氮?dú)猓∟?)是自然界中較常見(jiàn)的氣體之一,占地球大氣的78%。它是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)毒的惰性氣體。在標(biāo)準(zhǔn)條件下,氮?dú)獾拿芏葹?.2506 kg/m3,比空氣略輕。氮?dú)獾姆肿咏Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,由兩個(gè)氮原子通過(guò)三重鍵結(jié)合形成,具有較高的穩(wěn)定性和低的反應(yīng)性。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì):盡管氮?dú)庠诔叵卤憩F(xiàn)為惰性,但在高溫、高壓或催化劑存在下可以參與多種化學(xué)反應(yīng)。例如,在高溫下,氮?dú)饪梢耘c氫氣反應(yīng)生成氨(NH?),這是哈柏法合成氨的重要反應(yīng)。氮?dú)庖部梢栽诜烹姉l件下與氧氣反應(yīng)生成氮氧化物(NO和NO?),這些化合物在化學(xué)工業(yè)和環(huán)境科學(xué)中具有重要作用。汽車噴漆時(shí)用氮?dú)獯蹈?,能加快干燥速度,提升漆面質(zhì)量。普陀區(qū)化工用氮?dú)鈴S家精選
氮?dú)獾氖褂茫?.化學(xué)工業(yè):保護(hù)氣體交換、清洗、密封、檢漏和干熄火;催化劑再生、石油分餾、化纖生產(chǎn)等氣體。2.化肥工業(yè):氮肥生產(chǎn)過(guò)程中用于置換、密封、清洗和催化劑保護(hù)的氣體。3.塑料行業(yè):塑料顆粒的氣動(dòng)傳輸;塑料生產(chǎn)和儲(chǔ)存中的防氧化。4.橡膠工業(yè):橡膠的包裝和儲(chǔ)存;輪胎生產(chǎn)和充氮輪胎。5.玻璃工業(yè):浮法玻璃和光伏玻璃生產(chǎn)中的保護(hù)氣體。6.石油工業(yè):儲(chǔ)罐、容器、催化裂化塔、管道等的充氮和清潔;管道系統(tǒng)等的氣動(dòng)泄漏測(cè)試。上海便攜式氮?dú)鈴S商氮?dú)庥糜跉怏w彈簧,提供穩(wěn)定支撐力。
食品領(lǐng)域:氮?dú)饪梢愿艚^氧氣,抑制微生物生長(zhǎng),延緩食品變質(zhì)速度,因此在食品包裝、果蔬貯藏等領(lǐng)域時(shí)常能見(jiàn)到它的“身影”。半導(dǎo)體領(lǐng)域:1.在半導(dǎo)體和集成電路的制造過(guò)程中,常用氮?dú)鈱?duì)其進(jìn)行保護(hù)與清潔,以確保半導(dǎo)體和集成電路的質(zhì)量;2.氮?dú)庠谕庋?、光刻、清洗和蒸發(fā)等工序中,可以作為置換、干燥、貯存和輸送用氣體。在半導(dǎo)體領(lǐng)域,氮?dú)獾募兌仁种匾?,一般需要達(dá)到5個(gè)9及以上。除此之外,氮?dú)鉄o(wú)色無(wú)味,且性質(zhì)穩(wěn)定,不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),在我們?nèi)粘5纳a(chǎn)、生活中也有著舉重若輕的地位。
氮?dú)庵苽浞椒ǎ?,空氣分離法。這是目前工業(yè)上生產(chǎn)氮?dú)獾闹饕椒?。利用空氣中各成分的沸點(diǎn)不同,通過(guò)壓縮、冷卻、精餾等過(guò)程,將空氣分離成氮?dú)?、氧氣和其他氣體。具體步驟如下:首先,將空氣壓縮至高壓狀態(tài),然后通過(guò)冷卻使空氣液化。接著,利用精餾塔將液態(tài)空氣分離成不同的組分,氮?dú)鈴木s塔的頂部流出,而氧氣等其他氣體則從底部流出。2,化學(xué)合成法。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)合成氮?dú)?,如氨的分解反?yīng)。2NH? = N? + 3H?(高溫、催化劑)。但這種方法成本較高,一般只在特定的情況下使用。液氮可用于石材開(kāi)采,冷凍后使石材更易分裂。
氮?dú)獾陌l(fā)現(xiàn)史:回顧氮?dú)獾陌l(fā)現(xiàn)歷程,盡管其在大氣中的含量超過(guò)氧氣,但由于其性質(zhì)不活潑,人們較初是在認(rèn)識(shí)氧氣之后才逐漸了解氮?dú)獾?。然而,值得注意的是,氮?dú)獾陌l(fā)現(xiàn)歷史其實(shí)早于氧氣。在1755年,英國(guó)化學(xué)家布拉克(Black,J.)在發(fā)現(xiàn)碳酸氣之后,意外地觀察到木炭在封閉環(huán)境中燃燒后,即使使用苛性鉀溶液吸收碳酸氣,仍會(huì)有大量空氣剩余。他的學(xué)生D·盧瑟福進(jìn)一步以動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)玻璃罩內(nèi)空氣體積在老鼠死亡后會(huì)減少1/10;若再以苛性鉀溶液吸收剩余氣體,體積會(huì)繼續(xù)減少1/11。在探索過(guò)程中,D·盧瑟福還發(fā)現(xiàn)了一種新的氣體形態(tài),這種氣體無(wú)法維持生命,具有滅火特性且不溶于苛性鉀溶液,因此被命名為“濁氣”或“毒氣”。同年,普利斯特里也進(jìn)行了類似的燃燒實(shí)驗(yàn),并觀察到空氣中的1/5在燃燒后會(huì)變?yōu)樘妓釟?。他用石灰水吸收后的氣體既不助燃也不助呼吸,因此他認(rèn)為這部分氣體是被燃素飽和了的空氣。氮?dú)庠阡囯姵厣a(chǎn)中作保護(hù)氣,防止電極材料氧化。上海便攜式氮?dú)鈴S商
液氮溫度極低達(dá) - 196℃,可用于食品速凍、醫(yī)療冷凍手術(shù)。普陀區(qū)化工用氮?dú)鈴S家精選
工業(yè)應(yīng)用:氮?dú)獾幕瘜W(xué)惰性使其成為一種常用的保護(hù)氣體。在食品、瓜果的保鮮中,氮?dú)獗黄毡橛米魈畛錃?,以防止物品暴露于空氣中被氧化。液氮,作為深度冷凍劑,在醫(yī)院手術(shù)中常被用于除斑、包、豆等操作,但需注意,使用后可能留下疤,因此并不推薦。此外,高純氮?dú)膺€用于色譜儀等儀器的載氣,銅管的光亮退火保護(hù),以及與高純氦氣、高純二氧化碳共同作為激光切割機(jī)的激光氣體。氮?dú)庾鳛楸Wo(hù)氣體,在食品、化工等行業(yè)中發(fā)揮重要作用,防止氧化并提高生產(chǎn)質(zhì)量。普陀區(qū)化工用氮?dú)鈴S家精選