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    氮氣的用途 氮氣的制備方法

    發布時間: 2021-06-23 11:09:38
    來源: 粵佳氣體
    作者: 小粵
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    氮氣的用途有哪些?氮氣通常被稱為惰性氣體,用于某些惰性氣氛中以進行金屬處理,并用于燈泡中以防止產生電弧,但它不是化學惰性的。它是動植物生命中必不可少的元素,并且是許多有用化合物的組成部分。氮與許多金屬結合形成硬氮化物,可用作耐磨金屬。鋼中的少量氮會抑制高溫下的晶粒生長,并且還會提高某些鋼的強度。它也可用于在鋼上產生堅硬的表面。氮氣可用于制造氨,硝酸,硝酸鹽,氰化物等;在制造炸藥中;填充高溫溫度計,白熾燈泡;形成惰性材料以保存材料,用于干燥箱或手套袋中。食品冷凍過程中的液氮;在實驗室中作為冷卻劑。

    氮氣,化學式為N?,為無色無味氣體。氮氣化學性質很不活潑,在高溫高壓及催化劑條件下才能和氫氣反應生成氨氣;在放電的情況下才能和氧氣化合生成一氧化氮;即使Ca、Mg、Sr和Ba等活潑金屬也只有在加熱的情形下才能與其反應。氮氣的這種高度化學穩定性與其分子結構有關。2個N原子以叁鍵結合成為氮氣分子,包含1個σ鍵和2個π鍵,因為在化學反應中首先受到攻擊的是π鍵,而在N?分子中π鍵的能級比σ鍵低,打開π鍵困難,因而使N?難以參與化學反應。

    大氣中約有4,000萬億噸氣體,其中氮氣占78%。氮氣微溶于水和酒精。它是不可燃的,被認為是一種窒息性氣體(即呼吸純凈的氮氣會剝奪人體的氧氣)。盡管氮被認為是一種惰性元素,但它會形成一些非?;钴S的化合物。它可用作稀釋劑并控制自然的燃燒和呼吸速率,在較高的氧氣濃度下會更快。

    氮可溶于水和酒精,但基本上不溶于大多數其他液體。它在生活中是必不可少的,其化合物可用作食物或肥料。氮用于制造氨和硝酸。氮氣在環境溫度和中等溫度下基本上是惰性氣體。因此,大多數金屬都容易處理它。在升高的溫度下,氮可能對金屬和合金具有侵蝕性。

    氮氣的制備方法

    深冷分離法:深冷分離法又稱為低溫精餾法,利用空氣中氮氣與氧氣的沸點不一致來分離氧氣和氮氣。由于氮氣的沸點(-196℃)低于氧氣(-183℃),在液態空氣的蒸發過程中,液氮比液氧更容易變成氣態,而在空氣液化過程中,氧氣比氮氣更容易變成液態。由于氮氣與氧氣的沸點相差不大,液態空氣與氣態空氣需經過反復多次的蒸發、冷凝、再蒸發過程(該過程稱為低溫精餾過程),最終在精留塔頂部氣相餾分中就可以過得較高高純度的氮氣,氮氣的純度取決于精餾塔的塔板級數和精餾效率。

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