氮氣,化學(xué)式為N?,通常狀況下是一種無色無味的氣體,而且一般氮氣比空氣密度小。氮氣占大氣總量的78.08%(體積分數(shù)),是空氣的主要成份。在標準大氣壓下,冷卻至-195.8℃時,變成沒有顏色的液體,冷卻至-209.8℃時,液態(tài)氮變成雪狀的固體。
1、氮氣,化學(xué)式為N?,通常狀況下是一種無色無味的氣體,而且一般氮氣比空氣密度小。氮氣占大氣總量的78.08%(體積分數(shù)),是空氣的主要成份。在標準大氣壓下,冷卻至-195.8℃時,變成沒有顏色的液體,冷卻至-209.8℃時,液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),所以常被用來制作防腐劑。但在高溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化,用來制取對人類有用的新物質(zhì)。
2、氮氣的化學(xué)性質(zhì):由氮元素的氧化態(tài)-吉布斯自由能圖也可以看出,除了NH4+離子外,氧化數(shù)為0的N2分子在圖中曲線的最低點,這表明相對于其它氧化數(shù)的氮的化合物來講的話,N2是熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)結(jié)構(gòu)。氧化數(shù)為0到+5之間的各種氮的化合物的值都位于HNO3和N2兩點的連線(圖中的虛線)的上方。因此,這些化合物在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的,容易發(fā)生歧化反應(yīng)。在圖中唯一的一個比N2分子值低的是NH4+離子。
3、氮氣的物理性質(zhì):氮氣在常況下是一種無色無味的氣體,占空氣體積分數(shù)約78%(氧氣約21%),1體積水中大約只溶解0.02體積的氮氣。氮氣是難液化的氣體。氮氣在極低溫下會液化成無色液體,進一步降低溫度時,更會形成白色晶狀固體。在生產(chǎn)中,通常采用黑色鋼瓶盛放氮氣。
1、石油天燃氣及采煤工業(yè)中的應(yīng)用
油井內(nèi)充入氮氣不但可以提高井內(nèi)壓力,增大采油量,充入的氮氣還可以作為鉆桿測度中的緩沖墊,完全避免了井內(nèi)泥槳壓力擠扁下部試管柱的可能性。此外,在進行酸化、壓裂、水力噴孔、水力封隔器坐封等井下作業(yè)中,也要用到氮氣。在天然氣中充填氮氣可以降低熱值。在原油更換管道時,可用液氮燒注兩端物料,使之固化封堵。
將氮氣用于粉煤的壓力輸送,既安全方便又經(jīng)濟實惠。
2、化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用
氮是合成氨的主要原料。氨合成所需的氮無需分離和提純,直接來源于空氣。在氨合成氣的生產(chǎn)過程中,空氣中的氧與碳氫化合物原料進行高溫催化反應(yīng),經(jīng)變換、脫碳、甲烷化等工序,生成以氫為主含少量甲烷、微量一氧化碳和二氧化碳的混合氣,空氣中的氮和氬不參與反應(yīng),直接進入合成氣,從而獲得以氫和氮為主的氨合成氣。由于氨合成中,氧、一氧化碳、二氧化碳易使合成催化劑中素毒,甲烷和氬系合成惰性物質(zhì),大量積累會降低合成效率,采用液氮洗滌工藝凈化合成氣,可以延長催化劑使用壽合,提高氨合成效率。
氮還是生成合成氰氨化鈣、氰化納及氮化硅的主要原料。
高純度的氮氣可作為生產(chǎn)聚乙烯的輔助氣,如年產(chǎn)1千萬噸的聚乙烯生產(chǎn)線,每小時需要提供4,400標立方米純氮。
利用氮的化學(xué)不活潑性,在許多易燃液體物質(zhì)的反應(yīng)器、貯罐中充入氮氣,不但保護物料不受氧化,保持產(chǎn)品質(zhì)量,還能確保安全,防止燃燒和爆炸事故發(fā)生。
3、冶金氏業(yè)中的應(yīng)用
氮氣在冶金工業(yè)中主要是作保護氣和吹掃氣。在軋鋼和金屬熱處理的過程中,由于氮氣的保擴,減少金屬的高溫氧化,使表面光潔。在有色金屬冶煉爐中充入氮氣,可以降低氧量和溫度,減少氧化,提高產(chǎn)品純度。用氮氣吹掃鋼水,使鋼中的氫含量降低,提高產(chǎn)品的強度。在高爐開工時吹入86%的氮氣,可降低焦炭消耗,延長使用壽命。在等離子電弧
爐中充入氮氣,可生產(chǎn)氮化高速工具鋼。
4、電子工業(yè)中的應(yīng)用
在電子工業(yè)中用干燥的氮氣吹洗硅片,可保持硅片的干燥與清潔。在大規(guī)模集成電路生產(chǎn)工序,可以用高純氮作化學(xué)反應(yīng)氣的攜帶氣、惰性保護氣和封裝氣等。
課前預(yù)習(xí):在數(shù)學(xué)課開始之前認真預(yù)習(xí)課本內(nèi)容,提前劃出重點和難點,事先準備需要的學(xué)習(xí)用品等。把握課堂:上課認真聽講,抓住老師所講的重點公式和解...
傘藻是真核生物,因為它有核膜包著的細胞核。傘藻屬是海生的單細胞藻類,細胞長2~5cm,可分為帽、柄和假根3部分,細胞核在基部,分布在熱帶和亞...
化學(xué)變化:生成了其它物質(zhì)的變化。物理變化:沒有生成其它物質(zhì)的變化物理性質(zhì):不需要發(fā)生化學(xué)變化就表現(xiàn)出來的性質(zhì)(如:顏色、狀態(tài)、密度、氣味、熔...
淮南高三年級2023年1月29日(正月初八)開學(xué)。其他義務(wù)教育階段學(xué)校、高中其他年級2月6日(正月十六)開學(xué)。幼兒園2023年2月10日(正...
技校未來最火的專業(yè)有:護理、建筑工程施工、建筑工程造價、計算機應(yīng)用、學(xué)前教育。護理專業(yè)主要學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)、預(yù)防保健的基本理論知識,還有臨床護理...
提高語文成績的方法:上課認真:一提到“上課認真”很多同學(xué)都聽過無數(shù)遍了,耳朵都起繭了,但,這卻是最根本的,也是最重要的。認真聽課,并不只是聽...
Oneof+復(fù)數(shù)做主語時,謂語動詞用單數(shù)形式。例句:Englishpoetryisoneoftheirgreatheritages.英國詩歌...