各种人造空气的成份
作者:purple lily 日期:2009/4/22 15:11:00
各种人造空气的成份

1、潜水员用“人造空气”  
  氦又是极难溶于水的气体,100个体积的水在0 ℃时大约只能溶解1个体积的氦。在医学上,便利用氦的这一特性来防止“潜水病”。过去当潜水员潜入海底时,由于深海压力很大,吸进体内的空气中的氮气随着压力的增加大量溶解在血液中,而当潜水员出海时压力猛然下降,原先溶在血液中的氮气便纷纷跑了出来,以致使血管阻塞而造成死亡,这种病叫作“潜水病”,现在人们利用氦气与氧气混合,制成“人造空气”(79%的氦气,21%的氧气)来供给潜水员呼吸,由于氦在血液中溶解很少,因此,潜水员即使潜入海中100米以下,也不会再得“潜水病”。这种“人造空气”也常用来医治支气管气喘和窒息等病。因为它的密度只有空气的1/3,因此呼吸时要比吸空气轻松的多,可以减少病人的呼吸困难。

九年级化学人教版教材中的“人造空气”指明是潜水员用的人造空气。

2、柴油机用人造空气
  该系统以闭式循环柴油机为发电机原动机。为使柴油机在没有空气供气状况下工作,必须提供模拟空气成份的进气气体,使柴油机发火燃烧工作。为此,将柴油机排出的废气经CO2吸收器吸收部分CO2气体,废气中未被吸收部分气体再加入适量氧气,即组成人造大气。但由于这种人造大气中CO2含量总比新鲜空气多,使人造空气的比热值低于正常空气,为保证一般标准柴油机在闭式循环状态下正常工作,一般在再循环的气体中加入适量单原子气体氩,使混合成的人造大气与正常空气比热比值一致。这样柴油机即可在闭式循环状态下正常工作,也可以在开式空气供应时正常工作,实现开、闭合用。为了高效地吸收柴油机废气中的CO2,应首先将温度为350~400 ℃、压力为0.2~0.5 Mpa的废气喷淋冷却至80~100 ℃。再将冷却后的废气送进CO2海水吸收器中,让海水充分溶解吸收CO2气体,而其他成分气体在吸收器中吸收量很少。经这种“洗涤”后的废气进入混合室与氧气、氩气混合后再循环。而溶有大量CO2的海水经海水处理系统(WMS),排出舷外。海水处理系统利用深水能量,不需消耗较多能量而将较低压力的海水(2~5 bar)排放到深水中(如下潜300 m则为30 bar),而水泵耗功只用于克服流动阻力,因此耗功少,整套装置效率较高。

3、航天员在太空之旅中呼吸“人造空气”
      中国航天员在太空中的用餐引起了媒体一定程度的关注。人民网的报道说,其实,在飞船里生活,空气比食物更重要。据航天专家介绍,在六十年代,美国和前苏联的飞船都采用纯氧供航天员呼吸。有一次,美国的一艘飞船正在地面做试验,不知什么原因引起了电火花,导致氧气爆炸,使正在飞船里工作的三名航天员当场丧生。这个事件引起了科学家们的警觉,科学家们从此开始寻找新的办法来解决这个难题,后来,经过艰苦努力和探索,科学家们终于研制成功了“人造空气”来供航天员呼吸。 这种“人造空气”中氮气含量约占70%以上,氧气占20%以上,此外,还有一氧化碳和二氧化碳等气体,非常接近空气的比例。这样,航天员呼出了二氧化碳,吸进氧气,而飞船能根据仪器实时监测各种气体含量,并自动调节起各种气体成分,同时将有毒的气体过滤掉,始终保证飞船内的空气适合航天员呼吸。

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