氮?dú)獾奈锢砗突瘜W(xué)性質(zhì):氮?dú)庠诔爻合鲁蕷鈶B(tài),無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭。它的分子量約為28.0134,熔點(diǎn)很低,沸點(diǎn)也相對(duì)較低。氮?dú)馐且环N惰性氣體,不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但在特定條件下,如高溫、高壓或有催化劑存在時(shí),氮?dú)饪梢耘c某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),如與氫氣反應(yīng)生成氨。氮?dú)獾膽?yīng)用和安全性:氮?dú)庠谠S多領(lǐng)域都有普遍的應(yīng)用,如化肥制造、食品冷凍、金屬加工等。此外,氮?dú)膺€用于制作標(biāo)準(zhǔn)氣、校正氣等。然而,雖然氮?dú)獗旧頍o(wú)毒,但高濃度的氮?dú)鈺?huì)導(dǎo)致氧氣稀釋?zhuān)绊懭藗兊恼:粑?,甚至?dǎo)致窒息。因此,在使用氮?dú)鈺r(shí)需要注意安全。氮?dú)膺€可用于制造氮?dú)馀菽炷?,提高建筑物的保溫隔熱性能。上海汽?chē)輪胎加氮?dú)馐袃r(jià)
根據(jù)全世界化工行業(yè)的統(tǒng)計(jì),在化工行業(yè)內(nèi),每年死于氮?dú)庵舷⒌娜藬?shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他有毒氣體中毒死亡以及火災(zāi)爆裂死亡的人數(shù),氮?dú)庖呀?jīng)成為化工行業(yè)危害。以下是一些典型的事故案例:2006年2月20日,大慶石油管理局化工集團(tuán)甲醇分公司合成氨裝置火炬系統(tǒng)水封罐檢修過(guò)程中發(fā)生氮?dú)庵舷⑹鹿?,造?人死亡。事故原因是,施工人員擅自打開(kāi)了密封儲(chǔ)罐基礎(chǔ)槽水坑入口處的水泥蓋板,準(zhǔn)備到儲(chǔ)罐底部水坑內(nèi)取水,不料吸入了高濃度的氮?dú)舛鴷灥怪舷?。徐匯區(qū)純化氮?dú)鈶?yīng)用氮?dú)庵评浼夹g(shù),利用液態(tài)氮的蒸發(fā)吸熱原理,應(yīng)用于醫(yī)療、科研等領(lǐng)域。
純氮?dú)鈺?huì)排除空氣中的氧氣,導(dǎo)致人體缺氧。人體對(duì)氧氣濃度的變化不敏感,但對(duì)二氧化碳濃度的變化很敏感。吸入純氮?dú)鈺r(shí),體內(nèi)的二氧化碳是會(huì)被正常地從肺排出的,身體的二氧化碳濃度一直處于正常狀態(tài),所以不會(huì)有窒息感。當(dāng)人體吸入不含氧氣的氣體時(shí),整個(gè)血液循環(huán)系統(tǒng)會(huì)發(fā)生非常奇怪的變化,正常情況下,紅細(xì)胞在肺內(nèi)獲得氧氣,然后將氧氣運(yùn)送到全身各處組織中供它們使用。但在肺部充滿沒(méi)有氧氣,也沒(méi)有二氧化碳的氣體時(shí),這一過(guò)程會(huì)逆轉(zhuǎn),紅細(xì)胞會(huì)從身體的組織中抽出氧氣(尤其是從腦組織中),全力支援沒(méi)有氧氣的肺臟,也就是說(shuō)全身的氧氣會(huì)被血液循環(huán)系統(tǒng)倒抽到肺部。
