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实验室氮气发生器

更新时间:2022-01-04 浏览次数:1270

  氮气发生器是一种可以制备高纯度氮气的仪器。它的工作原理是通过特定的化学反应产生氮气。下面我们将详细介绍氮气发生器的构成、工作原理,以及使用方法和注意事项。
  1. 实验室氮气发生器的构成
  氮气发生器主要由以下几个部分组成:
  (1)反应釜:反应釜主要用于进行气体反应,通常是装在实验室氮气发生器的内部。
  (2)电源控制盒:电源控制盒是为了保证氮气发生器的安全和稳定工作,常常被放置在实验室氮气发生器的外部。
  (3)真空设备:真空设备在氮气发生器中起到非常重要的作用,主要是为了清除操作过程中生成的水和氧气等气体。
  (4)过滤器:过滤器主要通过吸附方法去除PDMS(polydimethylsiloxane)基团中的残留体。
  氮气发生器的构成非常简单,但它的性能却非常稳定和可靠,可以长时间持续工作。
  2. 氮气发生器的工作原理
  氮气发生器主要通过特定的化学反应制备高纯度的氮气,其中常用的化学反应是蒸汽重整反应(Steam Reforming Reaction)。该反应的化学方程式如下:
  CH4 + H2O → CO + 3H2
  该反应的过程如下图所示:
  在氮气发生器的反应釜中,通过注入甲烷和蒸汽,然后催化剂促进甲烷分解,产生一定量的氢气和一定量的一氧化碳。然后,氢气和一氧化碳在反应釜中与氧气反应,生成水和二氧化碳。最后,通过特定的处理方式,使水蒸汽与碱性溶液反应,去除碳酸盐,从而得到高纯度的氮气。
  3. 氮气发生器的使用方法
  氮气发生器的使用方法相对来说比较简单,只需要按照以下步骤执行即可:
  (1)将甲烷和蒸汽注入氮气发生器的反应釜中,并通电,使反应釜开始反应。
  (2)通过真空设备,将操作过程中产生的氧气和水等废气清除。
  (3)将反应后的氢气和一氧化碳通过特定的处理方式与氧气反应,产生水和二氧化碳。
  (4)最后将水蒸汽与碱性溶液反应,去除碳酸盐,得到高纯度的氮气。
  4. 氮气发生器的注意事项
  在使用的过程中,还需要注意一些事项,以保证其正常使用和安全:
  (1)在使用前,需要对其进行检查和保养,确保其所有部件都完好无损。
  (2)在使用时,需要注意其电气安全和气体安全,不要随意触碰和操作。
  (3)在使用过程中,需要保证其稳定工作和良好的通风环境,避免发生意外和危险。
  总之,实验室氮气发生器是一种非常实用的仪器,可以帮助实验室工作者们快速制备高纯度氮气,以满足各种实验和研究的需求。在使用氮气发生器的过程中,需要注意其安全使用和稳定工作,避免发生意外和危险。
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