简介
编辑氧气混合气是氢气 (H2) 和氧气 (O2) 的混合物。这种气态混合物用于火炬来处理耐火材料,并且是第一种用于焊接的气态混合物。理论上,2:1 的氢气:氧气比例足以达到最大效率; 实际上,为了避免氧化火焰,需要 4:1 或 5:1 的比例。
这种混合物也可称为 KnalLGas(斯堪的纳维亚语和德语 Knallgas:bang-gas),尽管一些作者将 knallgas 定义为燃料与完全燃烧所需的精确氧气量的混合物的通用术语,因此 2:1 氢氧将被称为氢气。
属性
编辑氧气混合气在达到自燃温度时会燃烧。 对于化学计量比为 2:1 的氢气:氧气,在正常大气压下,自燃发生在大约 570 °C (1065 °F)。 在较低温度下用火花点燃这种混合物所需的最低能量约为 20 微焦耳。 在标准温度和压力下,当氢氧含量在 4% 到 95% 之间(按体积计)时,氢氧气就会燃烧。
点燃时,气体混合物会转化为水蒸气并释放能量,从而维持反应:燃烧每摩尔 H2 需要 241.8 kJ 的能量 (LHV)。 释放的热能与燃烧方式无关,但火焰温度会发生变化。 使用精确的化学计量混合物可达到约 2,800 °C (5,100 °F) 的最高温度,比空气中的氢火焰高约 700 °C (1,300 °F)。当任何一种气体混合超过此比例时 ,或者当与氮气等惰性气体混合时,热量必须散布到更多的物质中,火焰温度会更低。
电解生产
编辑纯化学计量混合物可以通过水电解获得,它使用电流来离解水分子:
电解:2 H2O → 2 H2 + O2 燃烧:2 H2 + O2 → 2 H2O
威廉·尼科尔森是 1800 年第一个以这种方式分解水的人。理论上,封闭系统的输入能量总是等于输出能量,正如热力学第一定律所述。然而,在实践中,没有系统是完全封闭的,产生氢氧所需的能量总是超过燃烧释放的能量,即使是在最大实际效率下,正如热力学第二定律所暗示的那样。
应用
编辑灯光
编辑已经描述了许多形式的氢氧灯,例如 limelight,它使用氢氧火焰将一块石灰加热到白热状态。 由于氢氧的爆炸性,聚光灯已被电灯所取代。
氧气混合气吹管
编辑氢氧吹管的基础由 Carl Wilhelm Scheele 和 Joseph Priestley 在 18 世纪最后 25 年左右奠定。 氢氧吹管本身是由法国人 Bochard-de-Saron、英国矿物学家 Edward Daniel Clarke 和美国化学家 RoBERT Hare 在 18 世纪末和 19 世纪初开发的。 它产生的火焰足够热,可以熔化铂、瓷、耐火砖和刚玉等耐火材料,是多个科学领域的宝贵工具。 它在 Verneuil 工艺中用于生产合成刚玉。
氧气混合气手电筒
编辑氢氧火炬(也称为氢氧火炬)是一种氧气火炬,它使用氧气(氧化剂)燃烧氢气(燃料)。 它用于切割和焊接金属、玻璃和热塑性塑料。
由于来自电弧焊和其他氧燃料割炬(例如乙炔燃料割炬)的竞争,如今氢氧割炬已很少使用,但它仍然是某些利基应用中的首选切割工具。

氧气混合气曾用于加工铂金,因为当时只有它能燃烧到足以熔化金属的温度 1,768.3 °C (3,214.9 °F)。 这些技术已被电弧炉所取代。
伪科学主张
编辑布朗气与各种夸大的说法有关。 它通常被称为 HHO 气体,这个术语是由边缘物理学家 Ruggero Santilli 推广的,他声称他的 HHO 气体是由一种特殊的设备产生的,是一种新形式的水,具有新的性质,基于他的磁极理论。
许多其他关于布朗气体的伪科学说法,例如中和放射性废物、帮助植物发芽等的能力。
氧气混合气经常与声称使用水作为燃料的车辆一起提及。
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