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氮氣是什么 氮氣的用途

2024-09-11 11:35:40文/勾子木

氮氣,是氮元素形成的一種單質,化學式N?。常溫常壓下是一種無色無味的氣體,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。

氮氣是什么 氮氣的用途

氮氣是什么

氮氣(Nitrogen),是氮元素形成的一種單質,化學式N?。常溫常壓下是一種無色無味的氣體,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。

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。

氮是地球上第30豐富的元素。考慮到氮氣占大氣量的4/5,即占大氣的78%以上,幾乎可以使用無限量的氮氣。工業常使用分餾液態空氣的方法來獲得大量氮氣。

氮氣的用途

1、氮氣的化學性質很穩定,一般不與其他物質發生反應。這種惰性品質使它可以廣泛應用于許多厭氧環境,比如用氮氣將特定容器中的空氣驅替置換,起到隔離、阻燃、防爆、防腐的作用,這項技術在輕烴裝置檢修、LPG工程、輸氣管道和液化氣管網吹掃等工業、民用方面得以應用。氮氣還可在已加工的食品和藥品的包裝中用作覆蓋氣體,密封電纜、電話線以及給可膨脹的橡膠輪胎加壓等。作為一種防腐劑,氮氣也常被替置與井下,以減緩管柱與地層流體接觸所產生的腐蝕。

2、高純氮氣在金屬熔鑄工藝中被用于對金屬熔體精煉處理,以提高鑄坯質量,例如以高純氮氣為主摻合部分氫、氣在銅加工中作為光亮退火熱處理的保護性氣體,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。以氮氣為基本的木炭爐煤氣(其成分為:64.1%N2,34.7%CO,1.2%H2和少量CO2)在銅熔鑄時作為保護性氣體,使銅熔體在澆鑄面免受氧化,保證了產品質量。

3、生產的氮氣大約10%用作制冷劑,主要包括:通常軟的或類似橡膠物質的凝固磨碎、低溫加工橡膠、工程技術部件的冷縮配合和安裝、生物標本,如血液的的保存、在運輸中制冷等。

4、氮氣可用于合成一氧化氮或二氧化氮,以此來制造硝酸,這種制造方法純度高且價格較為低廉。此外氮氣還可用于合成氨及金屬氮化物等。

氮氣的性質

?物理性質?:

氮氣在常溫常壓下是一種無色無味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水。在標準狀況下,氮氣的密度為1.250Kg/m3,熔點為-210.5℃,沸點為-195.8℃。液氮無色透明,易流動?。

?化學性質?:

氮氣的化學性質不活潑,這是因為其分子中的氮氮三鍵具有較高的鍵能,使得氮氣在通常情況下難以參與化學反應。然而,在高溫下,氮氣可以與氫氣、氧氣和一些金屬反應,例如與氫氣反應生成氨氣,與氧氣反應生成一氧化氮,與活潑金屬反應生成相應的氮化物?。

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