对空气的利用,空气不但是生命的基础还是新工业的奠基石

时间:2023-11-17 11:59:02

现在,我们对空气的成分分析得很准确了,就算1立方米空气中藏着1小滴其他物质,我们也能检测出来。我们周围的空气不但是生命的基础,还是新工业的奠基石。

据统计,英格兰和苏格兰全体居民每天要吸走2000万立方米的氧气,而工业所用氧气需要特别的机器设备每天从空气中吸取100万立方米的氧气。并且,工业烧煤和石油也需要氧气,燃烧后生成的二氧化碳会被排到空气中。这个过程也在生物体中进行,比如人每天大约呼出3升二氧化碳。

要想了解这个数字的意义,我们需要向大家指出,1棵桉树每天可分解相当于1个人每天呼出二氧化碳量的对空气的利用,空气不但是生命的基础还是新工业的奠基石

,分解后生成的氧气会被送回给空气。所以,3棵大桉树分解的二氧化碳才能抵消1个人呼出的二氧化碳。可见,我们周围的植物是多么重要。我们要在城市栽种植物,爱护植物。只有植物才能把人吸走的氧气还给空气。更何况,氧气用量还在增加,我们怎能不重视植物呢!

1885年,人们第一次利用空气中的氧气制造过氧化钡。现在,氧气已成为许多化学工业部门的基础;钢铁厂早已用纯粹的氧气代替空气充进鼓风炉中;将空气变成液体,再从其中提取氧气的机器设备也越来越多。

人们不但使用氧气,也开发出空气中其他气体的用途。

在很长时间里,在空气中含量才1%的氩气在工业上毫无用途。但现在,使用复杂的机器装置每年可从空气中提取100万立方米的氩气,而每年氩气填充的电灯泡数量在10亿以上。

我们肯定在等公交时都看过站台里的广告牌,有些广告牌的灯泡里充的是氖气。氖气在空气中的含量非常少,只有几万分之一;人们还会从空气中提取氦气,氦气是在太阳上首次发现的,空气中的氦气含量比氖气含量还低,氦气来源除了空气外,还可以从地下喷出的气体中收集。人们利用氦气填充飞艇,并且在工业方面也利用氦气达到最低温度。

不仅是刚刚提到的3种稀有气体,连氪气和氙气这两种特别珍贵稀奇的气体也进入了工业大门。空气中氪气含量不足十万分之一,氙气则更少。但我们仍然需要大量提取它们。因为灯泡中充入氪气可以使灯泡增亮10%,充入氙气则增亮20%。换言之,这两种气体可以让我们的设备电力消耗减少10%或20%。

当然,空气中最重要的工业原料是氮气。人们在1830年首次试用氮化合物做肥料。那时候,谁都没想到利用空气中的氮气,后来人们发现氮、磷、钾是植物生长发育的必要物质时,才想起来使用化学肥料。

人们对于氮的需求那么迫切,所以1898年科学家克鲁克斯在谈到氮来源缺乏时,提议不如想办法从空气中提取氮气。过了几年,化学家真的想到利用电火花将空气中的氮气变成氨、硝酸和氰氨的方法。

第一次世界大战时,炸药工业非常需要氮气,氮气变成了很多国家追求的目标。之后,氮气工厂不断发展,年提取量达到400万吨。这个数字不算什么,要知道空气中氮气含量达到了78%。

以上便是现代工业中空气的使用情况。工业上还在继续研究,想充分利用空气中的每种成分。空气几乎是一直都有的,它可以成为工业原料的源泉,但掌握这个宝藏需要时间。

现在分离空气成分的方法还不是很完备。提取氮气需要很大压力,还需要很多能量。分离稀有气体和氧气,则需要贵重复杂的装置,先把空气变成液态,然后再一一分开。