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工业氩气理化性质手册

引言

氩气，作为一种无色、无味、无嗅的惰性气体，在工业领域有着广泛的应用。其独特的理化性质使其成为诸多工业过程中不可或缺的关键辅助气体。本手册旨在系统阐述工业用氩气的理化特性、安全事项及相关实用信息，为工业生产中的安全操作、高效应用提供专业指导。

一、基本信息

1.1名称与标识

*中文名称：氩气

*英文名称：Argon

*化学分子式：Ar

*CAS号：7440-37-1

*工业别名：工业氩

1.2分子量

氩气的分子量为约40（以碳十二为标准的相对原子质量）。

二、物理性质

2.1外观与性状

在常温常压下，氩气为无色、无味、无臭的气体。在液态时，氩呈现为无色透明的液体。

2.2密度

*气体密度：在标准状况（0℃，101.325kPa）下，氩气的密度约为空气的1.38倍。

*液体密度：在其沸点时，液态氩的密度远大于气态，这一特性使其便于储存和运输。

2.3沸点与熔点

*沸点：在标准大气压下，氩气的沸点约为-186℃。

*熔点：在标准大气压下，氩气的熔点约为-189℃。

2.4临界性质

*临界温度：氩气的临界温度约为-122℃，这意味着在高于此温度时，无论施加多大压力，氩气都不能被液化。

*临界压力：其临界压力约为4.86MPa。

2.5溶解性

氩气在水中的溶解度较小，且随着温度的升高而降低。在常见的有机溶剂中，其溶解度亦非常有限。

2.6热学性质

*热导率：氩气的热导率较低，这一特性使其在某些隔热或保温应用中具有潜力。

*比热容：具有特定的定压比热容和定容比热容，其数值随温度变化而有所不同。

2.7其他物理性质

*折射率：在气体状态下，氩气的折射率略大于空气。

*介电常数：作为惰性气体，其介电常数接近1。

三、化学性质

3.1化学稳定性（惰性）

氩气是一种化学性质极不活泼的惰性气体，其原子具有稳定的电子构型（最外层电子数为8），这使得它在通常情况下不易与其他元素或化合物发生化学反应。

3.2与常见物质的反应性

在常温常压下，氩气不与金属、非金属、酸、碱、盐等大多数物质发生化学反应。它既不燃烧，也不支持燃烧。

3.3在极端条件下的反应可能性

尽管氩气化学性质稳定，但在特定的极端条件下，如极高温度、强放电或高能辐射环境中，理论上可能与极少数物质（如某些活泼金属或卤素）形成不稳定的化合物或包合物，但此类情况在工业常规应用中极为罕见。

四、安全与健康危害

4.1主要危害特性

*窒息性：氩气本身无毒，但由于其无色无味，且密度大于空气，容易在低洼处或密闭空间积聚，排挤空气中的氧气，导致环境氧含量降低，从而引起人员窒息。这是氩气最主要的安全危害。

*低温冻伤：液态氩的温度极低（沸点约-186℃），皮肤直接接触液态氩或其冷蒸气会导致严重的冻伤（冷灼伤）。

*物理爆炸风险：盛装氩气的钢瓶属于压力容器，若受到猛烈撞击、高温烘烤或超压，可能发生物理爆炸。

4.2毒性

氩气为单纯窒息性气体，无明确的毒性作用。其对人体的危害主要源于氧气的稀释和剥夺。

4.3燃爆性

氩气不具有可燃性，也不助燃，因此不存在火灾或爆炸的化学风险。但高浓度氩气环境中，所有燃烧物都会因缺氧而熄灭。

五、安全防护措施

5.1工程控制

在可能产生氩气泄漏的场所，应确保良好的通风换气，特别是在密闭或半密闭空间，必要时应安装强制通风系统和氧含量监测报警装置。

5.2个体防护装备

*呼吸系统防护：在正常工作环境下，一般无需特殊呼吸防护。但在进入可能存在高浓度氩气的受限空间或进行应急处理时，必须佩戴自给式正压呼吸器（SCBA）或其他合适的隔绝式呼吸防护用品。

*眼睛防护：操作液态氩或在可能有液氩飞溅的场合，应佩戴化学安全防护眼镜或面罩。

*身体防护：应穿着保暖、防静电的工作服。接触液态氩时，需佩戴专用的低温防护手套和围裙。

*手部防护：根据操作需求，佩戴相应的防护手套，接触液态氩时必须使用耐低温手套。

5.3安全操作注意事项

*避免在密闭空间内大量使用或储存氩气。

*搬运氩气瓶时应轻装轻卸，防止撞击、摔倒。

*使用前检查气瓶阀门、压力表、连接管路及相关设备是否完好，确保无泄漏。

*严禁对气瓶进行敲击、焊接或改造。

*气瓶应直立存放，并固定牢靠，远离火源、热源及易燃易爆物品。

六、应急处理措施

6.1泄漏应急处理

*立即疏散：发现氩气泄漏，应立即撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。

*切断气源：在确保安全的前提下，尽可能关闭泄漏源。

*通风换气：打开门窗或启动通风设备，加速空气流通，将泄漏的氩气驱散，降低空间浓度。

*进入前检测：在进入