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氢氧混合气

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Nineteenth century electrolytic cell for producing oxyhydrogen.

氢氧氢气H
2
)和氧气O
2
)按2:1摩尔比例混合的混合物,这个比例和的比例相同。[1]这气体混合物是用于制作耐火材料的火炬上,而且是最初[2]用作焊接的气体混合物。在实际操作中需要用4:1或5:1的比例,以免产生氧化焰[3]

特性

氢氧被加热至自燃温度时会燃烧[4]按2:1摩尔比例混合的氢氧混合气的自燃温度是570 °C (1065 °F)。

当燃烧时,混合气释放能量,而且会转变成水蒸气,令反应能继续进行。每摩尔的H2释放出241.8千焦耳(低热值)。

制造

2:1摩尔比例的氢氧混合气能通过电解获得:

电解: 2H
2
O
2H
2
+ O
2
燃烧: 2H
2
+ O
2
2H
2
O

烕廉‧尼科尔森英语William Nicholson (chemist)是在1800年第一个以电解来分解水的人,而用来分解水的能量通常多于燃烧氢氧混合气所获得的能量。

应用

石灰灯英语limelight使用了氢氧混合气的火焰为高温热源

照明

石灰灯英语limelight用氢氧混合气所制的火焰来把氧化钙加热至白炽[5]由于氢氧具有高爆炸性,石灰灯已被电光源取代。氢氧混合气曾被用作的加工,因为在那时只有氢氧火焰能熔化铂(铂的熔点为1768.3 °C)[1],但氢氧后来被电弧炉取代。

氢氧吹管

十九世纪以风箱运作的氢氧吹管,内含两种回火防止器英语flashback arrestor

氢氧吹管英语blowpipe (tool)是由英国矿物学家爱德华·丹尼尔·克拉克英语Edward Daniel Clarke美国化学家罗伯特·黑尔英语Robert Hare (chemist)在十九世纪初期发明的。它的火焰的温度高得能熔化耐火英语refractory的物料,如瓷器耐火砖刚玉,而且在科学中的几个领域都是一个重要的工具。[6]氢氧吹管在韦尔讷伊加工法被用于产生人造刚玉

氢氧火炬

氢氧火炬氧气火炬的一种。它以氢作燃料,以氧作氧化剂。它被用于焊接[7]金属玻璃热塑性塑料[5]。由于以乙炔作燃料的火炬比较好,所以越来越少人使用氢氧火炬。

水割炬

“水割炬”是使用直流电的手提式的氢氧割炬。它由电解器、气压表回火防止器英语flashback arrestor组成。当需要的时候,电解器会把水分解为氢和氧,所以不需要分开的氢气和氧气供应。第一个水火把是在1962年由赫尼斯制造业(今名亚利桑那州制氢工厂)的威廉·罗兹和雷蒙德·赫尼斯设计[8],现在以“水焊接器”的商标上市。它的割嘴原本使用皮下注射用针头英语hypodermic needle

相关骗局

氢氧混合气体常与一些阴谋论和夸大其词的说法相关。在这些阴谋论中它通常被称为“布朗气体”或“HHO气体”,这个术语由边缘物理学家鲁杰罗·桑蒂利(Ruggero Santilli)推广,基于他的磁核边缘理论中他声称,由特殊仪器产生的布朗气体是“一种新形式的水”,具有新的特性。[9]

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 1911 Encyclopedia. "Oxyhydrogen Flame." (Available here 互联网档案馆存档,存档日期2008-02-09. Accessed 2008-01-19.)
  2. ^ 存档副本. [2012-01-10]. (原始内容存档于2011-03-06). 
  3. ^ Viall, Ethan. Gas Torch and Thermite Welding. McGraw-Hill. 1921: 4. 
  4. ^ O'Connor, Ken. Hydrogen (PDF). NASA Glenn Research Center Glenn Safety Manual. [2012-01-10]. (原始内容存档 (PDF)于2008-02-16). 
  5. ^ 5.0 5.1 Tilden, William Augustus. Chemical Discovery and Invention in the Twentieth Century. Adamant Media Corporation. 1926: 80. ISBN 0-543-91646-4. 
  6. ^ Griffin, John Joseph. A Practical Treatise on the Use of the Blowpipe in Chemical and Mineral Analysis. Glasgow: R. Griffin & co. 1827. 
  7. ^ P. N. Rao, 24.4 Oxyhydrogen welding, Manufacturing technology: foundry, forming and welding 2, Tata McGraw-Hill Education: 373–374, 2001 [2012-01-10], ISBN 978-0-07-463180-5, (原始内容存档于2013-05-28) 
  8. ^ US 3262872  Apparatus for the electrolytic production of Hydrogen and Oxygen for the safe consumption thereof, William A. Rhodes, Raymond A. Henes, Filed March 23, 1962
  9. ^ Ball, Philip (2006). "Nuclear waste gets star attention". News@nature. doi:10.1038/news060731-13. ISSN 1744-7933. S2CID 121246705.