氮的性质

氮气的性质
物理性质
氮在常况下是一种无无味无臭的气体,且通常无毒。氮气占大气总量的78.12%(体积分数),在标准情况下的气体密度是1.25g/L,氮气在水中溶解度很小,在常温常压下,1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。氮气是难液化的气体。氮气在极低温下会液化成无液体,进一步降低温度时,更会形成白晶状固体。在生产中,通常采用黑钢瓶盛放氮气。其他物理性质见下表:
化学性质
  对成键有贡献的是三对电子,即形成两个π键和一个σ键。 对成键没有贡献,成键与反键能量近似抵消,它们相当于孤电子对。由于N2分子中存在叁键N≡N,所以N2分子具有很大的稳定性,将它分解为原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。N2分子是已知的双原子分子中最稳定的,氮气的相对分子质量是28。 而且氮气通常不易燃烧且不支持燃烧。化学式为N2。
检验方法: 
将燃着的Mg条伸入盛有氮气的集气瓶,Mg条会继续燃烧提取出燃烧剩下的灰烬(微黄粉末Mg3N2),加入少量水,产生使湿润的红石蕊试纸变蓝的气体(氨气)本反应为水解反应
反应方程式:3Mg+N2=点燃=Mg3N2(氮化镁)
联想网御防火墙  Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
制备方法
现场制氮/工业制氮
现场制氮是指氮气用户自购制氮设备制氮,目前国内外,工业规模制氮有三类:即深冷空分制氮、变压吸附制氮和膜分离制氮。
实验室制法皮肤科学
  制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化,最常用的是如下几种方法:
  加热亚硝酸铵的溶液: (343k)NH4NO2 ===== N2↑+ 2H2O
  亚硝酸钠与氯化铵的饱和溶液相互作用: NH4Cl + NaNO2 === NaCl + 2 H2O + N2↑
  将氨通过红热的氧化铜: 2 NH3+ 3 CuO === 3 Cu + 3 H2O + N2↑
  氨与溴水反应:8 NH3 + 3 Br2 (aq) === 6 NH4Br + N2↑
重铬酸铵加热分解: (NH4)2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O
深冷空分制氮
它是一种传统的空分技术,已有九十余年的历史,它的特点是产气量大,产品氮纯度高,无须再纯化便可直接应用于磁性材料,但它工艺流程复杂,占地面积大,基建费用高,需专门的维修力量,操作人员较多,产气慢(18~24h),它适宜于大规模工业制氮,氮气成本在0.7元/m3左右。
氮的用途
  氮主要用于合成氨,反应式为N2+3H2=2NH3( 条件为高压,高温、和催化剂。反应为可逆反应)还是合成纤维(锦纶、腈纶),合成树脂,合成橡胶等的重要原料。由于氮的化
学惰性,常用作保护气体。以防止某些物体暴露于空气时被氧所氧化,用氮气填充粮仓,可使粮食不霉烂、不发芽,长期保存。液氨还可用作深度冷冻剂。作为冷冻剂在医院做除斑,包,豆等的手术时常常也使用, 即将斑,包,豆等冻掉,但是容易出现疤痕,并不建议使用。
基弗
  氮是一种营养元素还可以用来制作化肥,包括铵肥和硝酸盐,。例如:碳酸氢铵NH4HCO3,氯化铵NH4Cl,硝酸铵NH4NO3,硝酸钾KNO3等等。
  氮气几乎为惰性的双原子气体,化学性质极不活泼,气体分子比氧分子大,不易热涨冷缩,变形幅度小,其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30~40%, 能保持稳定胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶的舒适性;氮气的音频传导性低,相当于普通空气的1/5,使用氮气能有效减少轮胎的噪音,提高行驶的宁静度。
  ● 防止爆胎和缺气碾行
  爆胎是公路交通事故中的头号杀手,据统计,在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的,其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%。汽车行驶时,轮胎温度会因与
地面磨擦而升高,尤其在高速行驶及紧急刹车时,胎内气体温度会急速上升,胎压骤增,所以会有爆胎的可能。而高温导致轮胎橡胶老化,疲劳强度下降,胎面磨损剧烈,又是可能爆胎的重要因素。而与一般高压空气相比,高纯度氮气因为无氧且几乎不含水份不含油,其热膨胀系数低,热传导性低,升温慢,降低了轮胎聚热的速度,不可然也不助然等特性,所以可大大地减少爆胎的几率。
  ● 延长轮胎使用寿命
  使用氮气后,胎压稳定体积变化小,大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性,如冠磨、胎肩磨、偏磨,提高了轮胎的使用寿命;橡胶的老化是受空气中的氧分子氧化所致,老化后其强度及弹性下降,且会有龟裂现象,这时造成轮胎使用寿命缩短的原因之一。氮气分离装置能极大限度地排除空气 中的氧气、硫、油、水和其它杂质,有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象,不会腐蚀金属轮辋,延长了轮胎的使用寿命,也极大程度减少轮辋生锈的状况。
