氮是地球上第30豐富的元素。考慮到氮?dú)庹即髿饬康?/5,即占大氣的78%以上,幾乎可以使用無(wú)限量的氮?dú)狻9I(yè)常使用分餾液態(tài)空氣的方法來(lái)獲得大量氮?dú)?。瑞典化學(xué)家卡爾·謝勒(Carl Scheele)和蘇格蘭植物學(xué)家丹尼爾·盧瑟福(Daniel Rutherford)在1772年分別發(fā)現(xiàn)了氮。牧師卡文迪許和拉瓦錫也在差不多的同一時(shí)間單獨(dú)地獲得了氮。Rutherford在他的老師Joseph Black的啟發(fā)下,研究含碳物質(zhì)在有限量的空氣中燃燒后所留下的殘余“空氣”的性質(zhì)時(shí),他用KOH除去CO2,從而獲得了氮。他認(rèn)為這是從已燃燒的物質(zhì)中吸收了燃素的普通空氣。有些人不顧A. L. Lavoisier的研究成果,直到1840年還在爭(zhēng)論關(guān)于氮?dú)獾幕拘再|(zhì)。氮?dú)庠谙鹉z硫化過(guò)程中作保護(hù)氣體,防止橡膠氧化。虹口區(qū)超純氮?dú)庵圃?/p>
氮?dú)馐菬o(wú)色無(wú)味氣體,微溶于水,熔點(diǎn)-210℃,沸點(diǎn)-196℃。氮?dú)夥肿臃€(wěn)定性極高,是已知雙原子分子中較穩(wěn)定的分子之一,可用作保護(hù)性氣體。氮的化學(xué)活性主要是在高溫下表現(xiàn)出來(lái)。在高溫、高壓并有催化劑存在的條件下,氮?dú)饪膳c氫氣生成氨氣。在放電條件下氮?dú)饪膳c氧氣化合成一氧化氮。氮?dú)饪膳c堿金屬和堿土金屬反應(yīng)形成離子型氮化物。工業(yè)上采用分離液態(tài)空氣的方法制備氮?dú)?。氮?dú)庵泻猩倭康乃脱鯕?,可通過(guò)燒紅的銅網(wǎng)和五氧化二磷可分別除去,得到高純氮?dú)?。靜安區(qū)灌裝氮?dú)馐袃r(jià)氮?dú)庠谑称饭I(yè)中有著廣泛應(yīng)用,如用作保護(hù)氣,防止食品氧化變質(zhì)。
與此同時(shí),氮?dú)膺€會(huì)欺騙我們的大腦,讓它命令肺部停止呼吸,這是由于人體的呼吸是由大腦的延髓控制,它根據(jù)血液中的二氧化碳和氧氣的分壓來(lái)調(diào)節(jié)呼吸頻率和深度。當(dāng)血液中的二氧化碳分壓升高時(shí),延髓會(huì)刺激呼吸肌肉加快呼吸,以排出多余的二氧化碳;當(dāng)血液中的二氧化碳分壓降低時(shí),延髓會(huì)抑制呼吸肌肉減慢呼吸,以保留足夠的二氧化碳。當(dāng)人體吸入純氮?dú)鈺r(shí),血液中的二氧化碳分壓不會(huì)升高,而是保持在正常水平,所以延髓不會(huì)感知到缺氧的危險(xiǎn)信號(hào),也不會(huì)加快呼吸。但是,血液中的氧氣分壓會(huì)迅速下降,導(dǎo)致腦細(xì)胞缺血缺氧,失去功能 。這樣,延髓也會(huì)停止工作,無(wú)法控制呼吸肌肉,導(dǎo)致肺部停止呼吸。這會(huì)導(dǎo)致在吸入純氮的幾秒之內(nèi),人就意識(shí)喪失,處于無(wú)法自救的昏迷狀態(tài)。這樣,就算把人移到有新鮮空氣的環(huán)境,人也不能自主恢復(fù)呼吸。
