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一些常見氣體的介紹和特性

時間:2025/3/14閱讀:18
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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(tài),但在適當(dāng)?shù)膲毫ο驴梢砸夯?,便于儲存和運輸。它主要用于家庭烹飪、取暖,以及工業(yè)中的切割和焊接等,燃燒時產(chǎn)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(fā)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(xué)煙霧等環(huán)境問題。在化工生產(chǎn)中,一氧化氮也可作為原料用于生產(chǎn)硝酸等化工產(chǎn)品。
 
  氮氧化物主要來源于燃料的燃燒及化工、電鍍等生產(chǎn)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(yè)接觸限值:《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 第 1 部分:化學(xué)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(guī)定一氧化氮的時間加權(quán)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(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(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(yè)排放標(biāo)準(zhǔn):《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297-1996)規(guī)定,1997 年 1 月 1 日以后設(shè)立的企業(yè),氮氧化物排放濃度限值為 240mg/m³ ,之前設(shè)立的為 420mg/m³。鋁冶煉企業(yè)中,再生鋁工業(yè)企業(yè)煙氣排放執(zhí)行《再生銅、鋁、鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(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(biāo)準(zhǔn)。
 
  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(zhì)不能全部燃燒的產(chǎn)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(jié)合,使其失去攜氧能力,導(dǎo)致人體組織缺氧,引起中毒。
 
  在工業(yè)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(dāng)一氧化碳濃度達(dá)到 50 - 100ppm 時,人體可能會出現(xiàn)輕微的頭痛和頭暈癥狀。健康成年人在這樣的濃度環(huán)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(guī)量程0-100PPM。
 
  明顯不適:當(dāng)濃度達(dá)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(huán)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(yán)重中毒:當(dāng)一氧化碳濃度達(dá)到 800 - 1200ppm 時,人體會出現(xiàn)昏迷、抽搐等嚴(yán)重中毒癥狀。如果不及時脫離這種環(huán)境,會有生命危險。一般情況下,在這樣高濃度的一氧化碳環(huán)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(dāng)濃度超過 3200ppm 時,人在短時間(如幾分鐘)內(nèi)就會出現(xiàn)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(huán)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(chǎn)氮肥,如尿素等;在制冷領(lǐng)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(xiàn)在使用受到一定限制;在紡織工業(yè)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(quán)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(chǎn)物,以及金屬礦物的焙燒、毛和絲的漂白、化學(xué)紙漿和制酸等生產(chǎn)過程,會刺激呼吸道,引發(fā)支氣管炎、哮喘等疾病,還會形成酸雨,危害生態(tài)環(huán)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(quán)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(chǎn)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(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害。在工業(yè)上,硫化氫可用于生產(chǎn)硫酸等化工產(chǎn)品。
 
  接觸限值:我國的規(guī)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(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和心臟等造成損害。高濃度的磷化氫可在短時間內(nèi)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(yīng)。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(yīng)生成磷化氫。此外,在一些含有磷的工業(yè)廢渣處理不當(dāng)?shù)那闆r下,也可能產(chǎn)生磷化氫。
 
  接觸限值:我國規(guī)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(jìn)入人體后會與紅細(xì)胞中的血紅蛋白結(jié)合,導(dǎo)致紅細(xì)胞破裂,引起急性溶血反應(yīng)。中毒癥狀包括頭痛、嘔吐、腰痛、血紅蛋白尿等,嚴(yán)重時可導(dǎo)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(dāng)?shù)V石中的砷與氫氣反應(yīng)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(zhì),在高溫、還原的環(huán)境下就有可能產(chǎn)生砷化氫。此外,一些電子工業(yè)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(chǎn)生。
 
  接觸限值:根據(jù)《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 第 1 部分:化學(xué)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?;瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,熱穩(wěn)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(quán)平均容許濃度(PC - TWA)為 6000mg/m³。按照理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行換算,在標(biāo)準(zhǔn)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(huán)境下,長期接觸的濃度應(yīng)控制在這個限度以下,以保障工作人員的健康。
 
  其應(yīng)用場景主要在電力行業(yè),被廣泛用于電氣設(shè)備,如高壓開關(guān)、變壓器、互感器等作為絕緣和滅弧介質(zhì),能有效保障電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運行,還用于金屬冶煉等行業(yè)的電子級純硅的生產(chǎn)過程,起到保護(hù)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(dǎo)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(chǎn)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(huán)境中,臭氧主要是由氮氧化物和揮發(fā)性有機物在陽光照射下通過光化學(xué)反應(yīng)生成的。
 
  在城市交通繁忙區(qū)域和工業(yè)密集區(qū),汽車尾氣排放的氮氧化物和工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機物相互作用,容易形成臭氧污染。此外,一些電器設(shè)備,如復(fù)印機、激光打印機等在工作過程中也會產(chǎn)生少量臭氧。
 

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