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文档简介

1、绪论化学品进入人体途径:吸收 皮肤是人体最大的器官, 化学品可以通过接触或非接触被皮肤或粘膜吸收,造成损伤,并进体内伤害身体的其它部位。 吸入 我们可能通过呼吸吸入固态的, 液态的, 或气态的危险化学品. 例如粉尘, 纤维, 气体, 烟尘及雾滴等微粒能通过呼吸进入我们的肺部,进而进入血液和器官而造成伤害。 食入 饮食, 抽烟, 或吃口香糖之前手没有先洗干净就是造成危险化学品食入的一种原因。化学品储存的基本原则 标签完好,易辨识,及时更新; 定期检查容器、包装; 现场提供足够的个人防护用品和防泄漏材料; 在储存和使用场所配备适当标识; 按照化学品性质保证通风、防晒、调温、防火、灭火、防爆、泄压、

2、防毒、消毒、中和、防潮、防雷、防静电、防腐、防渗漏、防护围堤或者隔离操作等安全设施、设备。 危险化学品出入库管理:储存化学危险品的仓库,必须建立严格的出入库管理制度。化学危险品出入库前均应按合同进行检查验收、登记,验收内容包括: 商品數量; 包装; 危险标志。经核对后方可入库、出库,当商品性质未弄清时不得入库。一、氮气1、物理性质:氮气,通常状况下是一种无色无味的气体,而且一般氮气比空气密度小。氮气占大气总量的78.12%( HYPERLINK /view/1028522.htm t /_blank 体积分数),是空气的主要成份。在 HYPERLINK /view/66423.htm t /_

3、blank 标准大气压下,冷却至-195.8时,变成没有颜色的液体,冷却至-209.8时, HYPERLINK /view/587807.htm t /_blank 液态氮变成雪状的固体。氮气的 HYPERLINK /view/41562.htm t /_blank 化学性质不活泼,常温下很难跟其他物质发生反应,但在高温、高能量条件下可与某些物质发生 HYPERLINK /view/41556.htm t /_blank 化学变化,用来制取对人类有用的 HYPERLINK /view/4246148.htm t /_blank 新物质。 HYPERLINK /view/4885.htm t /

4、_blank 氮气 化学式:N2 分子量:28.013 熔点:61.75K 沸点:77.35K 水溶性:难溶于水 密度:1.25g/L(标准状况) 外观:无色无味气体 应用:用于合成氨、某些反应作保护气,液氮可用于降温等 化学性质:由氮分子中三键键能很大,不容易被破坏,因此其化学性质十分稳定,只有在高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气可以和氢气反应生成氨。氮化物反应 HYPERLINK /view/1254154.htm t /_blank 氮化镁与水反应:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3在 HYPERLINK /view/406824.htm t /_blank 放电条件下,

5、氮气才可以和氧气化合生成 HYPERLINK /view/77625.htm t /_blank 一氧化氮:N2+O2=放电=2NO一氧化氮与氧气迅速化合,生成 HYPERLINK /view/77656.htm t /_blank 二氧化氮2NO+O2=2NO2二氧化氮溶于水,生成 HYPERLINK /view/48841.htm t /_blank 硝酸,一氧化氮3NO2+H2O=2HNO3+NO HYPERLINK /view/58373.htm t /_blank 五氧化二氮溶于水,生成硝酸,N2O5+H2O=2HNO3活泼金属反应 N2 与金属锂在 HYPERLINK /view/

6、63153.htm t /_blank 常温下就可直接反应:6Li + N2 = 2Li3NN2与 HYPERLINK /view/93666.htm t /_blank 碱土金属Mg 、Ca 、Sr 、Ba 在炽热的温度下作用: 3Ca + N2 = Ca3N2N2与镁条反应:3Mg+N2=点燃=Mg3N2( HYPERLINK /view/1254154.htm t /_blank 氮化镁)非金属反应 N2与氢气反应制 HYPERLINK /view/98102.htm t /_blank 氨气:N2+3H22NH3 (高温 高压 催化剂)N2与硼要在白热的温度才能反应: 2 B + N2

7、= 2BN (大分子化合物)N2与硅和其它族元素的单质一般要在高于1473K的温度下才能反应。3、氮气用途化工合成 氮主要用于 HYPERLINK /view/45322.htm t /_blank 合成氨,反应式为N2+3H22NH3( 条件为高压,高温、和催化剂。反应为 HYPERLINK /view/371635.htm t /_blank 可逆反应)还是合成纤维( HYPERLINK /view/175062.htm t /_blank 锦纶、腈纶),合成树脂,合成橡胶等的重要原料。 氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。例如: HYPERLINK /view/117884.htm t

8、/_blank 碳酸氢铵NH4HCO3, HYPERLINK /view/149389.htm t /_blank 氯化铵NH4Cl, HYPERLINK /view/54962.htm t /_blank 硝酸铵NH4NO3等等。汽车轮胎 a.提高轮胎行驶的稳定性和舒适性 氮气几乎为惰性的双 HYPERLINK /view/1031476.htm t /_blank 原子气体,化学性质极不活泼,气体分子比氧分子大,不易热胀冷缩,变形幅度小,其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约3040%, 能保持稳定胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶的舒适性;氮气的音频传导性低,相当于普通空气的1/5,使用氮气能