液氮與皮膚接觸可導(dǎo)致冷燒傷。吸入高濃度氮?dú)獾幕颊邞?yīng)迅速轉(zhuǎn)移到空氣新鮮的地方,休息并保暖。當(dāng)皮膚接觸到液氮時(shí),立即用水清洗。如果出現(xiàn)寒戰(zhàn),請(qǐng)就醫(yī)。安全防護(hù),氮?dú)獗仨殐?chǔ)存在鋼制壓力瓶中,液氮必須儲(chǔ)存在絕緣容器和罐車(chē)中運(yùn)輸。氮?dú)鉀](méi)有腐蝕性??稍谑覝叵率褂锰间摗⒉讳P鋼、銅、銅合金、鋁等普通金屬材料和普通塑料材料。對(duì)于液氮,可以使用鎳鋼(90%鎳)、不銹鋼、銅、黃銅和硅青銅。聚四氟乙烯和聚四氟乙烯可在低溫下使用。如果發(fā)生火災(zāi),液氮容器中不得裝滿(mǎn)水。廢氣可以排放到大氣中。氮?dú)庠诠I(yè)生產(chǎn)中具有重要地位,是合成氨、硝酸、氮肥等化學(xué)品的重要原料。
氮?dú)獾挠猛荆?、高純氮?dú)庠诮饘偃坭T工藝中被用于對(duì)金屬熔體精煉處理,以提高鑄坯質(zhì)量,例如以高純氮?dú)鉃橹鲹胶喜糠謿?、氣在銅加工中作為光亮退火熱處理的保護(hù)性氣體,它有效地防止銅材的高溫氧化,保持銅材表面的光亮,廢除了酸洗工序。以氮?dú)鉃榛镜哪咎繝t煤氣(其成分為:64.1%N2,34.7%CO,1.2%H2和少量CO2)在銅熔鑄時(shí)作為保護(hù)性氣體,使銅熔體在澆鑄面免受氧化,保證了產(chǎn)品質(zhì)量。2、生產(chǎn)的氮?dú)獯蠹s10%用作制冷劑,主要包括:通常軟的或類(lèi)似橡膠物質(zhì)的凝固磨碎、低溫加工橡膠、工程技術(shù)部件的冷縮配合和安裝、生物標(biāo)本,如血液的的保存、在運(yùn)輸中制冷等。3、氮?dú)饪捎糜诤铣梢谎趸蚨趸?,以此?lái)制造硝酸,這種制造方法純度高且價(jià)格較為低廉。此外氮?dú)膺€可用于合成氨及金屬氮化物等。氮?dú)庠谑称饭I(yè)中也有廣泛應(yīng)用,如充氮保鮮、防止食品氧化等。寶山區(qū)氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)
液態(tài)氮在實(shí)驗(yàn)室中,可用于快速冷凍樣品,保持其原有結(jié)構(gòu)。虹口區(qū)超純氮?dú)庵圃?/p>
氮?dú)獾奈:π裕嚎諝庵械獨(dú)夂窟^(guò)高,使吸入氣氧分壓下降,引起缺氧窒息。吸入氮?dú)鉂舛炔惶邥r(shí),患者較初感胸悶、氣短、疲軟無(wú)力;繼而有煩躁不安、極度興奮、亂跑、叫喊、神情恍惚、步態(tài)不穩(wěn),稱(chēng)之為“氮酩酊”,可進(jìn)入昏睡或昏迷狀態(tài)。吸入高濃度,患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。氮?dú)?,是氮元素形成的一種單質(zhì),化學(xué)式N?。常溫常壓下是一種無(wú)色無(wú)味的氣體,只有在高溫高壓及催化劑條件下才能和氫氣反應(yīng)生成氨氣,在放電的情況下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(yīng)。虹口區(qū)超純氮?dú)庵圃?/p>