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博凡工业气体（上海）有限公司
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甲烷(系统名称是“碳”，但它只在介绍系统命名法时出现，通常用作“甲烷”)在自然界中广泛分布。上海甲烷是最简单的有机物质，是天然气、甲烷、矿井气等的主要成分。通常被称为气体。它也是含碳量最小(含氢量最大)的碳氢化合物，也是天然气、甲烷、油田气和煤矿巷道气的主要成分。它可以作为燃料和原料生产氢气，炭黑，一氧化碳，乙炔，氢氰酸，甲醛和其他物质。 2018年4月2日，美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员首次直接证明了甲烷导致地球表面温室效应的增加。 一种制备甲烷的方法 甲烷是一种可燃气体，可以人工制造。因此，在石油耗尽后，甲烷将成为一种重要的能源。 其主要来源是： 有机废物的分解。 自然资源(如沼泽):23%。 从化石燃料中提取：20%。 动物(如牛)的消化率：17%。 稻田细菌：12%。 生物物质在缺氧的情况下被加热或燃烧。 甲烷生产主要有以下人工方法： 细菌性分解 将有机物放入沼气池，控制温度和湿度，上海一氧化碳甲烷菌迅速繁殖，有机物分解成甲烷、二氧化碳、氢气、硫化氢、一氧化碳等，其中甲烷占60%-70%。在低温液化后，甲烷可以被提取出来生产廉价的甲烷。 合成法 二氧化碳和氢气与催化剂反应生成甲烷和氧气，然后进行净化。 CO2 2H2=CH4 O2碳蒸气与氢气的直接反应也可以产生高纯度的甲烷。 实验室准备 无水乙酸钠(CH3COONa)和碱石灰(氢氧化钠和氧化钙作为干燥剂) 反应方程式：CH3COONa NaOH===Na2CO3 CH4 收集：排水方法 特征和注意事项： 无水乙酸钠必须与干碱石灰反应生成甲烷。如果醋酸钠晶体或石灰不干燥，就很难产生甲烷气体。 本实验的操作注意事项与收集方法和氧气完全相同。 甲烷转化途径 2018年7月，上海科技大学材料科学与技术学院的左志伟团队发现了一种低成本、高效率的催化剂组合，上海氦气可以在室温下转化甲烷。这为甲烷转化为火箭推进剂燃料等高附加值化工产品提供了新的方案，也为我国独特的稀土金属资源的高效利用提供了新思路。相关研究成果最近发表在国际学术期刊《[0x9A8B》上。
二氧化碳是大气中主要的长效温室气体，约占温室气体的80%，可在大气中滞留数百年，在海洋中存在的时间更长。世界气象组织的公报显示，继此前全球大气中二氧化碳浓度突破百万分之400大关后，2018年全球二氧化碳平均浓度达到百万分之407.8，是1750年工业化前水平的147%，略高于2017年百万分之405.5。世界气象组织秘书长塔拉斯：我们再一次打破了（大气中）二氧化碳浓度值的纪录。我们在两年前就已经超过了被认为是临界点的数据，即大气中的二氧化碳的浓度为百万分之400，（目前）大气中二氧化碳的浓度还在增加。去年的增长和我们在过去10年中观测到的平均（增长）水平相似。这份公报还显示，另外两种温室气体甲烷和氧化亚氮的浓度也在过去的10年中急剧增长。公报说，甲烷也是一种长效温室气体，其排放60%来自畜牧、利用化石燃料等人类活动。上海二氧化碳世界气象组织指出，地球上一次出现类似的二氧化碳浓度是在300万到500万年前。当时的气温比现在高2至3摄氏度，海平面比现在高10至20米。塔拉斯在公报发布会上说，尽管各国在应对气候变化的《巴黎协定》中作出承诺，但大气中温室气体水平的增长还没有放缓迹象，他呼吁各方秉承大局思维，采取全球行动，将承诺转化为行动。
