惰性气体通过创造一种氧气(主要氧化剂)大大减少或完全消失的环境来防止氧化。这是通过用惰性气体代替系统或容器中的空气来实现的,惰性气体不易与其他物质发生化学反应。惰性气体在减缓或阻止氧化过程方面特别有效,因为氧化过程会导致产品和部件腐蚀、保质期缩短和其他形式的变质。
作用机制:
氮气、氩气和二氧化碳等惰性气体用于置换特定空间中的氧气。由于氮气在大气中的高扩散率和丰富度,通常会受到青睐。通过精心保持容器环境中的压力和成分平衡,这些气体可产生惰性气氛,大大降低氧化的可能性。化学稳定性:
惰性气体的稳定性归功于其完整的价电子壳,这使得它们不太可能与其他物质发生反应。这种化学惰性对于防止不必要的化学反应(如氧化和水解)至关重要,空气中的氧气和湿气通常会引发这些反应。
应用:
惰性气体广泛应用于各行各业,以保持产品的完整性。例如,在食品行业,惰性气体用于去除包装中的氧气,从而防止细菌滋生和食用油因氧化而酸败。同样,在化工和制造行业,惰性气体也用于在储存和运输过程中保护高活性物质和危险材料。特殊用途:
在某些情况下,会使用内热气体(氢、氮和一氧化碳的混合物)等特种气体。这些气体可作为还原剂,进一步保护表面不被氧化。内热气体在气体渗碳和碳氮共渗等工艺中特别有用,可作为载气,帮助维持无氧化环境。