潜水船是如何进行换气的化学方法

‘壹’ 海底两万里鹦鹉螺号怎么和外界交换新鲜空气

《海底两万里》鹦鹉螺之所以能自由呼吸是因为：鹦鹉螺号会定期浮出水面，进行换气，并储存一些新鲜空气。

‘贰’ 潜艇下面的人怎么呼吸

维持潜艇人员的呼吸氧气来源有：通气管，是一种可以升降的管子，潜艇在水下时，如果下潜深度不深，可将通气管升出水面，空气经管子进入潜艇舱室，进行空气交换，以此获得氧气。潜艇在有条件与外界进行空气交换的时候，都会用泵将空气压缩并储存起来；一部分空气，在水下可以通过空气循环装置来进行对流，为艇内提供氧气。氧气再生药板是由一片片涂有过氧化钠的薄板组成，使用时产生化学反应，吸收二氧化碳，释放出氧气，每箱药板可供40人使用1.5小时左右。氧烛是用亚氯酸钠等化学药品制成的应急制氧物品，危急时，点燃氧烛就可以放出纯氧，一根氧烛大约可使100人呼吸1个小时。还有电解可以用来制备氧气，但常规潜艇上一般不配备电解制氧装置。

‘叁’ 在潜水艇中长期在水下时如何制氧气

常规动力潜艇在水下可以通过空气管获得足够的空气驱动机器和呼吸。而且常规潜艇一般使用储存的高压空气罐和再生药板作为氧气来源。再生药板原理是1摩尔过氧化物和1摩尔二氧化碳发生化学反应可以产生0。5摩尔的氧气，这个是中学化学课本里常见的问题！由于常规动力潜艇水下航行时间不是特别长所以没有必要安装大型制氧设备！纠正一个错误：AIP的确储存了液态氧，但是不是供应呼吸，而是供燃料电池提供电化学反应的氧化剂！
关于核潜艇，原来这里的核潜艇专家洋底黑鲨走了。我从他的着作里面摘抄如下内容：希望满意！
空气是人类赖以生存的最基本条件，空气品质的好坏，直接关系到人员的身体健康。那么如何在密闭的核潜艇里保持人体需要的足够氧气、并把空气污染降到最小呢？在核潜艇上，为了保持良好的空气质量，专门设有空气监测分析系统、空气再生系统、空气净化系统和通风换气系统，主要装置如下。
首先，在核潜艇上装有制造氧气的装置。
氧气在自然界中的含量约为21%，如果氧气含量降到16%时，人员的呼吸就会感到困难，出现缺氧症；当降到10%时会使人神智恍惚；降到6%时便会使人休克甚至死亡。核潜艇里的氧气极其有限，是不可能长期维持一百多人的需求量的，一旦封闭空气源头，即刻会威胁到生命，所以只能按生存所需的最佳比例不断补充氧气。中国核潜艇舱室中氧气的浓度标准为19%—21%之间。
担负生产氧气的主要装置是电解水制氧装置，它的基本原理是用电离分解法把水（H2O）分解为氢（H）和氧（O），氧气通过全船通风换气系统输送到船舱的每个角落，供给人员呼吸，而氢气则被储存在氢气罐里，择机排出船外。由于电解水制氧装置需消耗大量的电能，所以常规潜艇上不用此法制氧。
有时在核潜艇上还备有补充或应急制氧措施，如氧气再生药板、氧烛和高压氧气瓶等。氧气再生药板是由一片片涂有过氧化钠的薄板组成，使用时产生化学反应，吸收二氧化碳，释放出氧气，每箱药板可供40人使用1.5小时左右。氧烛是用亚氯酸钠等化学药品制成的应急制氧物品，危急时，点燃氧烛就可以放出纯氧，一根氧烛大约可使100人呼吸1个小时，美国早期弹道导弹核潜艇上装有200只，英国每个舱室带2只。

