第108章 液态分级蒸馏（2/2）

比如说，当温度升高到极其接近-196°c 之时，氮气的沸点终于抵达。就在这一刻，氮气像是得到了解放的精灵一般，开始大量地逸散出来。它们欢快地涌向收集管道，留下了身后正在等待登场的其他气体伙伴们。

随着时间的推移，蒸馏进程不断推进，那些沸点较低的气体也相继完成了自己的使命，渐渐与主体分离而去。最终，留在蒸馏装置中的，只剩下了富含氩、氪、氙等稀有气体的液氧。此时的液氧宛如一颗璀璨的明珠，静静地躺在那里，等待着进一步的处理和应用。

随后，对含有氩、氪、氙的液氧再次进行蒸馏。因氩的沸点（-185.9c）低于氧（-183c），所以当温度升高到接近氩的沸点时，氩气会先逸出，从而得到粗制的氩气。然而，此时得到的粗制氩气并非纯净物，其中还含有其他稀有气体如氪、氙以及未完全分离的氧气等杂质，其纯度一般在99%以下，无法满足一些对氩气纯度要求较高的应用场景.

为了获得更纯净的氩气，需要进一步对粗制氩气进行杂质去除处理。先将粗制氩气通过氢氧化钠溶液，二氧化碳会与氢氧化钠发生化学反应，其反应方程式为：2naoh + co_2 = na_2co_3 + h_2o 。在这个过程中，二氧化碳会被氢氧化钠溶液充分吸收，从而从氩气中除去。这一步骤通常在特定的吸收装置中进行，以保证气体与溶液能够充分接触，提高二氧化碳的去除效率。

然后，让经过氢氧化钠溶液处理后的气体通过灼热的铜丝。此时，氧气会与铜发生氧化反应，即 2cu + o_2 = 2cuo ，氧气会在该反应中被消耗掉，从而实现氧气的去除。在实际操作中，需要将铜丝加热至一定温度，并使气体缓慢通过，以确保氧气能够与铜丝充分反应。

最后，使气体通过灼热的镁屑，氮与镁会发生化学反应生成氮化镁，化学方程式为：3mg + n_2 = mg_3n_2 。通过这一反应，氮气被有效地转化为氮化镁固体，从而从气体中除去。经过这一系列的杂质去除步骤后，剩余的气体便是以氩气为主的稀有气体混合物，其纯度可达到较高水平，能够满足大多数工业和科研领域的需求.

在工业生产中，制备高纯氩气还存在其他方法。例如采用变压吸附法与催化脱氧法相结合的三段法，第一段变压吸附装置可脱除氧气、二氧化碳和水，得到富含氮气和氩气的中间气；第二段变压吸附装置进一步脱除氮气，得到富含氩气的气体；第三段催化脱氧装置则去除微量氧气和生成的二氧化碳，最终得到高纯氩气.