吸热型气体

吸热型气体（Endothermic gas）是指可以防止接触表面氧化，甚至还原氧化物的气体，吸热型气体是在受控的环境下不完全燃烧的产物。像氢气、氮气、一氧化碳都是吸热型气体，其中氢气及一氧化碳都是还原剂，因此可以保护表面免于氧化。

典型吸热型气体氢气化学式H2。氢在地壳（包括大气、水、岩石圈）中占的原子百分比为17%，质量百分比约1%。氢是太阳大气的主要成分，原子百分比为81.75%。是太阳发生热核反应的主要原料，也是供给地球上生物的最大能源。自然界中，氢主要以化合态广泛存在于水、有机物、生物体中。只有天然气等少数物质中存在少量游离态的氢。

氢气是无色无臭气体。沸点-252.87℃，凝固点-259.14℃。在标准状况下，氢气的密度为0.08987g/L，比空气轻得多。气球和飞船中充满氢气就可以在空气中飞翔。氢气深度冷冻加压可转变成液体，在-259.2℃时，又转变为透明的固体。利用液态氢可获得低温。氢气微溶于水，0℃时，1体积水仅溶解氢气0.02体积。但氢气易被某些金属吸附。室温下，细钯粉吸收氢气的体积比约为1：900。

氢气易燃烧，同时放出大量的热。氢氧焰的温度高达2700℃，可以用于切割金属。氢气与氧气混合，当氢气的体积百分含量在7～92%之间，遇火发生爆炸。它占空气的体积比在4.1～75%之间，也能发生爆炸，因此，点燃氢气前必须检验氢气的纯度。它是一种强还原剂，能与许多金属、非金属直接化合，加热时，很容易从金属氧化物中夺取氧，使金属还原。1

氮气气体化学元素。分子式是N2，原子序数7。氮是一种非常稳定的气体，大气中氮占总大气重量的75.47%，它在海水中的溶解度与海水的温度和盐度有关。水温20℃盐度为35的海水中，氮的溶解度是414.4微摩尔/千克。

海水中氮含量的变化范围很小，其偏离饱和浓度的范围是从-9%到+8%，一般偏离1—2%。

氮在海洋中的变化，不论在水平方向上或垂直方向均都看不出明显的规律。但在表层光合作用带里，由于光合作用产生大量的氧气，氧气泡携带着溶解氮离开海水进入大气，使表层水中溶解氮含量偏低。

氮气是一种无色、无味的气体，它的熔点和沸点都很低。

氮气是制硝酸和化肥的重要原料；氮气是一种常用的保护气，如焊接金属时用氮气作保护气，灯泡中充入氮气以延长使用寿命，食品包装时充氮气以防腐；医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温环境下显示超导性能。2

一氧化碳化学式CO，无色、无臭、无刺激性的气体。分子量28.01。密度0.967g/cm3。熔点-207℃。沸点-190℃。微溶于水，易溶于氨水。与空气混合的爆炸极限12.5%～74.2%。

接触一氧化碳的工作有冶金工业炼焦、炼钢、矿井放炮，化学工业合成氨、合成甲醇等，制造羰基金属，碳素厂石墨电极制造。汽车尾气，煤气发生炉及所有含碳物质(包括家庭用煤炉)的不完全燃烧均可产生一氧化碳气体。

在通风不良的情况下，家庭用煤炉是一氧化碳生活性中毒最常见的来源。一氧化碳吸入后，通过肺泡进入血液循环，主要与血液中的血红蛋白（Hb）结合成碳氧血红蛋白（HbCO）。CO与Hb的亲和力比氧与Hb的亲和力大300倍，而HbCO的离解比氧合血红蛋白慢3600倍。HbCO本身无携氧功能，还影响氧合血红蛋白的离解，阻碍氧的释放和传递，从而导致低氧血症。

吸入高浓度CO时，还可与含铁的细胞色素氧化酶结合，造成细胞呼吸障碍。中枢神经系统对缺氧敏感，往往首先受累。急性一氧化碳中毒出现剧烈的头痛、头昏、四肢无力、恶心、呕吐、意识障碍。血液碳氧血红蛋白浓度高于30%，意识障表现为浅至中度昏迷。血液碳氧血红蛋白浓度高于50%，深昏迷或去大脑皮质状态或有脑水肿、休克、严重的心肌损害、肺水肿、呼吸衰竭。急性一氧化碳中毒意识障碍恢复之后，约经2d～60d的“假愈期”，发生急性一氧化碳中毒迟发脑病。长期接触低浓度CO可致神经和心血管系统损害。3

放热型气体为使空气与燃料气体完全燃烧，要按适当比例馄合。这种混合气体在具有耐火材料衬里和冷却水套的反应室中燃烧时，会放出大量热，称为“放热反应"。为了便于区分保护气氛，按此种方式获得的可燃性气体称为“放热型气体”（exothermic gas）。 4

不完全燃烧旧称“未完全燃烧”。指燃料的燃烧产物中还含有某些可燃物质的燃烧。

按发生原因的不同，有化学不完全燃烧和机械不完全燃烧两种。前者指在燃烧产物中尚残存有一氧化碳、氢、甲烷等可燃物质；后者指一部分燃料在燃烧设备内未能参与燃烧，而以煤核、炭粒、油滴或积焦的形态出现。发生不完全燃烧时，由于燃料未能将可以放出的发热量全部释放，不仅造成了燃料的浪费，而且还会污染环境，故在燃烧设备中应尽量避免不完全燃烧。导致不完全燃烧的原因很多，主要有燃料与空气配合不当（即过量空气系数太小或太大）；燃料品种与燃料设备不相适应；燃烧块煤时燃料在炉篦上分布不匀，燃用煤粉时燃料与空气（二次风）混合不好，对液体燃料则常因雾化质量欠佳，燃烧温度过低或过高，燃料在燃烧设备内停留的时间过于短暂等。5

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学