参考文献：海洋出版社：走进核潜艇

‘肆’ 潜艇如何取得氧气、排气、换气

目前的潜艇中都装有氧气发生装置，包括电解水制氧、氧气瓶、液氧罐，仅仅是液氧罐释放的氧气，就足够全艇人员呼吸3个月了。

潜艇中还常常使用一种“氧烛”，它由特殊化学材料制成，样子很像蜡烛，点燃后会产生大量氧气。

潜艇上装有通气管。在适当的条件下，潜艇可以上升至离水面几米到十几米的地方，将通气管升出水面，吸入新鲜空气，排出艇内的浑浊空气。

‘伍’ 海底两万里诺第留斯号潜艇关上舱盖后，在海底是如何调换新鲜空气的

并没有新鲜空气，主要依靠化学手段或者干脆就是压缩空气来保证艇内氧气供应，空气质量比较糟糕，并且也没办法很长时间待在水下。

‘陆’ 核潜艇是怎样解决食物和氧气还有休息

潜艇里需要有这种特殊装置叫氧气再生板，这个氧气再生板就可以把整个潜艇里空间的空气，通过这种化学反应才能释放出氧气，这种再生板它有一个时间限制，如果说确实很长时间在水下航行了，这个再生板也会失效。
艇上的空气再生是靠电解水制造氧气,用吸收剂消解二氧化碳,再通过核装置与过滤器 驱除有害废气。如果是半潜伏在水中，那么就应该安装通风口，如果全潜在水中，使用压缩空气瓶，医用氧气瓶在潜艇中不适用。Na2O2过氧化钠只在紧急情况下，气源耗尽时才用的。
平时下潜后都是用的储存在气瓶里的压缩空气，经减压后供艇员呼吸。潜水艇内有高压、中压、低压空气系统。具体请看有关军事科技网站。潜水艇虽然都沉下去海底，但是潜水艇会时不时的将自身机体浮出水面上来，这样可以打开最上面的舱门就可以直接释放二氧化碳，从而可以得到更加新鲜的空气，还有就是潜水艇在观察的状态时，是会通过指挥塔的装置自动为潜水艇去换气的。
还有一个就是潜水艇在潜入海水里面，潜水艇是属于很密闭的空间，根本没有办法露出一点缝隙的。这样子就不可能去通过海水去换气的，只能去通过外面的帮助才可以。这时候就用到了制氧的工具了，比如制氧药板，还有氧气瓶这些东西。但是氧气瓶还是要等到最后的关头，潜水员才会将氧气瓶拿出来使用。

‘柒’ 《海底两万里》阿龙纳斯教授对潜水艇的换气有哪些设想

用化学方法获得空气；用氯酸钾加热放出氧气，或用氢氧化钾吸收二氧化碳；利用高压力把空气储藏在密封的空间里，然后根据船上人员需要再把空气放出来；像鲸鱼类动物一样，浮到水面上来呼吸，二f四小时换一次空气。

‘捌’ 常规潜艇的发动机在水下怎么吸气和排气啊

1.水下空气筒航行：
深度水下8—15米，潜艇舰桥内升上潜艇水下航行吸气装置——空气筒，提供柴油机燃烧所需空气。由舰桥后端的潜艇水下排气装置排气。这两个装置都是单向的，防止海水倒灌。
2.不依赖空气航行AIP：
不依赖空气推进系统（AIP）是指潜艇在水下不依赖外界的空气也能提供推进动力和其他动力的能源系统。常规潜艇的AIP（Air Independent Propulsion）系统主要利用自身携带的氧气（通常为液氧），为热机或电化学发电装置提供燃烧条件，完成能量转换，提供水下航行所需的推进动力。
目前，常规潜艇的AIP系统主要分为两大类：热机系统和电化学系统。其中热机AIP系统主要包括闭式循环柴油机(CCD/AIP)、斯特林发动机 (SE/AIP)、闭式循环汽轮机(MESMA/AIP)、核电混合推进系统(SSN/AIP)；电化学AIP系统主要是聚合物电解质膜燃料电池（PEM /AIP），包括碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池。但目前国外技术较为成熟、或者已进入实用阶段，能够大幅提高常规潜艇水下作战能力的AIP系统主要是闭式循环柴油机、斯特林发动机、闭式循环汽轮机和燃料电池这四种。这些AIP系统有的已经成功进行了试验，有的已经装备新型潜艇。闭式循环柴油机（CCD/AIP）除了进、排气系统与普通柴油机不同外，其工作原理与目前常规动力潜艇所使用的普通柴油机是一样的。其工作原理是：用潜艇自带的氧气代替空气中的氧，将废气中的二氧化碳经过冷却和吸收后排到艇外，部分二氧化碳作为工质参加循环工作；同时用氢气取代空气中的氮气，改善循环气体的燃烧质量。其具体工作流程是：将氧气和氢气按一定比例混合成相当于空气成分的气体输入到柴油机的气缸中，然后柴油与氧气发生燃烧反应，产生的热能推动活塞运动进而带动曲轴运转，产生机械能。燃烧后的废气从柴油机排出，温度大约在350-400℃ 之间，主要成分是二氧化碳、水蒸气、氩气和部分氧气。这些废气经过喷淋冷却器被冷却到100℃左右，其中的水蒸气被冷却成水，剩余废气进入一个吸收器。二氧化碳与吸收器喷淋的海水混合并被吸收，由海水管理系统排出艇外。

