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發(fā)布時(shí)間: 2021-06-23 11:09:38

來(lái)源: 粵佳氣體

作者: 小粵

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氮?dú)獾挠猛居心男康獨(dú)馔ǔ１环Q(chēng)為惰性氣體，用于某些惰性氣氛中以進(jìn)行金屬處理，并用于燈泡中以防止產(chǎn)生電弧，但它不是化學(xué)惰性的。它是動(dòng)植物生命中必不可少的元素，并且是許多有用化合物的組成部分。氮與許多金屬結(jié)合形成硬氮化物，可用作耐磨金屬。鋼中的少量氮會(huì)抑制高溫下的晶粒生長(zhǎng)，并且還會(huì)提高某些鋼的強(qiáng)度。它也可用于在鋼上產(chǎn)生堅(jiān)硬的表面。氮?dú)饪捎糜谥圃彀保跛幔跛猁}，氰化物等；在制造炸藥中；填充高溫溫度計(jì)，白熾燈泡；形成惰性材料以保存材料，用于干燥箱或手套袋中。食品冷凍過(guò)程中的液氮；在實(shí)驗(yàn)室中作為冷卻劑。

氮?dú)猓瘜W(xué)式為N?，為無(wú)色無(wú)味氣體。氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑，在高溫高壓及催化劑條件下才能和氫氣反應(yīng)生成氨氣；在放電的情況下才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(yīng)。氮?dú)獾倪@種高度化學(xué)穩(wěn)定性與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。2個(gè)N原子以叁鍵結(jié)合成為氮?dú)夥肿樱?個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，因?yàn)樵诨瘜W(xué)反應(yīng)中首先受到攻擊的是π鍵，而在N?分子中π鍵的能級(jí)比σ鍵低，打開(kāi)π鍵困難，因而使N?難以參與化學(xué)反應(yīng)。

大氣中約有4,000萬(wàn)億噸氣體，其中氮?dú)庹?8%。氮?dú)馕⑷苡谒途凭Ｋ遣豢扇嫉模徽J(rèn)為是一種窒息性氣體（即呼吸純凈的氮?dú)鈺?huì)剝奪人體的氧氣）。盡管氮被認(rèn)為是一種惰性元素，但它會(huì)形成一些非常活躍的化合物。它可用作稀釋劑并控制自然的燃燒和呼吸速率，在較高的氧氣濃度下會(huì)更快。

氮可溶于水和酒精，但基本上不溶于大多數(shù)其他液體。它在生活中是必不可少的，其化合物可用作食物或肥料。氮用于制造氨和硝酸。氮?dú)庠诃h(huán)境溫度和中等溫度下基本上是惰性氣體。因此，大多數(shù)金屬都容易處理它。在升高的溫度下，氮可能對(duì)金屬和合金具有侵蝕性。

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深冷分離法：深冷分離法又稱(chēng)為低溫精餾法，利用空氣中氮?dú)馀c氧氣的沸點(diǎn)不一致來(lái)分離氧氣和氮?dú)狻Ｓ捎诘獨(dú)獾姆悬c(diǎn)（-196℃）低于氧氣（-183℃），在液態(tài)空氣的蒸發(fā)過(guò)程中，液氮比液氧更容易變成氣態(tài)，而在空氣液化過(guò)程中，氧氣比氮?dú)飧菀鬃兂梢簯B(tài)。由于氮?dú)馀c氧氣的沸點(diǎn)相差不大，液態(tài)空氣與氣態(tài)空氣需經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的蒸發(fā)、冷凝、再蒸發(fā)過(guò)程（該過(guò)程稱(chēng)為低溫精餾過(guò)程），最終在精留塔頂部氣相餾分中就可以過(guò)得較高高純度的氮?dú)猓獨(dú)獾募兌热Q于精餾塔的塔板級(jí)數(shù)和精餾效率。