9、有效减少轮胎的噪音,提高行驶的宁静度。b.防止爆胎和缺气碾行爆胎是公路交通事故中的头号杀手。据统计,在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的,其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%。汽车行驶时,轮胎温度会因与地面磨擦而升高,尤其在高速行驶及紧急刹车时,胎内气体温度会急速上升,胎压骤增,所以会有爆胎的可能。而高温导致轮胎橡胶老化,疲劳强度下降,胎面磨损剧烈,又是可能爆胎的重要因素。而与一般高压空气相比,高纯度氮气因为无氧且几乎不含水份不含油,其热膨胀系数低, HYPERLINK /view/348360.htm t /_blank 热传导性低,升温慢,降低了轮胎聚热的速度,不可燃也不

10、助燃等特性,所以可大大地减少爆胎的几率。c.延长轮胎使用寿命使用氮气后,胎压稳定体积变化小,大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性,如冠磨、 HYPERLINK /view/1268682.htm t /_blank 胎肩磨、偏磨,提高了轮胎的使用寿命;橡胶的老化是受空气中的氧分子氧化所致,老化后其强度及弹性下降,且会有龟裂现象,这时造成轮胎使用寿命缩短的原因之一。氮气分离装置能极大限度地排除空气中的 HYPERLINK /view/48978.htm t /_blank 氧气、硫、油、水和其它杂质,有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象,不会腐蚀金属轮辋,延长了轮胎的使用寿命,也极大程度

11、减少轮辋生锈的状况。D.减少油耗,保护环境轮胎胎压的不足与受热后 HYPERLINK /view/2533629.htm t /_blank 滚动阻力的增加,会造成汽车行驶时的油耗增加;而氮气除了可以维持稳定的胎压,延缓胎压降低之外,其干燥且不含油不含水, HYPERLINK /view/348360.htm t /_blank 热传导性低,升温慢的特性,减低了轮胎行走时温度的升高,以及轮胎变形小抓地力提高等,降低了滚动阻力,从而达到减少油耗的目的。实验室制法 制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化,最常用的是如下几种方法:加热 HYPERLINK /view/1157184.h

12、tm t /_blank 亚硝酸铵的溶液: (343k)NH4NO2 = N2+ 2H2O亚硝酸钠与氯化铵的 HYPERLINK /view/473518.htm t /_blank 饱和溶液相互作用: NH4Cl + NaNO2 = NaCl + 2H2O + N2将氨通过红热的 HYPERLINK /view/258986.htm t /_blank 氧化铜: 2 NH3 + 3 CuO = 3 Cu + 3 H2O + N2氨水与溴水反应:8 NH3 + 3 Br2 (aq) = 6 NH4Br + N2 HYPERLINK /view/418489.htm t /_blank 重铬酸铵

13、加热分解: (NH4)2Cr2O7=N2+Cr2O3+4H2O6加热 HYPERLINK /view/450213.htm t /_blank 叠氮化钠,使其热分解,可得到很纯的氮气,2NaN3=2Na+3N24、注意事项a危险性 危险性类别: 惰性气体侵入途径:吸入健康危害:空气中氮气含量过高,使吸入气氧分压下降,引起缺氧窒息。吸入氮气浓度不太高时,患者最初感胸闷、气短、疲软无力;继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳,称之为“氮酩酊”,可进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度,患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。 HYPERLINK /view/127495.htm t /_

14、blank 潜水员深潜时,可发生氮的麻醉作用;若从高压环境下过快转入常压环境,体内会形成氮气气泡,压迫神经、血管或造成微血管阻塞,发生“减压病”。环境危害:无燃爆危险:本品不燃。b急救措施 皮肤接触:没事(因空气中就含有约78%的氮)眼睛接触:没事(理由同上)吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。呼吸心跳停止时,立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。就医。食入:没事c消防措施 危险特性:若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。有害燃烧产物:氮气。灭火方法:本品不燃。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束用雾状水保持火场中容器冷却。可用雾状

15、水喷淋加速 HYPERLINK /view/139505.htm t /_blank 液氮蒸发,但不可使用水枪射至液氮。d泄漏应急处理 应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿一般作业工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。e操作处置储存 操作注意事项:密闭操作。密闭操作,提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。防止气体泄漏到工作场所空气中。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不

16、宜超过30。储区应备有泄漏应急处理设备。f接触控制 工程控制:密闭操作。提供良好的自然通风条件。呼吸系统防护:一般不需特殊防护。当作业场所空气中 HYPERLINK /view/48978.htm t /_blank 氧气浓度低于18%时,必须佩戴空气呼吸器、长管面具。眼睛防护:一般不需特殊防护。身体防护:穿一般作业工作服。手防护:戴一般作业防护手套。其它防护:避免高浓度吸入。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。运输注意事项:采用钢瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。严禁与易燃物或可

