氮的用途是什么?氮?dú)馔ǔ1环Q為惰性氣體,在一些惰性氣氛中用于金屬處理,在燈泡中用于避免電弧,但在化學(xué)上不是惰性的。它是動(dòng)植物生命中的重要元素,也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,可作為耐磨金屬。鋼中的少量氮抑制了高溫下的晶粒生長,也提高了某些鋼的強(qiáng)度。它也可以用來在鋼上制作堅(jiān)硬的表面。氮可用于生產(chǎn)氨、硝酸、硝酸鹽、氰化物等。使用;制造爆炸物;裝有高溫溫度計(jì)和白熾燈;形成惰性材料以保存材料以用于干燥箱或手套袋。食品冷凍中的液氮;作為實(shí)驗(yàn)室的冷卻劑。
氮,化學(xué)式為N?,它是無色無味的氣體。氮的化學(xué)性質(zhì)非常惰性,在高溫、高壓和催化劑條件下可以與氫氣反應(yīng)生成氨;在放電的條件下,它可以與氧氣結(jié)合產(chǎn)生氮氧化物;即使是Ca、Mg、Sr和Ba等活性金屬也只能在加熱時(shí)與它們發(fā)生反應(yīng)。
氮的這種高化學(xué)穩(wěn)定性與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。兩個(gè)N原子通過三鍵結(jié)合形成氮分子,包括一個(gè)β鍵和兩個(gè)π鍵,因?yàn)?pi;鍵是化學(xué)反應(yīng)中最先受到攻擊的?低鍵使得很難打開p鍵,所以N?難以參與化學(xué)反應(yīng)。
大氣中含有約4000萬億噸的氣體,其中78%為氮?dú)狻5兹苡谒途凭?。它是不可燃的,被認(rèn)為是令人窒息的氣體(也就是說,呼吸純氮?dú)鈺?huì)剝奪人體的氧氣)。雖然氮被認(rèn)為是一種惰性元素,但它會(huì)形成一些非?;钚缘幕衔?。它可以用作稀釋劑,并控制自然燃燒和呼吸速率,氧氣濃度越高,呼吸速率越快。
氮溶于水和酒精,但基本上不溶于大多數(shù)其他液體。它在生活中很重要,它的化合物可以用作食物或肥料。氮?dú)庥糜谏a(chǎn)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)金屬都很容易處理。在高溫下,氮對金屬和合金具有侵蝕性。
氮?dú)獾闹苽浞椒?/p>
低溫分離法:低溫分離法也稱為低溫蒸餾法,其中利用空氣中氮和氧的各種沸點(diǎn)來分離氧和氮。由于氮?dú)獾姆悬c(diǎn)(-196℃)低于氧氣的沸點(diǎn)(-183℃),在液態(tài)空氣蒸發(fā)過程中,液氮比液氧更容易變成氣體,而在空氣液化過程中,氧氣比氮?dú)飧菀鬃兂梢后w。由于氮和氧的沸點(diǎn)差別不大,液態(tài)空氣和氣態(tài)空氣必須經(jīng)過反復(fù)的蒸發(fā)、冷凝和再蒸發(fā)過程(這一過程稱為低溫蒸餾過程)。最后,可以從敵方蒸餾塔頂部的氣相餾出物中獲得高純度氮?dú)?。氮的純度取決于蒸餾塔的級數(shù)和蒸餾效率。