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氮气的用途 氮气的制备方法

氮气的用途 氮气的制备方法

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  • 发布时间:2022-12-28 09:47
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氮的用途是什么?氮气通常被称为惰性气体,在一些惰性气氛中用于金属处理,在灯泡中用于避免电弧,但在化学上不是惰性的。它是动植物生命中的重要元素,也是许多有用化合物的组成部分。氮与许多金属结合形成硬氮化物,可作为耐磨金属。钢中的少量氮抑制了高温下的晶粒生长,也提高了某些钢的强度。它也可以用来在钢上制作坚硬的表面。氮可用于生产氨、硝酸、硝酸盐、氰化物等。使用;制造爆炸物;装有高温温度计和白炽灯;形成惰性材料以保存材料以用于干燥箱或手套袋。食品冷冻中的液氮;作为实验室的冷却剂。

氮,化学式为N?,它是无色无味的气体。氮的化学性质非常惰性,在高温、高压和催化剂条件下可以与氢气反应生成氨;在放电的条件下,它可以与氧气结合产生氮氧化物;即使是Ca、Mg、Sr和Ba等活性金属也只能在加热时与它们发生反应。

氮的这种高化学稳定性与其分子结构有关。两个N原子通过三键结合形成氮分子,包括一个β键和两个π键,因为π键是化学反应中最先受到攻击的?低键使得很难打开p键,所以N?难以参与化学反应。

大气中含有约4000万亿吨的气体,其中78%为氮气。氮易溶于水和酒精。它是不可燃的,被认为是令人窒息的气体(也就是说,呼吸纯氮气会剥夺人体的氧气)。虽然氮被认为是一种惰性元素,但它会形成一些非常活性的化合物。它可以用作稀释剂,并控制自然燃烧和呼吸速率,氧气浓度越高,呼吸速率越快。

氮溶于水和酒精,但基本上不溶于大多数其他液体。它在生活中很重要,它的化合物可以用作食物或肥料。氮气用于生产氨和硝酸。氮气在环境温度和中等温度下基本上是惰性气体。因此,大多数金属都很容易处理。在高温下,氮对金属和合金具有侵蚀性。

氮气的制备方法

低温分离法:低温分离法也称为低温蒸馏法,其中利用空气中氮和氧的各种沸点来分离氧和氮。由于氮气的沸点(-196℃)低于氧气的沸点(-183℃),在液态空气蒸发过程中,液氮比液氧更容易变成气体,而在空气液化过程中,氧气比氮气更容易变成液体。由于氮和氧的沸点差别不大,液态空气和气态空气必须经过反复的蒸发、冷凝和再蒸发过程(这一过程称为低温蒸馏过程)。最后,可以从敌方蒸馏塔顶部的气相馏出物中获得高纯度氮气。氮的纯度取决于蒸馏塔的级数和蒸馏效率。

 

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