氮气在常况下是一种无色无味的气体,占空气体积分数约78%(氧气约21%),1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。氮气是难液化的气体。氮气在极低温下会液化成无色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体。在生产中,通常采用黑色钢瓶盛放氮气。
氮主要用于合成氨,反应式为n2+3h2?2nh3( 条件为高压,高温、和催化剂。反应为可逆反应)还是合成纤维(锦纶、腈纶),合成树脂,合成橡胶等的重要原料。 氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。例如:碳i---铵nh4hco3,---nh4cl,硝i酸铵nh4no3等等。
氮气的作用
由于氮的化学惰性,常用作保护气体,如:瓜果,食品,灯泡填充气。以防止某些物体暴露于空气时被氧所氧化,用氮气填充粮仓,可使粮食不霉烂、不发芽,长期保存。液氮还可用作---冷冻剂。作为冷冻剂在医院做除斑,包,豆等的手术时常常也使用, 即将斑,包,豆等冻掉,但是容易出现疤i痕,并不建议使用。高纯氮气用作色谱仪等仪器的载气。用作铜管的光亮退火保护气体。跟高纯---气、高纯---一起用作激光切割机的激光i气体。氮气也作为食品保鲜保护气体的用途。在化工行业,氮气主要用作保护气体、置换气体、洗涤气体、安全保障气体。用作铝制品、铝型材加工,铝薄轧制等保护气体。用作回流焊和波峰焊配套的保护气体,提高焊接。用作浮法玻璃生产过程中的保护气体,防锡槽氧化。
现场制氮/工业制氮
现场制氮是指氮气用户自购制氮设备制氮,工业规模制氮有三类:即深冷空分制氮、变压吸附制氮和膜分离制氮。利用各空气的沸点不同使用液态空气分离法,将氧气和氮气分离。将装氮气的瓶子漆成黑色,装氧气的漆成蓝色。
实验室制法
制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化,i常用的是如下几种方法:
⑴加热---i酸铵的溶液: (343k)nh4no2 ===== n2↑+ 2h2o
⑵---i酸钠与---的饱和溶液相互作用: nh4cl + nano2 === nacl + 2h2o + n2↑
⑶将氨通过红热的氧化铜: 2 nh3 + 3 cuo === 3 cu + 3 h2o + n2
⑷---与br反应:8 nh3 + 3 br2 (aq) === 6 nh4br + n2↑
⑸---酸i铵加热分解: (nh4)2cr2o7===n2↑+cr2o3+4h2o
{6}加热叠i氮化钠,使其热分解,可得到很纯的氮气,2nan3===2na+3n2↑
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