17、燃物等混装混运。夏季应早晚运输,防止日光曝晒。铁路运输时要禁止溜放。5、氮的氧化物氮可以形成多种不同的氧化物。在氧化物中,氮的 HYPERLINK /view/423284.htm t /_blank 氧化数可以从+1到+5。其中以NO和 HYPERLINK /view/522835.htm t /_blank NO2较为重要。氮的氧化物的性质如下表:名称 HYPERLINK /view/144574.htm t /_blank 化学式状态颜色化学性质熔点()沸点()一般用途 HYPERLINK /view/4862.htm t /_blank 一氧化二氮N2O HYPERLINK /view

18、/170430.htm t /_blank 气态无色稳定,注:即是笑气-90.8-88.5火箭和赛车的氧化剂及增加发动机的输出功率。 HYPERLINK /view/77625.htm t /_blank 一氧化氮NO气态无色(固态、液态时为蓝色)反应能力适中-163.6-151.8引起血管的扩张而引起勃起和生产硝酸 HYPERLINK /view/128134.htm t /_blank 三氧化二氮N2O3液态蓝色室温下分解为NO和NO2-102-3.5(分解) HYPERLINK /view/77656.htm t /_blank 二氧化氮NO2气态红棕色强氧化性-11.221.2生产硝酸

19、 HYPERLINK /view/1095660.htm t /_blank 四氧化二氮N2O4气态无色强烈地分解为NO2-9221.3火箭推进剂组分中的氧化剂 HYPERLINK /view/58373.htm t /_blank 五氧化二氮N2O5固态无色不稳定3047(分解)氢气1、物理性质: 氢气是世界上已知的密度最小的气体,是 HYPERLINK /view/295202.htm t /view/_blank 相对分子质量最小的物质,氢是宇宙中含量最多的元素,氢气的质量只有空气的1/14,即在0 时,一个 HYPERLINK /view/66423.htm t /view/_blan

20、k 标准大气压下,氢气的密度为0.0899 g/L。所以氢气可作为 HYPERLINK /view/1617.htm t /view/_blank 飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用 HYPERLINK /view/470626.htm t /view/_blank 氦气填充)。氢气主要用作 HYPERLINK /view/139742.htm t /view/_blank 还原剂。氢气 (H2) 最早于16世纪初被人工制备,当时使用的方法是将金属置于强酸中。17661781年,亨利卡文迪许发现氢元素,氢气燃烧生成水(2H2+O2=2H2O),拉瓦锡根据这一性质

21、将该元素命名为 “hydrogenium”(“生成水的物质”之意,hydro是“水”,gen是“生成”,ium是元素通用后缀)。19 世纪50 年代英国医生合信(B.Hobson)编写博物新编(1855 年)时,把hydrogen翻译为“轻气”,意为最轻气体。常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。现在工业上一般从天然气或 HYPERLINK /view/288229.htm t /view/_blank 水煤气制氢气,而不采用高耗能的 HYPERLINK /view/861041.htm t /view/_blank 电解水的方法。制得的氢气大量用于 HYPERLINK /

22、view/3617991.htm t /view/_blank 石化行业的 HYPERLINK /view/1788896.htm t /view/_blank 裂化反应和生产 HYPERLINK /view/98102.htm t /view/_blank 氨气。氢气分子可以进入许多金属的 HYPERLINK /view/530971.htm t /view/_blank 晶格中,造成“ HYPERLINK /view/513101.htm t /view/_blank 氢脆”现象,使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料(如 HYPERLINK /view/1498786.htm t /vi

23、ew/_blank 蒙耐尔合金),设计也更加复杂。中文名:氢气 别称:纯氢 HYPERLINK /view/1276985.htm t /view/_blank 液氢 化学式:H2 分子量:2 熔点:-259.2(14.01K) 沸点:-252.77(20.28K) 水溶性: 难溶 密度: 0.0899kg/m3 外观:无色 闪点:可燃气体,闪点无意义 应用:工业、氢气球 安全性描述:无毒,与氧气化成水或水蒸气 危险性描述:高温易燃易爆 范德华半径:120 pm 气味: 无味 天然同位素: 氕,氘,氚 氢的同位素在自然界中存在的 HYPERLINK /view/1160.htm t /view

24、/_blank 同位素有:1H(氕pi)、2H(氘do,也叫重氢)、3H(氚chun,也叫超重氢)。以人工方法合成的同位素有:氢-4、氢-5、氢-6、氢-7。氢是最早形成的元素,在宇宙所有物质中含量大约90%,但是以 HYPERLINK /view/63071.htm t /view/_blank 单质氢气存在比较少。2、安全防护重氢无毒,有窒息性。氢气有易燃易爆性,容易发生爆炸,所以纯氢有一定危险性。若燃烧时有较响爆鸣声,则说明氢气不纯;极易发生爆炸。所以对此须引起足够的重视。其它参见氢3、起火应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给

25、正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。灭火方法:切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。特点:优点一、资源丰富。以水为原料,电解便可获得。水资源在地球上相对主要燃料石油,煤也较丰富。二、热值高。氢燃烧的热值高居各种燃料之冠,据测定,每千克氢燃烧放出的热量为1.4*108J,为石油热值的3倍多。因此,它贮存体积小,携带量大,行程远。三、氢为燃料最洁净。氢的燃烧产物是水,对环