‘玖’ 潜艇在水下是怎样获的新鲜空气的

通气管装置、空调装置、空气再生装置和空气净化装置获取氧气。

通气管装置是一种可以升降的管子，在近海海域或夜间航行时，可将通气管升出水面，空气经管子进入潜艇舱室，舱内污浊空气可通过设在指挥台围壳后部的排气管装置用抽风机排出，使艇内空气对流，可以保持新鲜空气。

空气再生装置是一种可以生成氧气的装置，它由再生风机、制氧装置、二氧化碳吸收装置等组成。工作时，风机将舱内污浊的空气经风管抽至二氧化碳吸收装置，消除二氧化碳，再在处理过的空气中加进由制氧装置产生的氧气，然后经风管送到各舱室供艇员呼吸，以达空气再生的目的。

(9)潜水船是如何进行换气的化学方法扩展阅读：

基本原理是用电离分解法把水分解为氢和氧，氧气通过全船通风换气系统输送到船舱的每个角落，供给人员呼吸，而氢气则被储存在氢气罐里，择机排出船外。由于电解水制氧装置需消耗大量的电能，所以常规潜艇上不用此法制氧。

潜艇内的氢气主要来自于蓄电池、电解水等装置。而且氢气的浓度也不能过高，一旦氢气的浓度超过4%，那么就很容易导致氢气遇明火发生爆炸的情况，这是相当危险的。因而在潜艇里都安装有氢气浓度监测装置和氢气处理装置。

‘拾’ 潜水艇中的氧气，是从哪里来的呢怎么解释呢

众所周知，我们居住的这个星球都是被海洋所包围，可以说地球其实就是一个海洋的星球。

但是人类对于海洋的了解却是非常的少，据统计只有5%左右，在我们的印象中上天比入海更难，实际情况却是恰恰相反，但是人类从来没有停止过对海洋的探索。

因此潜艇要想潜得更深，就需要外壳更加坚固，现在很多潜艇外壳都采用坚固的钛合金材料，这让潜水艇的承受压强的能量变得更高。

同时，将潜水艇设计成水滴型结构，能够达到分散外壳受到的压强，从而减小潜艇外壳单位面积上所受到的压强，并且这样的设计还能减小航行时的阻力。

潜艇中氧气从哪里来‍

潜艇长时间在水中航行，这就需要能够持续给在密闭潜艇内工作的舰员供氧，那么这些氧气是从哪里来的呢。

早期的潜艇需要每隔数小时就上浮出水面，或者是水下数米的深度，使用通气管来向艇内输送氧气，并将废气排出艇外。

后来的潜艇开始使用制氧设备，采用空气再生法制氧，将排出的废气经过处理分离出二氧化碳，再由制氧装置加工产生氧气，潜艇内的空气就能循环使用,这样潜水艇能在水下待4~7天。

而更厉害的核潜艇所采用的是电解水法，通过电解就能在水中分离出氧气，能为潜艇连续供氧，从理论上讲核潜艇可以长年累月的在水下航行，但考虑到舰员长期在密闭的环境中所承受的巨大压力，核潜艇连续呆在水中的时间不会超过3个月。