  ● 减少油耗,保护环保
  轮胎胎压的不足与受热后滚动阴力的增加,会造成汽车行驶时的油耗增加;而氮气除了可以维持稳定的胎压,延缓胎压降低之外,其干燥且不油不含水,热传导性低,升温慢的特性,减低了轮胎行走时温度的提高,以及变形小抓地力提高等,降低了滚动阻力,从而达到减少油耗的目的。 美国有关方面作过轮胎充氮气和充空气的对比实验,实验后统计结果表明,充氮气的比充空气的轮胎多跑26%的里程。充氮轮胎,可以按设计的胎压进行充气,可达到汽车设计时的油耗指标。实验证明,充氮轮胎比充空气轮胎节油2-10%。有效减少了空气污染。巴西人实践过,氮气充胎行驶了五万公里仍不需要补气。氮气轮胎比空气轮胎更耐磨损,在未达到踏面损耗指标之前就破损的轮胎中,充氮气轮胎平均跑的里程比充空气轮胎多出48%
氮气在汽车上的作用
  1.提高轮胎行驶的稳定性和舒适性。氮气几乎为惰性的双原子气体,化学性质极不活泼,气体分子比氧分子大,不易热胀冷缩,变形幅度小,其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30~40%, 能保持稳定胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶的舒适性;氮气的音频传导性低,相当于普通空气的1/5,使用氮气能有效减少轮胎的噪音,提高行驶的宁静度。
  2.防止爆胎和缺气碾行。爆胎是公路交通事故中的头号杀手。据统计,在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的,其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%。汽车行驶时,轮胎温度会因与地面磨擦而升高,尤其在高速行驶及紧急刹车时,胎内气体温度会急速上升,胎压骤增,所以会有爆胎的可能。而高温导致轮胎橡胶老化,疲劳强度下降,胎面磨损剧烈,又是可能爆胎的重要因素。而与一般高压空气相比,高纯度氮气因为无氧且几乎不含水份不含油,其热膨胀系数低,热传导性低,升温慢,降低了轮胎聚热的速度,不可燃也不助燃等特性,所以可大大地减少爆胎的几率。
  3.延长轮胎使用寿命 使用氮气后,胎压稳定体积变化小,大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性,如冠磨、胎肩磨、偏磨,提高了轮胎的使用寿命;橡胶的老化是受空气中的氧分子氧化所致,老化后其强度及弹性下降,且会有龟裂现象,这时造成轮胎使用寿命缩短的原因之一。氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其它杂质,有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象,不会腐蚀金属轮辋,延长了轮胎的使用寿命,也极大程度减少轮辋生锈的状况。
  4.减少油耗,保护环境。轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加,会造成汽车行驶时的
油耗增加;而氮气除了可以维持稳定的胎压,延缓胎压降低之外,其干燥且不含油不含水,热传导性低,升温慢的特性,减低了轮胎行走时温度的升高,以及轮胎变形小抓地力提高等,降低了滚动阻力,从而达到减少油耗的目的。
使用注意事项
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神舟三号口服液毒性与防护
柳永雨霖铃赏析  1. 呼吸系统防护:一般不需特殊防护。但当作业场所空气中氧气浓度低于18%时,必须佩戴空气呼吸器、氧气呼吸器或长管面具。
  2. 眼睛防护:戴安全防护面罩。
  3. 其它防护:避免高浓度吸入密闭操作,提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。防止气体泄漏到工作场所空气中。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。
消防应急措施与防护
  迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止气体在低凹处积聚,遇点火源着火爆炸。用排风机将漏出气送至空旷处。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
  本品不燃。用雾状水保持火场中容器冷却。可用雾状水喷淋加速液氮蒸发,但不可使用水射至液氮。
应急措施
  迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

本文发布于:2024-09-22 01:59:54,感谢您对本站的认可!

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