氮气有什么用？人们利用氮气这种孤独的脾气为人类服务。很多电灯泡里都灌有氮气，因为这样可以减慢钨丝的挥发速度。在测量温度为300~500℃的温度计里，水银柱上边，常装满有氮气，使水银受高温时不会沸腾，又不会氧化。有的博物馆，把贵重而罕有的画页、书卷保存在装满氮气的圆筒里。因为蛀虫在氮气中不能生存，也就无法捣蛋了。今年来，我国还把粮食用巨大的塑料帐幕笼罩起来，抽走里面的空气，充进氮气。这样可以使霉菌、蛀虫无法生存，而且可以抑制粮食的呼吸作用，使粮食能够长期安全保存。这种保存粮食的新方法，叫“真空充氮贮粮。 氮气在一般情况下很孤独，不爱管人家的闲事，但在高温下，却变得象个热情的年轻人。这一点，给炼钢厂带来了不少麻烦，炼钢的时候，钢变成了火红的钢水，在高温下，氮很易溶解在钢水里。然而，当钢锭冷却的时候，氮气就跑出来了，结果，在钢锭里形成一个个气泡。这样蜂窝般的钢就不能制造机器了。现在炼钢工人往钢水里加进金属钛。钛能与氮化合变成渣，氮化钛浮在钢水上面。氮化物很多都是非常坚硬的，象氮与硅的化合物非常坚硬，可以用来切削金属。 在化学工业上，氮气有什么用？氮的化合物非常重要，是炸药、氮肥、染料与硝酸工业的主角。比如氮气与氢气化合，就成为合成氨。合成氨与其他化工原料化合，就可制成各种氮肥，如硫硝铵、硝酸铵、碳酸氢铵、尿素等。尿素又是制造塑料、合成纤维、医药品等的重要化工原料。在大自然中，下一场阵雨，闪一下电，一个电火花常常长达几十公里。这时候有许多氮气在氧气里燃烧，燃烧后生成的二氧化氮溶解在雨滴里，变成硝酸，落到土壤里，变成硝酸盐，就成了如珍如宝的氮肥了。
二氧化碳的总压等于把各组分气体对浓度置于同一容器里所产生的压力之和。这个规律称为道尔顿分压定律。其实，道尔顿分压定律只对理想气体才成立，对于实际气体，由于分子间作用力的存在，道尔顿定律将出现偏差。因此，能满足道尔顿分压定律的气体混合物称为理想气体的理想混合物。 在许多工业过程中都产生一氧化碳，例如合成氨原料气、黄磷生产尾气以及钢铁工业的高炉气和转炉气。从一氧化碳资源来说，钢厂气数量庞大。深圳二氧化碳纯度要求高、需要量不是特别大的场合，往往建立一氧化碳的生产装置，或利用处理成本较低的副产煤气。常用的方法有以下几种。1.焦炭氧气法2.二氧化碳和木炭还原法二氧化碳通入电炉的木炭层被还原成一氧化碳3.合成氨铜洗再生气法 二氧化碳有实际气体和理想气体之分。理想气体被假设为气体分子之间没有相互作用力，气体分子自身没有体积，当实际气体压力不大，分子之间的平均距离很大，深圳二氧化碳分子本身的体积可以忽略不计，温度又不低，导致分子的平均动能较大，分子之间的吸引力相比之下可以忽略不计，实际气体的行为就十分接近理想气体的行为，可当作理想气体来处理。以下内容中讨论的全部为理想气体，但不应忘记，实际气体与之有差别，用理想气体讨论得到的结论只适用于压力不高，温度不低的实际气体。
一：二氧化碳气体标准物质的制备采用称量法，其原理是向气瓶入已经浓度的某组分气体前后分别称量气瓶的质量，由陈量之差值确定加入气瓶中组分气体的质量，充入不同组分的气体，可制得混合气。根据各组分气体质量及气体摩尔质量，可计算出各组分的浓度。混合气体中每个组分的质量分数为该组分的质量与所有组分质量总合之比。当混合气体中组分浓度用摩尔分数表示时，混合气体每个组分的浓度为该组分的物质的量（摩尔数）与所有组分物质的量（总摩尔数）之比。 二：原料纯度分析，原料气委托供应商进行纯度分析检测，根据检测报告，在实际配置中，原料气的纯度值按照0.999mol~mol-1进行计算。 稀释气选用0.999.99mol~mol-的高纯氮气。高纯氮气是采用低温分离制取液氮再经过净化，理论上不含二氧化氮组分。为确保稀释气氮中二氧化氮组分，采用超纯气体纯化起对高纯氮气进行进一步的纯化处理，用氮氧化物分析仪检测纯化后氮中的二氧化氮含量。经检测稀释气中不含二氧化氮组分，且选用经过纯化之后水分含量低于1.00umol-mol-1的氮气稀释气，因此稀释气纯度的影响可以忽略不计。 三：充装容器的选择与考察，由于充装的深圳二氧化氮气体易和微量的水分反应，腐蚀铝合金瓶的内壁，因此选用内壁涂层瓶作为气体标准物质的充装容器。
1：贮存容器的选择及预处理 标准气体的容器应由耐腐蚀、不生锈、吸附少、化学性质稳定、机械强度高的材料制成。通常使用的高压容器是由锰钢、铬相钢、铝合金或不锈钢等材料制成的。标准工业气体通常采用的内壁处理方法有酸洗、水洗、镜面研磨、饱和处理等。饱和处理是为了防止容器内壁因吸附或解吸带来的影响，先对容器内壁进行镜面研，涂上防氧化漆，然后把高浓度气体充人容器内并放置10 d左右.从而提高标准气体稳定性的一种方法。饱和处理能大大提高标准气体定性。2：标准气体稳定性试验 标准气体稳定性试验是测定标准气体浓度值随时间的变化曲线，可根据各种气体的特点，采用不同的测定方法。为了使测定结果准确可靠和具有可比性，不仅要使用高精度的测定方法，而且在每次测定之前都要用新配制的基准标准气体来校准测定仪器。3：标准气体的有效期 通常，标准气体的使用有效期是根据稳定性试验结果来加以确定的。有效期是指浓度变化率不超过规定指标的时间间隔。钢瓶标准气体浓度很低时，其浓度变化较大，因此从稳定性的现点来看，组分气体浓度越高越稳定。高压钢瓶标准气体的浓度即使在5*10-5以上，钢瓶中的组分气体仍在发生变化，所以一般把能够保证标准值的有效期定为半年至一年。
