人類能夠有效利用氮氣的主要途徑是合成氨,但要求條件很高。近年來,人們在竭力弄清植物固氮的機(jī)理,爭取用化學(xué)的方法模擬生物固氮,來實現(xiàn)當(dāng)溫和條件下開發(fā)利用空氣中的氮資源。氮主要用于合成氨,反應(yīng)式為 ( 條件為高壓,高溫、和催化劑。反應(yīng)為可逆反應(yīng))還是合成纖維(錦綸、腈綸),合成樹脂,合成橡膠等的重要原料。 氮是一種營養(yǎng)元素還可以用來制作化肥。例如:碳酸氫銨NH4HCO3,氯化銨NH4Cl,硝酸銨NH4NO3等等。
由于單質(zhì)N2在常況下異常穩(wěn)定,人們常誤認(rèn)為氮是一種化學(xué)性質(zhì)不活潑的元素。實際上相反,元素氮有很高的化學(xué)活性。N的電負(fù)性(3.04)僅次于F、O、Cl和Br,說明它能和其它元素形成較強(qiáng)的鍵。另外單質(zhì)N2分子的穩(wěn)定性恰好說明N原子的活潑性。問題是人們還沒有找到在常溫常壓下能使N2分子活化的有利條件。但在自然界中,植物根瘤上的一些細(xì)菌卻能夠在常溫常壓的低能量條件下,把空氣中的N2轉(zhuǎn)化為氮化合物,作為肥料供作物生長使用。所以固氮的研究一直是一個重要的科學(xué)研究課題。因此我們有必要詳細(xì)了解氮的成鍵特性和價鍵結(jié)構(gòu)。
同時,由于氮分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,氰根離子CN-和碳化鈣CaC2中的C22-和氮分子結(jié)構(gòu)相似。濰坊專業(yè)氮氣
深冷空氣分離技術(shù)制備氮氣
汽液平衡濃度圖(y-x圖) 在一定壓力下,取二元溶液中低沸點組分(氮)的濃度xN2為橫坐標(biāo),與其平衡的氣相中氮濃度yN2為縱坐標(biāo),構(gòu)成的圖叫y-x圖
在y-x圖中P3>P2>P1。當(dāng)壓力愈低時,等壓線離y=x的對角錢就愈遠(yuǎn),表示組分在汽液中相的濃度差愈大,混合物分離就愈容易。
當(dāng)壓力一定時,由于采用低沸點組分為坐標(biāo)的,氣在氣相中的濃度大于液相中的濃度,所以等壓線均在對角線(y=x線)以上,并為向上凸起曲線。如以高沸點組分氧為濃度坐標(biāo)時則相反。
用y-x圖了解氣液平衡時氣液相濃度的關(guān)系非常清楚和方便,所以在二元溶液精餾過程中,分析塔板上氣液濃度變化時常要用到該圖。
壽光氮氣膜分離制氮是以空氣為原料,在一定的壓力下。人類能夠有效利用氮氣的主要途徑是合成氨,但要求條件很高。近年來,人們在竭力弄清植物固氮的機(jī)理,爭取用化學(xué)的方法模擬生物固氮,來實現(xiàn)當(dāng)溫和條件下開發(fā)利用空氣中的氮資源。氮主要用于合成氨,反應(yīng)式為 ( 條件為高壓,高溫、和催化劑。反應(yīng)為可逆反應(yīng))還是合成纖維(錦綸、腈綸),合成樹脂,合成橡膠等的重要原料。 氮是一種營養(yǎng)元素還可以用來制作化肥。例如:碳酸氫銨NH4HCO3,氯化銨NH4Cl,硝酸銨NH4NO3等等。
現(xiàn)場制氮是指氮氣用戶自購制氮設(shè)備制氮,工業(yè)規(guī)模制氮有三類:即深冷空分制氮、變壓吸附制氮和膜分離制氮。利用各空氣的沸點不同使用液態(tài)空氣分離法,將氧氣和氮氣分離。將裝氮氣的瓶子漆成黑色,裝氧氣的漆成藍(lán)色。