26、境不产生任何污染。相反,以汽油,柴油为燃料的车辆,排放大量氮氧化物、 HYPERLINK /view/42235.htm t /view/_blank 四乙基铅Pb(C2H5)4,会导致酸雨,酸雾和严重的铅中毒。更重要的是,废气中还含有 HYPERLINK /view/1596788.htm t /view/_blank 3,4-苯并芘的强致癌物质,污染大气,危害健康。现世界各国对以氢为新型能源的研究颇为重视。日本于1984年5月24日在富士高速公路以每小时200千米速度首次试车(以氢为燃料)成功。缺点氢气要安全储藏和运输并不容易,它重量轻、难捉摸、扩散速度快,需低温液化,会导致阀门堵塞并形成

27、不必要的压力。4、氢气用途:工业用途 1.氢是主要的工业原料,也是最重要的工业气体和特种气体,在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。同时,氢也是一种理想的二次能源( 二次能源是指必须由一种初级能源如太阳能、煤炭等来制取的能源)。在一般情况下,氢极易与氧结合。这种特性使其成为天然的还原剂使用于防止出现氧化的生产中。在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中,在氮气保护气中加入氢以去除残余的氧。在石化工业中,需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。由于

28、氢的高燃料性,航天工业使用液氢作为燃料。2.用作合成氨、合成甲醇、合成盐酸的原料,冶金用还原剂,石油炼制中加氢脱硫剂等医学用途 a、氢气治疗疾病的概况2007年,Ohsawa的关于氢气选择性抗氧化和对大鼠脑缺血治疗作用的报道是该领域具有开创意义的工作。虽然早在1975年和2001年就有关于氢气抗氧化的报道,但2001年是研究呼吸800 kpa氢气14天的效应,而2007年报道是呼吸2kpa氢气不足1小时的效应,两者分压相差400倍,呼吸时间相差600倍,所以这绝对是完全不同性质的工作。该研究将大鼠中动脉临时阻断90分钟(将一根缝合线插到大脑中动脉起始段),然后再灌流,这是经典的脑中风动物模型,

29、类似脑缺血后再恢复血流的情况。在恢复血液供应前5分钟开始给动物呼吸含氢气1、2、4%的混合气体35分钟,结果发现动物脑组织坏死体积非常显著地减少。日本学者将这种作用归因于氢气可以选择性中和羟基自由基(羟基自由基是生物体毒性最强的自由基),尽管氢气也可以中和亚硝酸阴离子,但作用比较弱。该文章发表后,迅速引起国际上的广泛关注,大批临床和基础医学学者迅速跟进,至2014年已经有63个疾病类型被证明可以被氢气有效治疗。每年氢气生物学文章数量,如2007年3篇、2008年15篇、2009年26篇、2010年50篇、2011年63篇、2012年95篇,呈现爆发式增长。氢气的分子效应可在多种组织和疾病存在,

30、例如大脑、脊髓、眼、耳、肺、心、肝、肾、胰腺、小肠、血管、肌肉、软骨、代谢系统、围产期疾病和炎症等。在上述这些器官、组织和疾病状态中,氢气对器官缺血再灌注损伤和炎症相关疾病的治疗效果最显著,有4篇文章涉及到恶性肿瘤。 b、氢气治疗疾病的病理生理学机制关于氢气治疗疾病病理生理学机制主流观点仍是氢气的选择性抗氧化,在选择性抗氧化基础上,人们相继证明氢气对各类疾病过程中的氧化损伤,炎症反应、细胞凋亡和血管异常增生等具有治疗作用。活性氧在各类心脑血管疾病如中风和心肌梗死、代谢性疾病如糖尿病动脉硬化等人类重要急性和慢性疾病的病理生理进程中扮演了重要角色,它是分子氧在还原过程中的中间产物,包括以氧自由基形

31、式存在和非氧自由基形式存在的两大类物质,其中氧自由基又包括羟自由基、超氧阴离子、一氧化氮、亚硝酸阴离子等物质。生理情况下,活性氧在体内不断产生,也不断被清除,处于动态平衡。但在缺血、炎症等病理状态下,机体将产生大量的活性氧。其中,羟自由基和过氧亚硝基阴离子毒性较强,是细胞氧化损伤的主要介质。而一氧化氮、超氧阴离子和过氧化氢等物质毒性较弱,具有重要的信号转导作用。既往在抗氧化损伤的治疗中,还原性过强的药物可能导致机体氧化- 还原状态出现新的失衡。2007 年Ohsawa等人研究证实,氢气能够选择性清除毒性较强的羟自由基和亚硝酸阴离子,而对其它具有重要生物学功能、毒性较低的活性氧影响不大,此即氢气

