氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì):①N2與H2化合生成NH3:(催化劑,高溫高壓) N2 + 3H2 =2NH3(工業(yè)合成氨的原理) ;注意:反應(yīng)可逆且常溫常壓下平衡常數(shù)極小(感謝 @deserve 指出②N2和O2化合生成NO:(放電) N2 +O2== 2NO (在閃電或行駛的引擎中會(huì)發(fā)生以上反應(yīng)) ;③與活潑的金屬如Mg反應(yīng):(點(diǎn)燃)N2 + 3Mg = Mg3N2。產(chǎn)物遇水發(fā)生雙水解反應(yīng): Mg3N2 + 6H2O =3Mg(OH)2↓+2NH3↑;④N2可做保護(hù)氣的原因是氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑。此外,在電子工業(yè)中,氮?dú)庖渤1挥米鞅Wo(hù)氣體,防止電子元件氧化或被其他氣體侵蝕。氮?dú)庖部梢詰?yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。例如,醫(yī)用氧氣中通常含有一定比例的氮?dú)?,用于調(diào)節(jié)氧氣的濃度和壓力。此外,在高壓氧艙的醫(yī)治中,也可以使用一定比例的氮?dú)鈦?lái)調(diào)節(jié)氧氣和氮?dú)獾谋壤赃_(dá)到醫(yī)治的目的。液氮可用于舞臺(tái)效果,制造煙霧繚繞的奇幻效果。閔行區(qū)食品級(jí)氮?dú)?/p>
液氮優(yōu)勢(shì):由于氮?dú)馐乾F(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)的,適合于有峰值應(yīng)用的場(chǎng)合,在大多數(shù)情況下,比瓶裝氮?dú)飧鼊澦?;小容量變化調(diào)整相對(duì)容易,但如果您的生產(chǎn)氮需求增加較大,需要確保蒸發(fā)器有足夠的處理能力以不產(chǎn)生冰凍方可。劣勢(shì):罐體絕熱從來(lái)都不是一定絕熱的。這意味著液體氣體會(huì)升溫,在罐內(nèi)蒸發(fā)壓力會(huì)上升,直到安全閥打開并釋放一部分氣體。這被稱為蒸發(fā)損失通常需要?dú)怏w公司簽訂長(zhǎng)期合同(通常為5-7年);除了儲(chǔ)存罐,還需要特殊的基建(在發(fā)生泄漏時(shí)能夠經(jīng)受住極端低溫)和蒸發(fā)器;不環(huán)保;受安規(guī)要求限制(液氮溫度為-196°C,使用液氮有凍壞風(fēng)險(xiǎn))當(dāng)?shù)獨(dú)庀牧扛哂跇?biāo)稱值或室外寒冷時(shí),蒸發(fā)器可能會(huì)凍結(jié),蒸發(fā)損失是浪費(fèi)。當(dāng)?shù)獨(dú)庀牧勘仍?jì)算值小的時(shí)候,罐中的壓力就會(huì)上升,蒸發(fā)損失就會(huì)發(fā)生。如果完全沒有用氣需求,每天的蒸發(fā)損失將高達(dá)罐內(nèi)剩余氣量的1%。為了抵消這些損失,需要定期加滿液氮(通常每周一次)?;び玫?dú)舛ㄖ茖?shí)驗(yàn)室用氮?dú)庀♂尭邼舛扔卸練怏w,降低危險(xiǎn)性。
氮?dú)獾纳a(chǎn)方法:1. 空氣分離法??諝夥蛛x法是生產(chǎn)氮?dú)獾闹饕椒āT摲椒ɑ诳諝庵懈鹘M分的沸點(diǎn)不同,通過(guò)低溫蒸餾將空氣分離成氮?dú)狻⒀鯕夂推渌栊詺怏w。具體步驟包括空氣的壓縮、冷卻和液化,然后通過(guò)分餾塔進(jìn)行分離。液態(tài)空氣在分餾塔中首先分離出氮?dú)猓S后分離出氧氣和其他氣體。該方法可以生產(chǎn)高純度的氮?dú)?,常用于工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室。2. 膜分離法。膜分離法是利用特定的膜材料選擇性透過(guò)空氣中的不同組分,從而實(shí)現(xiàn)氮?dú)獾姆蛛x和提純。此方法通常用于中小規(guī)模的氮?dú)馍a(chǎn)。膜分離系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單、能耗低和維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn),但純度較低,通常適用于要求不高的應(yīng)用場(chǎng)景。3. 吸附分離法。吸附分離法基于不同氣體在固體吸附劑上的吸附能力不同,通過(guò)變壓吸附(PSA)技術(shù)分離氮?dú)?。該方法通常使用沸石、活性炭等吸附劑,在一定壓力下吸附空氣中的氧氣和其他雜質(zhì),剩余的氣體即為高純度氮?dú)?。吸附分離法具有設(shè)備緊湊、操作靈活和成本相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì),適用于多種工業(yè)應(yīng)用。