氮是地球上第30豐富的元素。考慮到氮?dú)庹即髿饬康?/5,即占大氣的78%以上,幾乎可以使用無(wú)限量的氮?dú)狻9I(yè)常使用分餾液態(tài)空氣的方法來(lái)獲得大量氮?dú)?。瑞典化學(xué)家卡爾·謝勒(Carl Scheele)和蘇格蘭植物學(xué)家丹尼爾·盧瑟福(Daniel Rutherford)在1772年分別發(fā)現(xiàn)了氮。牧師卡文迪許和拉瓦錫也在差不多的同一時(shí)間單獨(dú)地獲得了氮。Rutherford在他的老師Joseph Black的啟發(fā)下,研究含碳物質(zhì)在有限量的空氣中燃燒后所留下的殘余“空氣”的性質(zhì)時(shí),他用KOH除去CO2,從而獲得了氮。他認(rèn)為這是從已燃燒的物質(zhì)中吸收了燃素的普通空氣。有些人不顧A. L. Lavoisier的研究成果,直到1840年還在爭(zhēng)論關(guān)于氮?dú)獾幕拘再|(zhì)。氮?dú)庠诎雽?dǎo)體制造中具有重要應(yīng)用。液氮可用于清洗硅片,去除表面的雜質(zhì),提高半導(dǎo)體器件的性能。
液氮優(yōu)勢(shì):由于氮?dú)馐乾F(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)的,適合于有峰值應(yīng)用的場(chǎng)合,在大多數(shù)情況下,比瓶裝氮?dú)飧鼊澦?;小容量變化調(diào)整相對(duì)容易,但如果您的生產(chǎn)氮需求增加較大,需要確保蒸發(fā)器有足夠的處理能力以不產(chǎn)生冰凍方可。劣勢(shì):罐體絕熱從來(lái)都不是一定絕熱的。這意味著液體氣體會(huì)升溫,在罐內(nèi)蒸發(fā)壓力會(huì)上升,直到安全閥打開(kāi)并釋放一部分氣體。這被稱(chēng)為蒸發(fā)損失通常需要?dú)怏w公司簽訂長(zhǎng)期合同(通常為5-7年);除了儲(chǔ)存罐,還需要特殊的基建(在發(fā)生泄漏時(shí)能夠經(jīng)受住極端低溫)和蒸發(fā)器;不環(huán)保;受安規(guī)要求限制(液氮溫度為-196°C,使用液氮有凍壞風(fēng)險(xiǎn))當(dāng)?shù)獨(dú)庀牧扛哂跇?biāo)稱(chēng)值或室外寒冷時(shí),蒸發(fā)器可能會(huì)凍結(jié),蒸發(fā)損失是浪費(fèi)。當(dāng)?shù)獨(dú)庀牧勘仍?jì)算值小的時(shí)候,罐中的壓力就會(huì)上升,蒸發(fā)損失就會(huì)發(fā)生。如果完全沒(méi)有用氣需求,每天的蒸發(fā)損失將高達(dá)罐內(nèi)剩余氣量的1%。為了抵消這些損失,需要定期加滿液氮(通常每周一次)。讓我們認(rèn)識(shí)到氮?dú)獾闹匾?,合理利用這一寶貴資源,為人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。上海汽車(chē)輪胎加氮?dú)馐袃r(jià)
氮?dú)庠卺t(yī)療領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用。上海汽車(chē)輪胎加氮?dú)馐袃r(jià)
氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì):穩(wěn)定性:氮?dú)馐腔瘜W(xué)性質(zhì)非常不活潑的氣體,這是由于氮?dú)夥肿又械又g以三鍵結(jié)合,鍵能很大(946 kJ/mol),因此不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。與金屬反應(yīng):在高溫、高壓或放電條件下,氮?dú)饪梢耘c某些金屬反應(yīng),如鎂、鈣等,生成相應(yīng)的氮化物;在常溫下與金屬鋰反應(yīng)。與氫氣反應(yīng):氮?dú)庖部梢耘c氫氣在催化劑和高溫高壓條件下反應(yīng)生成氨氣(NH?),這是工業(yè)合成氨的基礎(chǔ)。生成氮氧化物:氮?dú)庠诜烹姉l件下還可以與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮(NO),這是氮氧化物的主要來(lái)源之一。上海汽車(chē)輪胎加氮?dú)馐袃r(jià)