32、的选择性抗氧化作用。该作用为抗氧化治疗提供了新的思路。早在2001 年,Gharib等人报道吸入8 个大气压的氢气对肝脏血吸虫感染引起的炎症反应具有治疗作用,他们认为氢气与羟自由基直接反应是氢气抗炎作用的基础。2009 年Kajiya等人报道氢气能明显抑制葡聚糖硫酸钠诱发的结肠炎症反应,减少受损结肠的炎症因子水平,减轻炎症的病理损伤,改善预后。氢气的抗炎作用与其抑制活性氧产生、中和羟自由基、抑制促炎因子释放有关。另外,巨噬细胞在炎症反应和免疫调节中起重要作用,氢气对巨噬细胞的调节为其抗炎作用奠定了基础。孙学军等2008 年的研究发现,氢气能减少大鼠缺血缺氧模型的组织损伤,呼吸低浓度的氢气可时间

33、依赖性地减少凋亡酶Caspase-3和Caspase-12 的活性,减少凋亡阳性细胞数量,研究提示氢气的作用与减少Caspase 依赖性凋亡有关。Kubota等报道使用含氢气的水滴眼具有抗角膜血管增生的作用。2 c、氢气对中枢神经系统疾病的治疗作用氢气生物学效应发现以来,氢气对以脑血管疾病为代表和以老年性痴呆为代表的中枢神经系统疾功能紊乱都具有明显的保护作用。 氢气对脑血管病的治疗作用Ohsawa等2007年报道的呼吸氢气对大鼠左大脑中动脉阻断模型的治疗作用后。孙学军等很快证明呼吸氢气对新生儿窒息引起的缺血缺氧性脑损伤具有理想的治疗作用,发现氢气对缺血缺氧性脑损伤后神经细胞凋亡酶活性有抑制作用

34、,凋亡酶活性下降导致神经细胞凋亡减少,使神经细胞坏死减少。从而减轻了脑损伤,保护了成年后的脑功能。氢气对心脏停跳引起的脑损伤具有保护作用,这进一步肯定了氢气对缺血缺氧性脑损伤的保护作用。衣达拉奉是唯一被批准用于中风治疗的抗氧化药物,和单纯使用衣达拉奉相比,氢气联合使用衣达拉奉上述核磁共振检测指标均获得更好的改善。美国Loma Linda神经外科研究所和南京医科大学、浙江大学附属医院神经外科等三家实验室先后报道氢气呼吸和注射氢气生理盐水对脑出血和珠网膜下腔出血引起的早期脑损伤、神经细胞坏死、脑水肿和血管痉挛等具有理想的保护作用。 氢气对神经退行性疾病的治疗作用巴金森病是脑干神经核黑质内多巴胺神经

35、元死亡引起的疾病,经常是许多其他神经退行性疾病如老年性痴呆的继发表现。孙学军等在模型制备前1周开始给动物随意饮用氢气饱和水,结果发现该治疗可完全消除单侧巴金森病症状的发生。非治疗组动物注射侧多巴胺神经元数量比对照侧减少到40.2%,而治疗组仅减少到83%。即使在模型制备后3天开始给氢气水治疗,单侧巴金森病症状仍可以被抑制,但治疗效果低于预先治疗,神经元数量比对照侧减少到76.3%。预先治疗组动物在模型制备后48小时,纹状体内代表多巴胺神经元末梢的酪氨酸羟化酶活性在模型对照组和治疗组均显著下降。Fujita等用MPTP诱导的小鼠巴金森病模型证明氢气具有类似效应。研究结果表明,和其他如银杏叶比较,

36、氢气具有更理想的治疗效果。2 d、氢气对肝脏病的治疗作用氢气在肝脏领域的应用研究十分突出,是早在2001年,法国潜水医学领域就有学者希望证明氢气的抗氧化作用,在马赛法国著名饱和潜水设备公司COMEX SA的设备、技术和人员帮助下,他们开展了这一研究。让感染了肝日本曼氏血吸虫病的小鼠连续14天呼吸氢氧混合气(氢气浓度为87.5%,分压为0.7 Mpa),观察对小鼠肝脏功能、肝组织氧化损伤、纤维化和血液炎症反应等方面的影响,研究结果证明,连续呼吸高压氢气对肝脏血吸虫病动物的肝组织损伤、炎症反应和后期的肝纤维化均有非常显著的保护作用。Fukuda 等在2007 年制作了大鼠肝脏缺血再灌注的模型,通过

37、对组织标本的HE 染色加MDA 加肝功能酶学检测,发现氢气疗法对肝脏的缺血损伤有非常明显的治疗效果。2009 年时,哈佛大学口腔医院的学者Kajiya 等在实验中让大老鼠喝下能产生氢气的细菌,发现对伴刀豆球蛋白诱导的肝炎具有预防作用,如果用抗生素杀灭这些细菌,则抗肝炎的作用消失,这显示了氢气对肝炎的预防与治疗作用。他们还证明,饮用氢气饱和水对伴刀豆球蛋白诱导的肝炎具有类似的治疗效果。同年,Tsai 等发现饮用富氢电解水可以保护小鼠四氯化碳诱导的肝脏损伤。中国学者孙汉勇等采用GalN/LPS,CCl4 和DEN 3 种肝损伤动物模型,通过检测氢气、活性氧水平,评价氧化损伤、细胞凋亡和炎性反应程度