氮?dú)獾男再|(zhì)和用途非常普遍,不僅在工業(yè)生產(chǎn)、食品加工、醫(yī)療保健等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,也在科學(xué)研究、航空航天等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。有氧呼吸:有氧呼吸是生物體內(nèi)較主要的能量產(chǎn)生方式。在這一過(guò)程中,有機(jī)物質(zhì)(如葡萄糖)在酶的作用下被分解為二氧化碳和水,同時(shí)釋放出大量的能量。這些能量主要用于維持生物體的生命活動(dòng),如生長(zhǎng)、繁殖、運(yùn)動(dòng)等。有氧呼吸的過(guò)程中,氧氣作為較終電子受體,接受來(lái)自有機(jī)物質(zhì)的電子。在這個(gè)過(guò)程中,氧氣被還原為水,同時(shí)釋放出能量。這就是為什么生物體需要氧氣來(lái)進(jìn)行能量代謝的原因。氮?dú)?,化學(xué)式為N?,是大氣中占比較大的氣體成分,約占78%。
氮在日常生活中的工業(yè)應(yīng)用:1、汽車制造:可用于汽車輪胎充氣,增加輪胎的使用時(shí)間;2、實(shí)驗(yàn)室氣體:高純度氮?dú)饪捎糜跉庀嗌V儀等儀器設(shè)備;3、工業(yè)惰性氣體:一種輕退火惰性氣體,可在工業(yè)操作中保護(hù)銅管;4、激光工業(yè):氦和二氧化碳等激光混合物可同時(shí)用作激光切割機(jī);5、食品工業(yè):氮還可以用作蔬菜、海鮮、肉類和零食中的食品防腐劑氣體;6、工業(yè)制造:用于合成氨、合成纖維、合成樹脂、合成橡膠等工業(yè)物質(zhì);7、電子制造:在電子元器件制造中,氮?dú)饪捎米鞅Wo(hù)氣體、稀釋氣體和載氣;8、化工:氮?dú)庵饕米鞅Wo(hù)氣體、置換氣體、清潔氣體和安全保障氣體;9、鋁制品加工行業(yè):用于鋁制品、鋁型材加工、鋁薄板軋制等的保護(hù)氣體。10、焊接行業(yè):用作回流焊和波峰焊的保護(hù)氣體,以提高焊接質(zhì)量;11、玻璃制造:在浮法玻璃制造中用作保護(hù)氣體,以防止錫槽氧化。氮?dú)庠谒腥芙舛容^低,但能影響水生生物的生存。超純氮?dú)饽募液?/p>
氮?dú)庥糜跉怏w彈簧,提供穩(wěn)定支撐力。閔行區(qū)食品級(jí)氮?dú)?/p>
氨化學(xué)性質(zhì):①具有還原性;(催化劑)4NH3 + 5O2= 4NO + 6H2O (工業(yè)制HNO3 的基礎(chǔ)反應(yīng));2NH3 + 3Cl2 = 6HCl+ N2 (Cl2過(guò)量);8NH3 + 3Cl2 = 6NH4Cl + N2 (NH4過(guò)量, 可用于檢驗(yàn)Cl2瓶是否漏氣);2NH3 + 3CuO= N2 + 3Cu + 3H2O (實(shí)驗(yàn)室制N2);(催化劑)6NO2 + 8NH3=7N2 + 12H2O;(催化劑)2xNH3 + 3NOx- =(2x+3/2)N2 + 3xH2O;(治理氮氧化物污染)。②與CO2反應(yīng)制尿素;(200atm,180℃) 2NH3 + CO2 = CO(NH2)2 + H2O⑤配合反應(yīng)。Ag+ + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+由于氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,因此在金屬焊接、軋制、鑄造等工業(yè)生產(chǎn)中,可以用作保護(hù)氣體,防止金屬表面氧化或被其他氣體侵蝕。閔行區(qū)食品級(jí)氮?dú)?/p>