液态空气

液态空气是由空气液化而成，由于空气在液化前已进行净化处理，因而可以认为液态空气是由78.12%的氮、20.95%的氧和0.93%的氩所组成。在标准状态下，液态空气的沸点为-192.0℃，密度为960千克/立方米。液态空气呈淡蓝色，通常储存在杜瓦瓶中。工业上用液态空气作为制备氧、氮以及稀有气体的原料。

空气是由78．01%的氮、20．9%的氧以及氩、氖、氙、氪等稀有气体组成的混合物。液态空气就是将空气经过液化而成的。

压缩机A将吸入的空气压缩，压缩产生的热被冷却器B中的水带走，再经过热交换器E1与返回的低压气体进行热交换，经风冷却后的压缩气体分成两路：一路进入膨胀机C进行膨胀，同时对外做功，在这过程中，消耗了空气的大量内能，温度降低；膨胀后的气体进入热交换器E2的低压侧，与其中的高压侧的压缩气体进行热交换后，通过E2返回压缩机的吸气口。另一路进入热交换器E2、E3，与返回的低压气体进行热交换，降低温度，再经过节流阀Z进行节流膨胀，温度降低到78．8K，于是有一部分气体被液化，成为液态空气D。没被液化的气体依次返回E3、E2、E1，与进来的高压气体进行热交换，最后返回压缩机的吸气口。

液态空气在液化过程中，二氧化碳已被清除，微量稀有气体正常沸点低的亦不存在，所以液态空气是由氮78%，氧21%，氩1%组成。

由于液态空气中约含有1/5液氧，因此使用不安全；更由于液态空气组份正常沸点的不同，于是蒸发出的比例不同，所以液态空气组份比例经常变，沸点也就在变，不稳定。因此，液态空气不能当低温源用于精密科学实验中。

(1) 可当冷剂。因为液态空气在常温、常压下易汽化而吸热。

(2) 工业上主要可分馏出氮气、氧气、惰性气体

人们液化空气的主要目的在于制取液氮、液氧及提取稀有气体。制取的基本原理是利用液态空气组份沸点的不同（氮：77K氧90．2K）而在分镏塔中进行分离而得到。

氮可以用来制氨，氨是重要的化学原料。氮化学性质不活泼，液氮可作低温源，尤其高温超导体发现以后的今天，显得更为重要。除此之外，液氮在医学上也有很重要的应用。

氧可以广泛地应用在高温冶炼、高温焊接、高温切割及医疗方面。氩是惰性气体，可以充入白炽灯泡和其他电光源。

展开[1]徐烈，方荣生等编著. :低温容器 设计、制造与使用[M]. 北京: 机械工业出版社, 1987.03: 7.

[2]于冰等编著. 霓虹灯原理与制造技术[M]. 北京: 中国轻工业出版社 , 1993.08 : 224.

[3]北京师范大学，华中师范学院等编 . 无机化学 上[M]. 北京: 人民教育出版社 , 1982.02 : 396.