38、,发现腹腔注射氢气生理盐水对急性肝脏损伤、肝纤维化和肝脏细胞增生均具有显著的抑制作用,同时细胞碉亡相关分子如JNK和caspase-3 活性下降,研究结果证明氢气不仅能治疗急性肝脏损伤,而且能治疗肝硬化。刘渠等研究认为,腹腔注射氢气生理盐水通过提高肝脏抗氧化能力,抑制肝脏炎性反应能治疗胆管阻塞后黄疸和肝损伤,这对临床上的指导意义很大。对非酒精性脂肪肝的研究证明,长时间饮用氢气水可以对抗高脂饮食引起的脂肪肝,不仅对肝脏功能、肝形态学如纤维化,而且对脂肪肝相关细胞内信号通路均有明显的阻断效应,该效果可以和传统的治疗脂肪肝的药物吡格列酮(促进胰岛素受体敏感性,降血脂)治疗效果相嫣美。长期饮用氢气水不

39、仅可以对抗脂肪肝,而且可以显著减少这种脂肪肝晚期转化成肝癌的比例,也就是说可以减少脂肪肝发生肝癌的可能性。氢气可以通过促进一种重要的信号分子FGF 21发挥减肥和治疗脂肪肝的效果。氢气在肝脏疾病的临床研究十分缺乏,2012年韩国学者Kang 等对49例接受放射治疗的恶性肝癌病人,采用随机安慰剂对照方法,给病人在放射治疗期间饮用一定量的金属镁制备的氢气水,通过对生活质量进行评价,发现该氢气水可显著提高肝癌病人放射治疗后的生活量,同时可以降低血液中氧化应激指标。氢气作为一种选择性抗氧化物质,氢对肝脏缺血、药物性肝炎、胆管阻塞引起的肝硬化、脂肪肝等多种类型的肝脏疾病具有有效和明显的治疗作用。 e、氢

40、气的临床研究进展到2013年四月为至,先后有7个疾病临床研究报道,分别是二型糖尿病、代谢综合症、血液透析、炎症/线粒体肌肉病、脑干缺血和放射治疗副作用和系统性红斑狼疮。从世界卫生组织注册的信息中可以发现,也有一些没有发表论文的临床研究。这些研究报告显示氢气在人体脂代谢和糖代谢中的关键的调节作用。2 5、制取方法实验室制取 制取氢气的简易方法 反应原理(利用 HYPERLINK /view/98245.htm t /view/_blank 金属活动性比氢强的金属单质与酸反应,置换出氢元素)注意:1、钾、钙、钠等金属与稀酸反应时,会优先置换出水中的氢并生成相应的碱,且反应过于剧烈2、选取的金属应与

41、酸 HYPERLINK /view/969150.htm t /view/_blank 反应速率适中,产生气泡均匀3、不能使用 HYPERLINK /view/48841.htm t /view/_blank 硝酸或浓硫酸,因为这两种酸具有强氧化性,反应将会生成NO2或SO2Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2;Zn+2HCl=ZnCl2+H2收集1.排水集气法(用于收集难溶于水的气体)优点:可以收集到较纯净的气体 缺点:收集到的气体较湿润2.向下排空气法(用于收集密度比空气小,不与空气中成分反应的气体),优点:过程简洁 缺点:收集到的气体不纯电解水实验电解就是将两根金属或碳棒(即电极)放

42、在要分解的物质(电解质)中, 然后接上电源,使电流通过液体。化合物的阳离子移到带负电的电极(阴极),阴离子移到带正电的电极(阳极),化合物分为二极。用锌与稀硫酸反应:氢气的实验室制取 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2注意:这里最好不用盐酸是因为该反应放热,盐酸会挥发出氯化氢气体,使制得的气体含有氯化氢杂质。用 HYPERLINK /subview/4615/8132270.htm t /view/_blank 铝和 HYPERLINK /view/1731.htm t /view/_blank 氢氧化钠溶液反应制取:2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2注:市场上零压氢气

43、机就是根据铝和氢氧化钠反应制氢充球。因为是开放性,是一边放料一边充球,所以机内是无气压的,安全系数较高。工业制作法 水煤气法(主要成分CO和H2,C+H2O=高温=CO+H2)电解水的方法制氢气电解饱和食盐水(2NaCl+2H2O=通电=2NaOH+H2+Cl2) 原始制作法 原始氢气是宇宙大爆炸由原始粒子形成的氢气,大部分分布在宇宙空间内和大的星球中,是恒星的核燃料,是组成宇宙中各种元素及物质的初始物质。地球上没有原始氢气因为地球的引力束缚不了它。只有它的化合物。人造氢气生产方法可分为以下几种启普发生器制氢气 工业氢气生产方法:由煤和水生产氢气(生产设备煤气发生设备,变压吸附设备)将水蒸气通

