暮影武者第108章 液态分级蒸馏
在卡镂镐燊释学院学习的汪鑫焱了解到空气作为一种丰富且重要的自然资源是制备氩气的关键原料。
而通过分馏液态空气这一复杂而精细的工艺能够得到纯净的氩气其中液态空气分级蒸馏法是实现这一目标的核心技术其依据各稀有气体沸点的不同来实现高效分离.汪鑫焱深知这一技术背后蕴含着巨大的能量不仅仅局限于工业生产。
他心中暗自盘算如果将这种基于物质特性差异的分离原理运用到修真当中说不定可以开发出一种独特的功法。
在课余时间汪鑫焱一头扎进学校的实验室尝试模拟修真者体内灵力运行轨迹并结合液态空气分级蒸馏法的原理构建模型。
经过无数次失败后终于有所突破。
他发现修真者体内灵力也有着类似的“沸点”差异可以利用特殊的运转路线将杂质灵力如同分离氩气一样从体内排出从而提升自身灵力的纯度。
当他首次尝试按照自创的功法运行灵力时周围泛起一阵奇异的波动同学们纷纷投来惊讶的目光。
随着灵力提纯的成功汪鑫焱感觉自己的境界隐隐有了突破的迹象他知道自己开启了一条前所未有的都市修真之路。
首先我们来谈谈空气所经历的那一系列至关重要的预处理步骤吧!就像一场精心编排的舞蹈每个动作都不可或缺。
第一步空气宛如一位风尘仆仆的旅人迫不及待地穿过了过滤器这个“驿站”。
在这里过滤器犹如一位尽职的卫士坚决而又细致地剔除掉空气中那些恼人的灰尘以及其他固体杂质。
这些杂质仿佛是阻碍后续工艺顺利前行的绊脚石必须被清除干净。
紧接着完成初步净化的空气马不停蹄地进入到下一个环节——压缩机。
压缩机就像是给空气注入了一股强大的力量使得原本轻盈的空气承受着巨大的压力其压力节节攀升。
这种加压操作并非无的放矢而是有着深远意义的:它能够显着提升空气的液化效率为接下来的流程奠定坚实的基础。
然后被压缩且增压后的空气如同赶赴一场极寒之约般投身于制冷装置之中。
在那里液氮等低温介质正严阵以待。
它们用自己的冰冷怀抱迎接空气的到来并迅速将其温度降低至极低水平通常可以达到令人惊叹的零下 200°C 左右。
在如此酷寒的环境里空气再也无法保持气态的潇洒姿态开始悄然发生变化逐渐液化成为液态空气。
至此空气已经完成了从气态到液态的华丽蜕变准备踏上新的征程。
接下来整个实验迎来了最为关键且令人瞩目的蒸馏环节。
这一过程就如同一场精心编排的化学舞蹈每一个步骤都需要精准无误地执行。
当我们将那冰冷的液态空气置于特制的蒸馏装置之中后一场奇妙的分离之旅就此展开。
要知道空气中包含着各种各样的气体成分但它们各自有着独特的性质其中最重要的一点就是沸点的差异。
而正是利用这一特性我们才能实现对各种气体的有效分离。
首先逸出的是那些沸点相对较低的气体比如氮(其沸点约为-195.8℃)、氦(沸点低至惊人的-268.9℃)以及氖(沸点大约是-246.1℃)。
可以想象一下当温度慢慢上升接近这些气体的沸点时它们仿佛迫不及待地想要挣脱束缚争先恐后地从液态空气中逃逸而出迅速汇聚成一股混合气体。
然而要想让这场分离表演顺利进行下去对于温度的把控绝对是重中之重。
操作人员必须全神贯注地盯着温度计小心翼翼地调整加热功率确保温度能够精确地提升到各个目标气体的沸点附近。
只有这样那些气体才会乖乖地按照预定的顺序逐一分离出来。
比如说当温度升高到极其接近-196°C 之时氮气的沸点终于抵达。
就在这一刻氮气像是得到了解放的精灵一般开始大量地逸散出来。
它们欢快地涌向收集管道留下了身后正在等待登场的其他气体伙伴们。
随着时间的推移蒸馏进程不断推进那些沸点较低的气体也相继完成了自己的使命渐渐与主体分离而去。
最终留在蒸馏装置中的只剩下了富含氩、氪、氙等稀有气体的液氧。
此时的液氧宛如一颗璀璨的明珠静静地躺在那里等待着进一步的处理和应用。
随后对含有氩、氪、氙的液氧再次进行蒸馏。
因氩的沸点(-185.9℃)低于氧(-183℃)所以当温度升高到接近氩的沸点时氩气会先逸出从而得到粗制的氩气。
然而此时得到的粗制氩气并非纯净物其中还含有其他稀有气体如氪、氙以及未完全分离的氧气等杂质其纯度一般在99%以下无法满足一些对氩气纯度要求较高的应用场景. 为了获得更纯净的氩气需要进一步对粗制氩气进行杂质去除处理。
先将粗制氩气通过氢氧化钠溶液二氧化碳会与氢氧化钠发生化学反应其反应方程式为:2NaOH + CO_2 = Na_2CO_3 + H_2O。
在这个过程中二氧化碳会被氢氧化钠溶液充分吸收从而从氩气中除去。
这一步骤通常在特定的吸收装置中进行以保证气体与溶液能够充分接触提高二氧化碳的去除效率。
然后让经过氢氧化钠溶液处理后的气体通过灼热的铜丝。
此时氧气会与铜发生氧化反应即 2Cu + O_2 = 2CuO 氧气会在该反应中被消耗掉从而实现氧气的去除。
在实际操作中需要将铜丝加热至一定温度并使气体缓慢通过以确保氧气能够与铜丝充分反应。
最后使气体通过灼热的镁屑氮与镁会发生化学反应生成氮化镁化学方程式为:3Mg + N_2 = Mg_3N_2。
通过这一反应氮气被有效地转化为氮化镁固体从而从气体中除去。
经过这一系列的杂质去除步骤后剩余的气体便是以氩气为主的稀有气体混合物其纯度可达到较高水平能够满足大多数工业和科研领域的需求. 在工业生产中制备高纯氩气还存在其他方法。
例如采用变压吸附法与催化脱氧法相结合的三段法第一段变压吸附装置可脱除氧气、二氧化碳和水得到富含氮气和氩气的中间气;第二段变压吸附装置进一步脱除氮气得到富含氩气的气体;第三段催化脱氧装置则去除微量氧气和生成的二氧化碳最终得到高纯氩气. 喜欢暮影武者请大家收藏:()暮影武者20小说网更新速度全网最快。
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