre, los tejidos vivos, etc., y en la industria mecánica como criógeno profundo para instrumentos o piezas.
Hay dos formas de transporte de nitrógeno: la mayor parte del nitrógeno se transporta directamente a los usuarios a través de tuberías; una pequeña cantidad de nitrógeno se comprime en gas a alta presión y se transporta en cilindros.
La sobrealimentación de nitrógeno generalmente se llama NOS, y NOS se abrevia de "Sistema de óxido nitroso", pero ¿qué es exactamente NOS? En pocas palabras, es un tipo de óxido nitroso (óxido nitroso) Un sistema que. se introduce a la fuerza en el motor.
Como todos sabemos, la única forma de hacer que un motor produzca más potencia es dejar que el motor inhale más aire y lo mezcle con una proporción adecuada de combustible para producir una mayor eficiencia de explosión de combustible y gas. Adiciones como turbo o Super Charger. El sistema de presión se basa en un sobrealimentador para comprimir el aire y enviarlo al motor, de modo que el motor pueda producir más potencia mientras la cilindrada permanece sin cambios. El principio básico de la modificación de NOS es el mismo, excepto que la estructura de NOS es mucho más simple y NOS no es solo aire comprimido, sino que utiliza el óxido nitroso mencionado anteriormente para hacer que el motor sea más eficiente.
¿Por qué la alimentación de óxido nitroso al motor puede aumentar la potencia? Después de calentarse, el óxido nitroso se descompondrá en dos moléculas de nitrógeno y una molécula de oxígeno. Las moléculas de oxígeno se pueden agregar a la mezcla. Hace que la presión de explosión del mezclador sea más potente. El óxido nitroso también se llama óxido nitroso. Mucha gente está acostumbrada a llamarlo "gas de la risa". Esto se debe a que el óxido nitroso es muy similar al gas muy utilizado en medicina para la anestesia, de ahí el apodo de "gas de la risa". proviene de.
3. Función del gas argón
Utilice un captador de aluminio de circonio 16 no evaporable y un tamiz molecular como agente de purificación. A una determinada temperatura, el getter puede formar compuestos estables o soluciones sólidas con trazas de impurezas O2, N2, H2, H2O, CO, CH4, etc. en gas argón, que es un dispositivo para refinar gas argón.
Propósito 1 Durante la desnitrificación y la desnitrificación, a veces acompañada de desoxidación, se utilizan captadores de metales para absorber. Los captadores de metales incluyen calcio, titanio, uranio y circonio, aluminio 16.
El calcio metálico utilizado es se utiliza como captador, absorbiendo nitrógeno y oxígeno al mismo tiempo, la temperatura de reacción es de 650-680 °C y la impureza de salida es de 20-50 PPm.
Utilizando titanio, el aluminio y circonio 16 puede absorber oxígeno. , nitrógeno, hidrógeno y vapor de agua al mismo tiempo, monóxido de carbono, dióxido de carbono e hidrocarburos.
2 La desoxidación se realiza mediante métodos químicos. Los desoxidantes comúnmente utilizados incluyen óxido de manganeso y tamiz molecular Ag-X. p>
El óxido de manganeso se utiliza para absorber oxígeno y la temperatura de trabajo es de 150 °C para eliminar el oxígeno a 2 PPm.
Utilice el tamiz molecular Ag-X para la desoxidación a temperatura ambiente y la eliminación de oxígeno a 3 PPm. /p>
3 Deshidrogenación usando óxido de cobre y tamiz molecular Pd-X
¿Utiliza óxido de cobre para eliminar el hidrógeno? La temperatura de reacción es de 350-400 ℃ y el gas hidrógeno se elimina a 0,1 PPm.
¿Utiliza un tamiz molecular Pd-X para eliminar el hidrógeno?, la temperatura de reacción es de 350-400 ℃, el gas hidrógeno se elimina a 0,1PPm 1PPm
4 Eliminación de carburo,
Utilice el agente metálico Circonio Aluminio 16 para eliminar monóxido de carbono, dióxido de carbono e hidrocarburos al mismo tiempo mientras se descarbura, hasta 1 PPm
Funciones y usos del acetileno
Existe Existe riesgo de explosión violenta en estado líquido y sólido o en estado gaseoso y bajo cierta presión El calor, vibraciones, chispas y otros factores pueden provocar explosiones, por lo que no puede almacenarse ni transportarse después de la licuefacción bajo presión. Es difícilmente soluble en agua y fácilmente soluble en acetona. A 15°C y una presión total de 15 atmósferas, la solubilidad en acetona es de 237 g/L y la solución es estable. Por lo tanto, industrialmente, se utilizan tambores de acero o tanques de acero llenos de materiales porosos como el asbesto para permitir que los materiales porosos absorban acetona y luego presionen el acetileno para su almacenamiento y transporte.