44、过炽热的炭层:C+H2O(g)=高温=CO+H2(水煤气),再低温分离由裂化石油气生产(生产设备裂化设备,变压吸附设备,脱碳设备)CH4=高温催化剂=C+2H2电解水生产(生产设备电解槽设备)工业废气。民用氢气生产方法:氨分解(生产设备汽化炉,分解炉,变压吸附设备)由活泼金属与酸(生产设备不锈钢或玻璃容器设备)(3)强碱与铝或硅(生产设备充氢气球机设备)一般生产氢气球都用此方法。Si+2NaOH+H2O=加热=Na2SiO3+2H2(4)甲醇裂解(生产设备导热油炉,甲醇汽化裂解设备,变压吸附装置)一般用氢气量较大化工厂均用此方法。CH3OH=高温催化=2H2+CO,低温分离实验室氢气生产方法:

45、硫酸与锌粒(生产设备:启普发生器)4.其他(1)由重水电解。(2)由液氢低温精镏。6 工业制法1、电解水制氢 多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气,阴极出氢气。该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。这种纯度的氢气常供:电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,制取多晶硅、锗等半导体原材料,油脂氢化,双氢内冷发电机中的冷却气等。像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢。利用电解饱和食盐水产生氢气如2NaCl+2H2O=电解=2NaOH+C

46、l2+H22、 HYPERLINK /view/288229.htm t /view/_blank 水煤气法制氢 气用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气(C+H2OCO+H2热)。净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2(CO+H2OCO2+H2)可得含氢量在80%以上的气体,再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)溶液中除去残存的CO而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,设备较多,在合成氨厂多用此法。有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用。像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法。3、由石油

47、热裂的合成气和天然气制氢 石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在中国的石油化工基地如在庆化肥厂, HYPERLINK /view/2921268.htm t /view/_blank 渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气 也在有些地方采用(如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等)。4、焦炉煤气冷冻制氢 把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气。此法在少数地方采用(如 HYPERLINK /view/261966.htm t /view/_blank 前苏联的Ke Mepobo工厂)。5、

48、电解食盐水的副产氢 在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢。像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产。利用电解饱和食盐水产生氢气:如2NaCl+2H2O=电解=2NaOH+Cl2+H26、酿造工业副产用玉米发酵丙酮、丁醇时,发酵罐的废气中有1/3以上的氢气,经多次提纯后可生产普氢(97%以上),把普氢通过用液氮冷却到100以下的硅胶列管中则进一步除去杂质(如少量N2)可制取纯氢(99.99%以上),像北京酿酒厂就生产这种副产氢,用来烧制石英制品和供外单位用。7、铁与水蒸气反应制氢3Fe+4H2O=高温=Fe3O4+4H2但品质较差,此系较陈旧的方法现已基本淘

49、汰八、金属镁和水的反应制氢Mg+H20-Mg(oH)2+H2通过某些矿物质的参与,镁会在冷水中缓慢均衡地反应,并生成丰富的氢气。其他工业上用水和红热的碳反应C+H2O=高温=CO+H2制取氢气的新方法盛有氢气的集气瓶的放置方法 1.用 HYPERLINK /view/213665.htm t /view/_blank 氧化亚铜作催化剂并用紫外线照射从水中制取氢气。2.用新型的钼的化合物做催化剂从水中制取氢气。3.用光催化剂反应和超声波照射把水完全分解的方法。4.陶瓷跟水反应制取氢气。5.生物质快速裂解油制取氢气。6.从微生物中提取的酶制氢气。7.用细菌制取氢气。8.用绿藻生产氢气。9.有机废水

50、发酵法生物制氢气。10.利用太阳能从生物质和水中制取氢气。利用太阳能从生物质和水中制取氢气是最佳的制取氢气的方法。理由是太阳能能量巨大、取之不尽、用之不竭、而且清洁、无污染、不需要开采、运输。怎样制取氢气的成本就大大降低。11.用二氧化钛作催化剂,在激光的照射下,让水分解成氢气和氧气.12.硼和水蒸气在高温下反应制取氢气,化学方程式为2B+6H2O=高温=2H3BO3+3H26、化学反应氢化钠与水反应:氰化钠溶液与铜反应:硼氢化钠与水反应:铝和氢氧化钠溶液反应:此外,还包括一些金属和酸的反应同样会生成氢气。检测方法氢气的检验 包装运输 1.包装方式:氢气拖车/瓶组/钢瓶2.运输方式:氢的贮运有

51、四种方式可供选择,即气态贮运、液态贮运、金属氢化物贮运和微球贮运。现实际应用的只有前三种,微球贮运方式尚在研究中。7、注意事项氢气是一种无色、无嗅、无毒、易燃易爆的气体,和氟气、氯气、氧气、一氧化碳以及空气混合均有爆炸的危险,其中,氢气与氟气的混合物在低温和黑暗环境就能发生自发性爆炸,与氯气的混合体积比为1:1时,在光照下也可爆炸。氢气由于无色无味,燃烧时火焰是透明的,因此其存在不易被感官发现,在许多情况下向氢气中加入有臭味的 HYPERLINK /view/472762.htm t /view/_blank 乙硫醇,以便使嗅觉察觉,并可同时赋予火焰以颜色。氢气虽无毒,在生理上对人体是惰性的,

