目前在工业上得到氩的方法就是把空气蒸馏,.用冷凝器可以先把沸点 90.2 K 的氧液化,移除 液氧之后,继续冷却就可以液化沸点为87.3K的氩气,然后留下沸点77.35K的氩气。目前以这种方法制造的氩气在全世界高达七十万吨 /年.
制取气体是实验化学中基本与重要的一项技能。在部分化学反应中有气体参与,但是气体试剂不便于储存,所以在进行实验前要通过反应来生成这种气体,随制随用。
氩气是空气的组成成分之一,占空气体积的0.934%,密度大于空气。氩气是无色、无味的稀有气体,化学性质很稳定,几乎不与其它元素起化学反应,因此,又叫惰性气体。
氩气的工业化生产方法:
空气低温分离法(深冷法)制取。氩的沸点在氧、氮之间,在空分装置上塔的中部含量高,叫氩馏分。在分离氧、氮的同时,将氩馏分抽出,进一步分离提纯,就可得到氩产品。
在空气中含有的0.932%的氩,沸点在氧、氮之间,在空分装置上塔的中部含量高,叫氩馏分。在分离氧、氮的同时,将氩馏分抽出,进一步分离提纯,也可得到氩副产品。
对全低压空分装置,一般可将加工空气中30%~35%的氩作为产品获得,对中压空分装置,由于膨胀空气进下塔,不影响上塔的精馏过程,氩的提取率可达60%左右;但是,小型空分装置总的加工空气量少,所能生产的氩气量有限,是否需要配置提氩装置,要视具体情况确定。
惰性气体一般只能通过空气搜集制取。将空气冷凝液化以后分馏,可以根据不同成分的沸点不同的特点,逐步获得空气中的各种成分,包括各种惰性气体(稀有气体)。常规化学方法是难以制得惰性气体的。工业上氮气和氧气也是通过这种方法制备(但是这种设备要求在实验室通常难以达到)。
氩气是制氧的副产品,因为氩气的沸点介于氧、氮之间,差值很小,所以在氩气中常残留一定数量的杂质。焊接用氩气按我国GB氩气及其检验方法)标准要求,其纯度应达到99.99%。具体技术要求见下表,如果氩气中的杂质含量超过规定标准,在焊接过程中不但影响对熔化金属的保护,而且极易使焊缝产生气孔、夹渣等缺陷,使焊接接头质量变坏,并使钨极的烧损量也增加。