高纯氧是指氧气纯度显著高于空气中常规含量(约21%)的气体,通常纯度在99.5%以上,甚至可达99.999%(5N级)。以下是关于高纯氧的详细介绍:
1.主要特性
高纯度:通过特殊工艺去除氮气、氩气、二氧化碳、水分等杂质。
化学活性强:高浓度下助燃性极强,与可燃物接触易引发剧烈燃烧或爆炸。
无色无味:需通过专业设备检测浓度,避免泄漏风险。
2. 制备方法
深冷空分法:将空气压缩、冷却至液态后,利用沸点差异分馏出高纯氧(纯度可达99.999%)。
分子筛吸附法(PSA/VPSA):通过沸石分子筛选择性吸附氮气,获得93%~95%的氧气,进一步纯化可提高纯度。
膜分离法:利用高分子膜对气体的渗透性差异分离氧气,纯度较低(约40%~50%),需结合其他工艺提纯。
电解水法:电解纯水产生99.5%以上的氧气,但成本较高,适用于实验室小规模制备。
3. 应用领域
医疗:用于呼吸支持(如ICU、高原急救)、高压氧治疗(促进伤口愈合、一氧化碳中毒救治)。
工:
冶金:富氧炼钢、有色金属冶炼,提高燃烧效率。
化工:乙烯氧化、氯碱工艺中的氧化剂。
电子:半导体制造中的氧化、清洗工艺(需超高纯氧,纯度≥99.999%)。
航空航天:火箭推进剂(液氧)、机舱供氧系统。
环保:污水处理中的曝气工艺,增强微生物降解效率。
科研:实验室燃烧实验、材料合成。