1.所有的管路、阀门、压力表都由高质量的不锈钢构成，并且都是标准配件。所有气体出口为不锈钢阀门。工作台上气体出口由单独的阀门来控制。引到工作台的气体管路将安装单独的球阀或针阀来控制。 2.所有气体管路都由高质量的、完全退火型、无缝连接的不锈钢管SS-316L组成，铜管只使用在气体管路的末端和气体纯度不是要求太严格的地方(比如通风柜) 3.根据实验室的用气量，计算供气压力、流量和管道的内径，所有气体主管道原则上不低于9.52mm(3/8in,仪器空气主管道直径为12.7mm).管路末端，原则上不低于6.35mm(1/4in,也可根据实际使用量而定)。 4.每个实验室都要有单独的阀门、减压阀门、压力表。此外，对于供应多台分析仪器的气体管路，另外还需要气体压力控制指示装置。所有气体管路的连接为无缝焊接。连接到阀门或调节装置时，才可以使用压力配件。 5.气体管路的支架要求耐腐蚀，可以采用不锈钢或其他合适的工程塑料等制作。每隔1.5m左右，气体管路就需要有支架。另外根据气体管路弯曲的直径，设置合适的支架位置。 6.所有弯曲处都要有支撑。所有“U”性弯曲处根据安装情况，需要有支撑。
由于气体产品的潜在危险性，在气体使用、搬运及储存中应注意的一些安全事项。本文仅做简单说明。 用户在购买气瓶后，应对气瓶的漆色、检验日期、外观、各种标贴及其安全装置进行检查，确认盛装气体正确无误，气瓶安全状况良好后方可使用。 气瓶在运输和装卸过程中应轻装轻卸，严禁抛、滑、滚及剧烈碰撞。 使用前应按要求将合格的减压阀连接到气瓶上，并清洁连接软管。不同气体的气瓶使用时不要使用同一个减压阀。 烧焊时，应对气体及电气采取适当的保护措施。不要使用损坏的设备，如软管、电缆及焊等。 不应在封闭空间内用惰性气体（如氮气、一氧化碳等）进行实验率分析、烧焊、低温冷藏、吹除等等。 在可能造成回流的使用场合，使用设备上必须配备防止倒灌的装置，如单向阀、止回阀、阻火器等。 所有使用乙炔瓶的用户必须在减压器出口部位接装单向阀和阻火器以防止回流及回火，同时在氧气瓶减压器出口部位接装单向阀以防止乙炔气回流。 在使用乙炔前，所有减压阀、焊、软管及乙炔瓶都应用肥皂水试漏，以防乙炔在空气中聚集。 瓶内气体不得用尽，必须留有不少于0.05Mpa/液化气体气瓶应留有不少于0.5~1.0%规定充装量的剩余气体。
1.速冻食品 使用液氮深冷急冻技术，可冻结贮存水产品，使得水产品达到国家一级鲜度标准，急冻温度至-32℃下，可以进行储运，保持时间长，品质也能得到长时间保持。 2.干食品 对于自然干燥或人工干燥的花生、茶叶、奶粉、土豆片等食品，真空后充入氮气，可以控制氧的含量，防止食品发生变色、变味或变质的现象。 3.熟食制品 在气调包装中充入食品级氧化碳，配比在40%—60%，能抑制氧化作用，阻止细菌、微生物或霉菌的生长繁殖，从而防止食品发生霉变。 4.鱼肉类及果蔬 对于这类食品，不仅要求防止腐烂变质，同时还要求保持新鲜，并且微生物或细菌易在这类食品中滋生并生长，因此需要通过充入一定比例的混合气体来达到上述目的，一般是用二氧化碳与氧气相混合的气体。 对于鲜肉类，氧化碳占20%—35%，氧气占40%—70%;对于海鲜类，氧化碳占20%，氧气占60%—80%;对于果蔬类，氧化碳占1.35%—3.65%，氧气占12.5%—17.5%。 5.蛋类 通常使用氧化碳，因为它的保鲜效果十分有效。 6.啤酒 通常使用中性的氮气，因为它比酸性的氧化碳能更好的保持啤酒的理化指标，并且液氮在生产成本上要比二氧化碳少30%。 将氮气泡注入啤酒水中，从而减少水中的含氧量，气泡会产生浓度梯度，从而迫使溶解氧发生扩散。 7.水果饮料罐头 一般是充入液氮，一方面可以排除罐内的空气，另一方面，还可以减少罐壁厚度，延长其保质期，有利于贮存。