Los dos enlaces π en la molécula de acetileno
La mezcla con aire es explosiva en el rango de contenido de acetileno del 2,5% al 80%. Si se suministra una cantidad adecuada de aire, puede arder de forma segura y emitir luz blanca, y puede usarse como fuente de luz en lugares donde no hay suministro de energía. Al quemarse en oxígeno, la temperatura de la llama de oxiacetileno es tan alta como aproximadamente 3200 °C y puede usarse para cortar y soldar metales.
Tiene propiedades químicas muy activas y es fácil de sufrir reacciones de adición para generar una variedad de productos químicos importantes.
La adición con cloruro de hidrógeno en presencia de cloruro de mercurio produce cloruro de vinilo:
HC≡CH+HCl→H2C = CHCl
La adición con ácido acético en presencia de acetato de zinc produce acetato de vinilo ：
HC≡CH+CH3COOH→H2C = CHOCOCH3
En presencia de carbonilo de níquel, reacciona con monóxido de carbono y agua o alcohol para generar ácido acrílico o acrilato, cloruro de vinilo, El acetato de vinilo, el ácido acrílico y los acrilatos son materias primas para la producción de polímeros. El hidrógeno en la molécula de acetileno es ligeramente ácido y puede ser reemplazado por metales para formar acetiluros. Por ejemplo, cuando el acetileno se pasa a una solución de amoníaco de sal cuprosa o sal de plata, se obtendrá acetileno cuproso CuC≡CCu o acetileno de plata AgC de color marrón rojizo. precipita inmediatamente. ≡CAg, esta reacción se puede utilizar para pruebas cualitativas de acetileno.
Industrialmente se produce por combustión parcial de metano, pirólisis de metano o alcanos inferiores a altas temperaturas, o hidrólisis del carburo de calcio (carburo). El acetileno preparado a partir de carburo de calcio tiene mal olor debido a impurezas como la fosfina.
5. Funciones y usos del propano
El propano reacciona con el exceso de cloro a temperaturas más altas para generar tetracloruro de carbono y tetracloroetileno (Cl2C=CCl2) y la acción del nítrico; El ácido produce una mezcla de 1-nitropropano CH3CH2CH2NO2, 2-nitropropano (CH3)2CHNO2, nitroetano CH3CH2NO2 y nitrometano CH3NO2. Industrialmente, el propano se puede separar del gas de yacimientos petrolíferos y del gas craqueado. Puede utilizarse como materia prima para la producción de etileno y propileno o como disolvente en la industria de refinación de petróleo, una vez licuada la mezcla de propano, butano y una pequeña cantidad de etano, puede utilizarse como combustible civil; , gas licuado de petróleo.
6. Dióxido de carbono
Usos
Extintor de dióxido de carbono
1. Extinción de incendios porque el dióxido de carbono no arde y no arde. Apoyan la quema de materiales de combustión en general, y la densidad del dióxido de carbono es mayor que la del aire, por lo que el dióxido de carbono se utiliza a menudo para extinguir incendios. Utilice dióxido de carbono para aislar el aire y extinguir incendios.
2. Refrigerante: El dióxido de carbono sólido (hielo seco) se transforma directamente en gas cuando se derrite. Absorbe calor durante el proceso de fusión, reduciendo así la temperatura ambiente. Por lo tanto, el hielo seco se utiliza a menudo como refrigerante.
3. La lluvia artificial. Rociar hielo seco desde un avión a gran altura puede condensar vapor de agua en el aire para formar lluvia artificial.
Bebidas carbonatadas
4. Materias primas industriales En la industria química, el dióxido de carbono es una materia prima importante y se utiliza en grandes cantidades para producir carbonato de sodio, bicarbonato de sodio, urea y carbono. pigmento blanco de plomo, etc. En la industria ligera, se utiliza alta presión para disolver más dióxido de carbono, que puede usarse para producir bebidas carbonatadas, cerveza, refrescos, etc.
5. Los alimentos almacenados en dióxido de carbono pueden prevenir eficazmente el crecimiento de bacterias, moho e insectos en los alimentos debido a la falta de oxígeno y al efecto inhibidor del propio dióxido de carbono, y evitar el deterioro y la generación de peróxidos. perjudicial para la salud y puede preservar la frescura y mantener el sabor y los nutrientes originales de los alimentos. Por ejemplo, una empresa sueca ha introducido un nuevo método para almacenar carne utilizando envases, contenedores y salas de almacenamiento llenos de gas 100% dióxido de carbono. (/news/jsdt01/200443082720.htm)