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为什么氮气可以被用作保护气体?

为什么氮气可以被用作保护气体?

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  • 发布时间:2023-11-08 09:29
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【概要描述】氮气可以作为保护气体是因为其稳定性高、不与食物反应、无毒、来源广泛且价格便宜。氮气的化学性质不活泼,在常温下很难与其他物质发生反应,因此常被用来制作防腐剂。在高温、高能量条件下,它可以与一些物质发生化学变化,用来制取对人类有用的新物质。

为什么氮气可以被用作保护气体?

【概要描述】氮气可以作为保护气体是因为其稳定性高、不与食物反应、无毒、来源广泛且价格便宜。氮气的化学性质不活泼,在常温下很难与其他物质发生反应,因此常被用来制作防腐剂。在高温、高能量条件下,它可以与一些物质发生化学变化,用来制取对人类有用的新物质。

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为什么氮气可以被用作保护气体?

高纯氮气

氮气可用作保护气体的原因有:稳定性高,不与食物反应;无毒;来源广泛,价格便宜。氮气的化学性质不活泼,在常温下很难与其他物质发生反应,因此常被用来制作防腐剂。但在高温、高能量条件下,它可以与一些物质发生化学变化,用来制取对人类有用的新物质。氮气通常是一种无色无味的气体,且相对于空气来说密度较小。
氮气是一种由氮元素形成的单质,化学式为N₂。在常温常压下,它是一种无色无味的惰性气体。只有在高温高压和催化剂的作用下,它才能与氢气反应生成氨气。在放电的情况下,它能与氧气结合生成一氧化氮。即使是活泼金属如钙、镁、锶和钡等,也只有在加热的情况下才能与氮气发生反应。
氮气的高度化学稳定性与其分子结构有关。氮气分子由两个氮原子通过三键结合而成,其中包含一个σ键和两个π键。在化学反应中,首先受到攻击的是π键。而在N₂分子中,π键的能级比σ键低,因此打开π键困难,导致氮气难以参与化学反应。
氮是地球上丰富程度排名第30的元素。由于氮气在大气中占据了4/5,即78%以上的比例,所以几乎可以说氮气是无限量的。工业界通常使用分馏液态空气的方法来获取大量的氮气。
氮气具有稳定的化学性质,通常不与其他物质发生反应。这种惰性使它可以广泛应用于许多厌氧环境。例如,可以使用氮气驱替置换特定容器中的空气,起到隔离、阻燃、防爆和防腐的作用。这项技术在轻烃装置检修、LPG工程、输气管道和液化气管网吹扫等工业和民用领域都有应用。氮气还可以作为包装食品和药品时的覆盖气体,密封电缆、电话线,以及给可膨胀的橡胶轮胎加压等。氮气还常被用作防腐剂,可以替代并减缓管柱与地层流体接触产生的腐蚀。

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