第108章液态分级蒸馏

在卡镂镐燊释学院学习的汪鑫焱了解到，空气作为一种丰富且重要的自然资源，是制备氩气的关键原料。而通过分馏液态空气这一复杂而精细的工艺，能够得到纯净的氩气，其中液态空气分级蒸馏法是实现这一目标的核心技术，其依据各稀有气体沸点的不同来实现高效分离.汪鑫焱深知这一技术背后蕴含着巨大的能量，不仅仅局限于工业生产。他心中暗自盘算，如果将这种基于物质特性差异的分离原理运用到修真当中，说不定可以开发出一种独特的功法。在课余时间，汪鑫焱一头扎进学校的实验室，尝试模拟修真者体内灵力运行轨迹，并结合液态空气分级蒸馏法的原理构建模型。经过无数次失败后，终于有所突破。他发现修真者体内灵力也有着类似的“沸点”差异，可以利用特殊的运转路线将杂质灵力如同分离氩气一样从体内排出，从而提升自身灵力的纯度。当他首次尝试按照自创的功法运行灵力时，周围泛起一阵奇异的波动，同学们纷纷投来惊讶的目光。随着灵力提纯的成功，汪鑫焱感觉自己的境界隐隐有了突破的迹象，他知道自己开启了一条前所未有的都市修真之路。

首先，我们来谈谈空气所经历的那一系列至关重要的预处理步骤吧！就像一场精心编排的舞蹈，每个动作都不可或缺。第一步，空气宛如一位风尘仆仆的旅人，迫不及待地穿过了过滤器这个“驿站”。在这里，过滤器犹如一位尽职的卫士，坚决而又细致地剔除掉空气中那些恼人的灰尘以及其他固体杂质。这些杂质仿佛是阻碍后续工艺顺利前行的绊脚石，必须被清除干净。

紧接着，完成初步净化的空气马不停蹄地进入到下一个环节——压缩机。压缩机就像是给空气注入了一股强大的力量，使得原本轻盈的空气承受着巨大的压力，其压力节节攀升。这种加压操作并非无的放矢，而是有着深远意义的：它能够显著提升空气的液化效率，为接下来的流程奠定坚实的基础。

然后，被压缩且增压后的空气如同赶赴一场极寒之约般，投身于制冷装置之中。在那里，液氮等低温介质正严阵以待。它们用自己的冰冷怀抱迎接空气的到来，并迅速将其温度降低至极低水平，通常可以达到令人惊叹的零下200°c左右。在如此酷寒的环境里，空气再也无法保持气态的潇洒姿态，开始悄然发生变化，逐渐液化成为液态空气。至此，空气已经完成了从气态到液态的华丽蜕变，准备踏上新的征程。

接下来，整个实验迎来了最为关键且令人瞩目的蒸馏环节。这一过程就如同一场精心编排的化学舞蹈，每一个步骤都需要精准无误地执行。

当我们将那冰冷的液态空气置于特制的蒸馏装置之中后，一场奇妙的分离之旅就此展开。要知道，空气中包含着各种各样的气体成分，但它们各自有着独特的性质，其中最重要的一点就是沸点的差异。而正是利用这一特性，我们才能实现对各种气体的有效分离。

首先逸出的是那些沸点相对较低的气体，比如氮（其沸点约为-195.8c）、氦（沸点低至惊人的-268.9c）以及氖（沸点大约是-246.1c）。可以想象一下，当温度慢慢上升，接近这些气体的沸点时，它们仿佛迫不及待地想要挣脱束缚，争先恐后地从液态空气中逃逸而出，迅速汇聚成一股混合气体。

然而，要想让这场分离表演顺利进行下去，对于温度的把控绝对是重中之重。操作人员必须全神贯注地盯着温度计，小心翼翼地调整加热功率，确保温度能够精确地提升到各个目标气体的沸点附近。只有这样，那些气体才会乖乖地按照预定的顺序逐一分离出来。

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.