空氣的液化

作者：吳家銘

空氣的液化

將氣體液化的條件：先低溫再高壓

1. 可使氣體液化的最高溫度稱為臨界溫度。

高於臨界溫度時，不論多大之壓力，皆無法將該空氣液化。

2. 在臨界溫度時

使氣體液化之最低壓力稱臨界壓力。

3. 一切氣體

均可利用降低溫度及加大壓力方式使其液化。（低於臨界溫度，高於臨界壓力）

4. 臨界溫度臨界壓力

為該氣體的物理性質，不同氣體的臨界溫度臨界壓力不同)

5. 液態空氣呈淡藍色

比重0.91，為各種成分混合物，無固定沸點。

6. 主成分為氧及氮

徐徐蒸發則氮先汽化，為工業上分餾氮及氧的主要方式。

7. 液態空氣

要保存在杜耳瓶中(因瓶內可維持低溫高壓的狀態)。

8. ∵液態空氣沸點：

液態氮 < 液態氫 < 液態氧

∴蒸發順序：氮 → 氫 → 氧 (沸點愈低的液體，愈先汽化)

氣體的製法與性質

 氣體的實驗製法

氣體

實驗室的製法

化學反應方程式

N2

(一)亞硝酸鈉和氯化銨加熱

(二)氨氣通過燃燒的氧化銅

NaNO2+NH4Cl→2H2O+N2↑NaCl

2NH3+3CuO→3Cu+3H2O+N2↑

O2

(一)氯酸鉀的熱分解

(二)過氧化氫的分解

2KClO3→2KCl+3O2↑(觸媒：MnO2)

2H2O2→2H2O+O2(觸媒：MnO2)

H2

活潑金屬(Zn，Cr)和稀酸作用

Zn+H2SO4→ZnSO4→ZnSO4+H2↑

Cl2

(一)漂白粉和鹽酸作用

(二)MnO2和濃鹽酸加熱

CaCl(OCl)H2O+2HCl→CaCl2+2H2O+Cl2↑

MnO2+4HCl→MnCl2+2H2O+Cl2↑

HCl

NaCl和濃硫酸加熱

NaCl+H2SO→NaHSO4+HCl↑

NO

銅和稀硝酸作用

3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+4H2O+2NO2↑

NO2

銅和濃硝酸作用

Cu+4HNO3→Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑

H2S

硫化亞鐵和稀硫酸

FeS+H2SO4→FeSO4+H2S↑

SO2

銅和濃硫酸共熱

Cu+2HSO4→CuSO4+2H2O+SO2

CO

甲酸和硫酸共熱

HCOOH→H2O+CO↑(硫酸：催化劑)

CO2

大理石加稀鹽酸

CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑

NH3

氯化銨加消石灰共熱

2NH4Cl+Ca(OH)2→CaCl2+2H2O+2NH3

＊生石灰：CaO（氧化鈣）

＊熟石灰、消石灰、石灰水：Ca(OH)2（氫氧化鈣）  CaΟ＋H2  Ca(OH)2

＊灰石（大理石）：碳酸鈣CaCO3

 

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