氮?dú)獾陌l(fā)現(xiàn)史:回顧氮?dú)獾陌l(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(shí)氧氣之后才逐漸了解氮?dú)獾摹H欢档米⒁獾氖?,氮?dú)獾陌l(fā)現(xiàn)歷史其實(shí)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(huì)有大量空氣剩余。他的學(xué)生D·盧瑟福進(jìn)一步以動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(huì)減少1/10;若再以苛性鉀溶液吸收剩余氣體,體積會(huì)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(jìn)行了類似的燃燒實(shí)驗(yàn),并觀察到空氣中的1/5在燃燒后會(huì)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。氮?dú)庠诤娇蘸教祛I(lǐng)域用于燃料系統(tǒng)吹掃,排除可燃?xì)怏w。黃浦區(qū)化工用氮?dú)夤?yīng)站
氮?dú)獾膽?yīng)用:1.工業(yè)保護(hù)氣體。由于氮?dú)饩哂谢瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、音頻傳導(dǎo)性低和高密度等特性,在工業(yè)上被普遍用作保護(hù)氣體。例如,在金屬冶煉、焊接和切割等領(lǐng)域中,氮?dú)獗挥米鞅Wo(hù)金屬表面不被氧化或腐蝕的保護(hù)層。此外,在電子工業(yè)中,氮?dú)獗挥糜诒Wo(hù)半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)和加工過程。2.食品保存。氮?dú)庠谑称繁4骖I(lǐng)域中也有著普遍的應(yīng)用。由于氮?dú)饩哂谢瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和高密度等特性,可以有效地隔絕氧氣和微生物的侵入,延緩食品的腐壞變質(zhì)。因此,在食品工業(yè)中,氮?dú)獗挥糜谥圃斓锖捅ur包裝等食品添加劑。此外,在果蔬保鮮中也有著普遍的應(yīng)用。虹口區(qū)純化氮?dú)庠趺礃虞喬コ涞獨(dú)饽芙档洼喬プ冃?,減少滾動(dòng)阻力,節(jié)省燃油。
化學(xué)性質(zhì):穩(wěn)定性:氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,這主要是因?yàn)榈又g以三鍵(N≡N)結(jié)合,鍵能很高,達(dá)到 946kJ/mol,要破壞這個(gè)化學(xué)鍵需要很高的能量。因此,在常溫下氮?dú)夂茈y與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),它是一種惰性氣體。氧化性和還原性:在一定條件下,氮?dú)庖材鼙憩F(xiàn)出氧化性和還原性。例如,在高溫、高壓和催化劑存在的條件下,氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨氣,這個(gè)反應(yīng)中氮?dú)獗憩F(xiàn)出氧化性;在放電條件下,氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)生成一氧化氮,此時(shí)氮?dú)獗憩F(xiàn)出還原性。
氮?dú)獾淖饔煤陀猛荆豪鋬龊椭评洌旱獨(dú)庠诘蜏叵驴梢赞D(zhuǎn)化為液態(tài)氮,被用于冷凍、冷藏和制冷應(yīng)用。在食品冷凍、醫(yī)藥儲(chǔ)存和運(yùn)輸、超導(dǎo)技術(shù)等領(lǐng)域,氮?dú)獗黄毡閼?yīng)用于保持低溫狀態(tài)。氣動(dòng)工具和設(shè)備:氮?dú)饪梢杂米黩?qū)動(dòng)氣動(dòng)工具和設(shè)備的動(dòng)力源,特別適用于需要干燥、無油和可調(diào)節(jié)壓力的場(chǎng)合。例如,氣動(dòng)鉆、氣動(dòng)打磨機(jī)、噴涂設(shè)備等。這只是氮?dú)庠诠I(yè)生產(chǎn)中的一部分應(yīng)用和用途,根據(jù)不同行業(yè)和具體需求,氮?dú)膺€有其他更多的應(yīng)用,如氮?dú)獍l(fā)生器、氣體保護(hù)焊接、氣體滅火系統(tǒng)等。液氮可用于考古挖掘,冷凍脆弱文物便于保護(hù)和提取。
銨鹽在加熱時(shí)會(huì)分解,放出氨氣,其分解產(chǎn)物與陰離子對(duì)應(yīng)的酸的氧化性和揮發(fā)性有關(guān)。除了氨和銨鹽,聯(lián)氨(N2H4)也是一種重要的含氮化合物,具有獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用。氨是較重要的氮膽,是產(chǎn)量較大的化工產(chǎn)品之一。工業(yè)上是采用哈伯法,用氮?dú)夂蜌錃庠诟邷馗邏汉痛呋瘎┐嬖谙潞铣傻?。氨極易溶于水,在水中的溶解度比所有其它氣體都大,容易形成氫鍵。液氨也能發(fā)生自偶電離,并有溶解堿金屬、堿土金屬等活潑金屬的特性。碳酸氫銨、硫酸銨、氯化銨和硝酸銨等銨鹽都是優(yōu)良的肥料,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有普遍應(yīng)用。此外,氯化銨還用于染料工業(yè)、制作干電池以及焊接時(shí)除去待焊金屬物體表面的氧化物。液氮可用于石材開采,冷凍后使石材更易分裂。長(zhǎng)寧區(qū)退火爐氮?dú)夤?yīng)商
工業(yè)上通過空氣分離法制取大量氮?dú)猓蛛x液態(tài)空氣獲取純氮。黃浦區(qū)化工用氮?dú)夤?yīng)站
氮?dú)獾氖褂茫旱獨(dú)馐菬o色、無毒、無味的惰性氣體。在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活領(lǐng)域,氣體氮?dú)獗黄毡橛米鞅Wo(hù)氣體,而液氮被普遍用作可與空氣接觸的冷凍介質(zhì)。因此,它是一種非常重要的氣體。下面是將一起討論的一些典型應(yīng)用的總結(jié)。1.金屬加工:用于輕淬火、輕退火、氮化、氮碳共滲、軟碳化等熱處理的氮源;焊接、粉末冶金燒結(jié)、新材料開發(fā)和稀土永磁材料制造中的保護(hù)氣體。2.電子行業(yè):鋰電池、大型集成電路、LED和LCD電視成像器件、彩色電視管、光伏器件、觸摸屏、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新型電子元件以及半導(dǎo)體元件的加工和生產(chǎn)的氮源。黃浦區(qū)化工用氮?dú)夤?yīng)站