氫氧混合氣

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Nineteenth century electrolytic cell for producing oxyhydrogen.

氫氧氫氣(H2)和氧氣(O2)按2:1摩爾比例混合的混合物,這個比例和的比例相同。[1]這氣體混合物是用於製作耐火材料的火炬上,而且是最初[2]用作焊接的氣體混合物。在練習時需要用4:1或5:1的比例,以免產生氧化焰。 [3]

特性[编辑]

氫氧被加熱至自燃温度英语Autoignition temperature時會燃燒[4]按2:1摩尔比例混合的氫氧混合氣的自燃温度是570 °C (1065 °F)。


當燃燒時,混合氣釋放能量,而且會轉變成水蒸氣,令反應能繼續進行。每摩爾的H2釋放出241.8千焦耳(低熱值)。

製造[编辑]

2:1摩爾比例的氫氧混合氣能通過電解獲得:

電解: 2 H2O → 2 H2 + O2
燃燒: 2 H2 + O2 → 2 H2O

烕廉‧尼科爾森英语William Nicholson (chemist)是在1800年第一個以電解來分解水的人,而用來分解水的能量通常多於燃燒氫氧混合氣所獲得的能量。

應用[编辑]

石灰燈英语limelight使用了氫氧混合氣的火焰為高温熱源

照明[编辑]

石灰燈英语limelight用氫氧混合氣所製的火焰來把氧化鈣加熱至白熾[5]由於氫氧具有高爆炸性,石灰燈已被電光源取代。氫氧混合氣曾被用作的加工,因為在那時只有氫氧火焰能熔化鉑(鉑的熔點為1768.3 °C)[1],但氫氧後來被電弧爐英语Electric arc furnace取代。

氫氧吹管[编辑]

十九世紀以風箱運作的氫氧吹管,內含兩種回火防止器英语flashback arrestor


氫氧吹管英语blowpipe (tool)是由英國礦物學家愛德華·丹尼爾·克拉克英语Edward Daniel Clarke美國化學家羅伯特·黑爾英语Robert Hare (chemist)在十九世紀初期發明的。它的火焰的温度高得能熔化耐火英语refractory的物料,如瓷器耐火磚剛玉,而且在科學中的幾個領域都是一個重要的工具。[6]氫氧吹管在韋爾訥伊加工法英语Verneuil process被用於產生人造剛玉


氫氧火炬[编辑]

氫氧火炬氧氣火炬的一種。它以氫作燃料,以氧作氧化劑。它被用於焊接[7]金屬玻璃熱塑性塑料[5] 。由於以乙炔作燃料的火炬比較好,所以越來越少人使用氫氧火炬。

水割炬[编辑]

「水割炬」是使用直流電的手提式的氫氧割炬。它由電解器、氣壓錶回火防止器英语flashback arrestor組成。當需要的時候,電解器會把水分解為氫和氧,所以不需要分開的氫氣和氧氣供應。第一個水火把是在1962年由赫尼斯製造業(今名亞利桑那州制氫工廠)的威廉·羅茲和雷蒙德·赫尼斯設計[8],現在以「水焊接器」的商標上市。它的割嘴原本使用皮下注射用針頭英语hypodermic needle

附帶科學及欺騙行為 [编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1911 Encyclopedia. "Oxyhydrogen Flame." (Available here Accessed 2008-01-19.)
  2. ^ http://chestofbooks.com/crafts/machinery/Shop-Practice-V1/Oxy-Hydrogen-Welding.html
  3. ^ Viall, Ethan. Gas Torch and Thermite Welding. McGraw-Hill. 1921. 4. 
  4. ^ O'Connor, Ken. Hydrogen//NASA Glenn Research Center Glenn Safety Manual. 
  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. 2001:  373–374, ISBN 978-0-07-463180-5 
  8. ^ US patent 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