52、但若空气中氢气含量增高,将引起缺氧性 HYPERLINK /subview/29078/7613442.htm t /view/_blank 窒息。与所有低温液体一样,直接接触液氢将引起冻伤。液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧,并有可能和空气一起形成爆炸混合物,引发燃烧爆炸事故。与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热或明火即会发生爆炸。气体比空气轻,在室内使用和储存时,漏气上升滞留屋顶不易排出,遇火星会引起爆炸。氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应。氢气因为是易燃压缩气体,故应储存于阴凉、通风的仓间内。仓内温度不宜超过30。远离火种、热源。防止阳光直射。应与氧气、压缩空气、卤素(氟气、氯气、溴)

53、、氧化剂等分开存放。切忌混储混运。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型,开关设在仓外,配备相应品种和数量的消防器材。禁止使用易产生火花的机械设备工具。验收时要注意品名,注意验瓶日期,先进仓的先发用。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。乙炔1、物理性质:乙炔,分子式C2H2,俗称风煤和 HYPERLINK /view/653788.htm t /view/_blank 电石气,是 HYPERLINK /view/62776.htm t /view/_blank 炔烃 HYPERLINK /view/63037.htm t /view/_blank 化合物系列中体积最小的一员,主要作工业用途,特

54、别是烧焊金属方面。乙炔在 HYPERLINK /view/421677.htm t /view/_blank 室温下是一种无色、极易燃的 HYPERLINK /view/10082.htm t /view/_blank 气体。纯乙炔是无臭的,但工业用乙炔由于含有 HYPERLINK /view/149186.htm t /view/_blank 硫化氢、 HYPERLINK /view/488568.htm t /view/_blank 磷化氢等 HYPERLINK /view/641086.htm t /view/_blank 杂质,而有一股大蒜的气味。中文名:乙炔 别名:电石气 分子量:2

55、6.04 键角:180 分子式:C2H2 纯乙炔为无色无臭的易燃气体。而电石制的乙炔因混有 HYPERLINK /view/149186.htm t /view/_blank 硫化氢H2S、 HYPERLINK /view/488568.htm t /view/_blank 磷化氢PH3、 HYPERLINK /view/35915.htm t /view/_blank 砷化氢而有毒,并且带有特殊的臭味。熔点(118.656kPa)-80.8,沸点-84, HYPERLINK /view/279515.htm t /view/_blank 相对密度0.6208(-82/4), HYPERLIN

56、K /view/42992.htm t /view/_blank 折射率1.00051, HYPERLINK /view/1036527.htm t /view/_blank 折光率1.0005(0), HYPERLINK /view/139661.htm t /view/_blank 闪点(开杯)-17.78, HYPERLINK /view/348358.htm t /view/_blank 自燃点305。在空气中 HYPERLINK /view/134293.htm t /view/_blank 爆炸极限2.3%-72.3%(vol)。在 HYPERLINK /view/651069.h

57、tm t /view/_blank 液态和固态下或在 HYPERLINK /view/170430.htm t /view/_blank 气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险,受热、震动、电火花等因素都可以引发 HYPERLINK /view/63146.htm t /view/_blank 爆炸,因此不能在加压液化后贮存或运输。微溶于水,溶于 HYPERLINK /view/3010.htm t /view/_blank 乙醇、 HYPERLINK /view/31340.htm t /view/_blank 苯、 HYPERLINK /view/52518.htm t /view/_blank

58、 丙酮。在15和1.5MPa时,乙炔在丙酮中的溶解度为237g/L,溶液是稳定的。 因此,工业上是在装满石棉等多孔物质的钢瓶中,使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入,以便贮存和运输。为了与其它气体区别,乙炔钢瓶的颜色一般为乳白色,橡胶气管一般为黑色,乙炔管道的螺纹一般为 HYPERLINK /view/1757411.htm t /view/_blank 左旋螺纹(螺母上有径向的间断沟)。 分子构型:直线型杂化类型:sp杂化中心原子孤电子对数:0通常计量单位:m;mm;cm;密度:标准气压下1.17Kg/m;在25摄氏度状况下,密度1.12Kg/m。包装方法:钢质气瓶2、化学性质乙炔(acetyle

59、ne)最简单的 HYPERLINK /view/62776.htm t /view/_blank 炔烃,又称电石气。 HYPERLINK /view/816146.htm t /view/_blank 结构式H-CC-H, HYPERLINK /view/801003.htm t /view/_blank 结构简式CHCH,最简式(又称 HYPERLINK /view/932636.htm t /view/_blank 实验式)CH,分子式 C2H2,乙炔中心C原子采用sp杂化。电子式 H:CC:H乙炔分子量 26.4 ,气体比重 0.91(Kg/m3),火焰温度3150 , HYPERLIN

60、K /view/407573.htm t /view/_blank 热值12800 (千卡/m3) 在氧气中燃烧速度 7.5 ,纯乙炔在空气中燃烧2100度左右,在氧气中燃烧可达3600度。化学性质很活泼,能起 HYPERLINK /view/4190363.htm t /view/_blank 加成、 HYPERLINK /view/52756.htm t /view/_blank 氧化、 HYPERLINK /view/823373.htm t /view/_blank 聚合及金属取代等反应。a氧化反应乙炔的燃烧 a可燃性:2CH+5O4CO+2HO(条件:点燃)现象:火焰明亮、带浓烟,燃

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