氮氣的發(fā)現(xiàn)史:回顧氮氣的發(fā)現(xiàn)歷程,盡管其在大氣中的含量超過氧氣,但由于其性質(zhì)不活潑,人們較初是在認(rèn)識氧氣之后才逐漸了解氮氣的。然而,值得注意的是,氮氣的發(fā)現(xiàn)歷史其實早于氧氣。在1755年,英國化學(xué)家布拉克(Black,J.)在發(fā)現(xiàn)碳酸氣之后,意外地觀察到木炭在封閉環(huán)境中燃燒后,即使使用苛性鉀溶液吸收碳酸氣,仍會有大量空氣剩余。他的學(xué)生D·盧瑟福進一步以動物實驗驗證了這一現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)玻璃罩內(nèi)空氣體積在老鼠死亡后會減少1/10;若再以苛性鉀溶液吸收剩余氣體,體積會繼續(xù)減少1/11。在探索過程中,D·盧瑟福還發(fā)現(xiàn)了一種新的氣體形態(tài),這種氣體無法維持生命,具有滅火特性且不溶于苛性鉀溶液,因此被命名為“濁氣”或“毒氣”。同年,普利斯特里也進行了類似的燃燒實驗,并觀察到空氣中的1/5在燃燒后會變?yōu)樘妓釟?。他用石灰水吸收后的氣體既不助燃也不助呼吸,因此他認(rèn)為這部分氣體是被燃素飽和了的空氣。化工生產(chǎn)中,氮氣用于置換管道內(nèi)危險氣體,保障安全。靜安區(qū)實驗室用氮氣市場價格
氮氣應(yīng)用領(lǐng)域:食品保鮮:氮氣可以用于食品的保鮮和儲存。將食品包裝在充滿氮氣的環(huán)境中,可以防止食品氧化、變質(zhì),延長食品的保質(zhì)期。例如,在一些薯片、堅果等食品的包裝中,常常充入氮氣來保持食品的新鮮度。藥品生產(chǎn):在藥品生產(chǎn)過程中,氮氣可以用于保護藥品不受氧化和污染,確保藥品的質(zhì)量和安全性。飲料加工:在啤酒、果汁等飲料的生產(chǎn)過程中,氮氣可以用于去除氧氣,防止飲料氧化變質(zhì),同時還可以增加飲料的口感和泡沫穩(wěn)定性。普陀區(qū)瓶裝氮氣廠家氮氣與氫氣在高溫高壓、催化劑作用下合成氨,用于化工生產(chǎn)。
氮氣的應(yīng)用:氮氣作為一種重要的工業(yè)氣體,在多個領(lǐng)域發(fā)揮著普遍的作用。氮氣用作防腐劑,延長食品的保質(zhì)期,同時也在高溫、高能量環(huán)境下參與制取對人類有益的新物質(zhì)。此外,氮氣在生產(chǎn)過程中也有著不可或缺的角色,例如在黑色鋼瓶中盛放的氮氣為許多工業(yè)反應(yīng)提供了必要的保護氣氛。保護作用:在化工行業(yè),氮氣更是不可或缺,它被用作鋁制品、鋁型材加工等的保護氣體,以及回流焊和波峰焊的配套保護氣體,旨在提高焊接質(zhì)量。同時,在浮法玻璃的生產(chǎn)過程中,氮氣也被用作保護氣體,以防止錫槽氧化。
食品與醫(yī)療領(lǐng)域:食品保鮮?:充氮包裝抑制微生物生長,延長保質(zhì)期(如薯片、咖啡等),推薦純度≥99.9%。?醫(yī)療應(yīng)用?:藥品生產(chǎn)中的防氧化保護,手術(shù)設(shè)備驅(qū)動氣體(純度需99.995%以上)。 ?液態(tài)氮(-196℃)用于冷凍保存生物樣本或低溫醫(yī)治。 ?科技與環(huán)保領(lǐng)域:電子與半導(dǎo)體?:高純氮氣(99.9999%)用于芯片制造的光刻、清洗等工序,防止雜質(zhì)污染。環(huán)保治理?:作為氣相色譜載氣檢測污染物,或用于污水處理、垃圾焚燒的惰性介質(zhì)。 ?汽車安全氣囊中裝有疊氮化鈉,遇撞擊分解出氮氣瞬間充氣。
化學(xué)性質(zhì):正價態(tài)的氮元素表現(xiàn)出酸性特征,而負(fù)價態(tài)的氮元素則呈現(xiàn)出堿性。由于氮分子中存在強大的三鍵,其鍵能高達941 KJ/mol,使得氮分子在高溫高壓且存在催化劑的條件下,才能與氫氣發(fā)生反應(yīng)生成氨。此外,氰根離子CN-和碳化鈣CaC2中的C22-與氮分子的結(jié)構(gòu)相似,這也進一步證明了氮分子的穩(wěn)定性。值得一提的是,氮分子是已知雙原子分子中較穩(wěn)定的,其加熱至3273K時只會有0.1%的離解。同時,氮氣與CO具有相似的等電子體結(jié)構(gòu),因此在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上也展現(xiàn)出諸多相似之處。不同金屬與氮氣的反應(yīng)活性有所不同。堿金屬可以在常溫下直接與氮氣化合,而堿土金屬則通常需要在高溫條件下才能發(fā)生化合反應(yīng)。與其他族元素的單質(zhì)相比,氮氣與它們的反應(yīng)需要更為苛刻的反應(yīng)條件。實驗室用氮氣保護活潑金屬,防止其與空氣中氧氣反應(yīng)。實驗室用氮氣批發(fā)
工業(yè)上通過空氣分離法制取大量氮氣,分離液態(tài)空氣獲取純氮。靜安區(qū)實驗室用氮氣市場價格
氮氣的作用和用途:氮氣(N?)作為空氣中占比78%的主要成分,因其化學(xué)惰性、穩(wěn)定性和多功能性,在工業(yè)、科技、醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域具有普遍用途。以下是其主要作用與典型應(yīng)用:工業(yè)與制造領(lǐng)域:惰性保護氣?:在金屬加工(如軋鋼、熱處理)中防止氧化,提高表面光潔度。 ?用于焊接保護(除活潑金屬如鎂外)和半導(dǎo)體制造中的無塵環(huán)境控制?;どa(chǎn)中作為管道吹掃氣或儲罐氮封,防止爆裂(如石化行業(yè))。 ??化工原料?:通過哈伯-博世工藝合成氨(NH?),進而生產(chǎn)化肥、硝酸等。 ?靜安區(qū)實驗室用氮氣市場價格