山西省I忻州市I实验室高纯氮气
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实验室制备高纯度氮气通常不采用直接的化学反应,因为这些方法得到的氮气可能含有杂质,如氧气、水蒸气或其他挥发性气体。高纯氮气的制备通常需要更的设备和技术,如以下两种常见方法: 1. 分子筛空分法(Pressure Swing Adsorption, PSA): - 这种方法基于气体分子在不同分子尺寸上的选择性吸附特性。空气被压缩并送入装有分子筛的吸附塔,分子筛主要吸附氧气,而氮气的通过性较好。通过压力的变化(吸附-解吸循环),氮气得以连续地从空气中分离出来。经过多次循环后,可以获得高纯度的氮气。 2. 低温精馏法(Linde's Process 或 Claude's Process): - 这是一种工业级的制氮方法,但实验室中一般不采用。该过程利用氮气和氧气在不同温度下的沸点差异(氮气沸点-195.8°C,氧气沸点-183°C),通过冷却和加热混合气体来分离出氮气。在一个大型装置中,空气先被压缩,然后通过一个低温冷凝器,氮气在此处液化而氧气保持气态,随后氮气被蒸出并通过净化步骤得到高纯度。 在实验室规模上,由于成本、安全性和效率考虑,往往使用商业化生产的氮气瓶或的氮气发生器,这些设备可以提供高纯度的氮气供实验使用。如果需要在实验室制备少量高纯氮气,可能会使用冷冻干燥技术或者购买的小型氮气发生器,但这些设备通常价格较高且操作复杂。