工業(yè)用途:工業(yè)生產(chǎn)中,用壓縮液體空氣分餾的方法獲得液氮,可以用于作為深度制冷劑,由于其化學(xué)惰性,可以直接和生物組織接觸,立即冷凍而不會破壞生物活性,因此可以用于:
(1)迅速冷凍和運(yùn)輸食品,或制作冰品;
(2)進(jìn)行低溫物理學(xué)的研究;
(3)在科學(xué)教育中演示低溫狀態(tài)。在常溫下柔軟的物體在液氮中浸泡一下,就會脆如玻璃;
(4)提供高溫超導(dǎo)體顯示超導(dǎo)性所需的溫度,例如釔鋇銅氧。
(5)可作制冷劑,用來迅速冷凍生物組織,防止組織被破壞。
(6)用于工業(yè)制氮肥。
(7)用于化學(xué)檢測,如BET比表面積測試法。
真空排氣口是否完好。若被碰壞,真空度則會降低。
氮氣在大氣中含量雖多于氧氣,但是由于它的性質(zhì)不活潑,所以人們是在認(rèn)識氧氣之后才認(rèn)識氮氣的。不過它的發(fā)現(xiàn)卻早于氧氣。1755年英國化學(xué)家布拉克(Black,J.1728-1799)發(fā)現(xiàn)碳酸氣之后不久,發(fā)現(xiàn)木炭在玻璃罩內(nèi)燃燒后所生成的碳酸氣,即使用苛性鉀溶液吸收后仍然有較大量的空氣剩下來。后來他的學(xué)生D·盧瑟福繼續(xù)用動物做實驗,把老鼠放進(jìn)封閉的玻璃罩里直至其死后,發(fā)現(xiàn)玻璃罩中空氣體積減少1/10;若將剩余的氣體再用苛性鉀溶液吸收,則會繼續(xù)減少1/11的體積。D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)老鼠不能生存的空氣里燃燒蠟燭,仍然可以見到微弱的燭光;待蠟燭熄滅后,往其中放入少量的磷,磷仍能燃燒一會,對除掉空氣中的助燃?xì)鈦碚f,效果是好的。把磷燃燒后剩余的氣體進(jìn)行研究,D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)這氣體不能維持生命,具有滅火性質(zhì),也不溶于苛性鉀溶液,因此命名為“濁氣”或“毒氣”。
在同一年,普利斯特里作類似的燃燒實驗,發(fā)現(xiàn)使1/5的空氣變?yōu)樘妓釟猓檬宜蘸蟮臍怏w不助燃也不助呼吸。由于他同D·盧瑟福都是深信燃素學(xué)說的,因此他們把剩下來的氣體叫做“被燃素飽和了的空氣”。
液氮罐_上真空嘴,寧靜閥的封條,鉛封不可以破壞。濰坊氣體氮氣
液氮罐使用時應(yīng)輕拿輕放,開啟液氮罐各閥[時力道要適中不宜過大。濰坊專業(yè)氮氣
雄風(fēng)氣體介紹氮氣的化學(xué)性質(zhì)一、氮氣為惰性氣體,對人體無害,但若在空氣中的含量增高,則空氣中氧的含量降低,將對人體產(chǎn)生影響窒息。在實收資本強(qiáng)制供氧系統(tǒng)中,隨著氮氣分壓的增商,氮在血液中的溶解度增大,而血液對拉的溶解能力下降,故人將感到缺氧。因此在深水作業(yè)時用氦與氧混合制成的呼吸氣(潛水氣),而不能用氮。二、由于氮氣對人有窒息作用,所以氮氣在密閉空間使用時,要注意空氣中的氧含量不能低于18%,以防窒息。三、液氮的生化性質(zhì)同氮氣,但因其沸點很低(常壓下為一196℃),不能直接接觸人體。另外,大量液氮置于空氣中,可能液化周圍環(huán)境部分空氣中的氧,將造成氧含量降低,影響呼吸。四、預(yù)防與急救當(dāng)遇到氮氣窒息時,及時將患者移離窒息區(qū)至空曠區(qū),并輸氧救治。 濰坊專業(yè)氮氣
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