欢迎莅临广州谱源气体有限公司
     
     
     

    联系粤佳

    广州谱源气体有限公司

    气体订购热线:13711176807 曾小姐
    电话:020-82797785
    传真:020-82797482
    深圳气体专线:
    13925063691 孙先生
    中山气体专线:
    13928906878 刘先生
     

    气体知识

    您现在的位置:首页->气体知识->

    氮气的用途

    2012-7-5 14:58:31

    0
    在国民经济和日常生活中,氮气有广泛的用途。首先,利用它“性格孤独”的特点,我们将它充灌在电灯泡里,可防止钨丝的氧化和减慢钨丝的挥发速度,延长灯泡的使用寿命。还可用它来代替惰性气体作焊接金属时的保护气。在博物馆里,常将一些贵重而稀有的画页、书卷保存在充满氮气的圆筒里,这样就能使蛀虫在氮气中被闷死。利用氮气使粮食处于休眠和缺氧状态、代谢缓慢,可取得良好的防虫、防霉和防变质效果,粮食不受污染,管理比较简单,所需费用也不高,故近年来进展较快。目前,日本和意大利等国已进入小型生产试验阶段。近年来。我国不少地区也应用氮气来保存粮食,叫做“真空充氮贮粮”,亦可用来保存水果等农副产品。
    利用液氮给手术刀降温,就成为“冷刀”。医生用“冷刀”做手术,可以减少出血或不出血,手术后病人能更快康复。使用液氮为病人治疗皮肤病,效果也很好。这是因为液氮的气化温度是-195.8℃,因此,用来治疗表浅的皮肤病常常很容易使病变处的皮肤坏死、脱落。过去皮肤科常以“干冰”治疗血管瘤,用意虽然相同,但冷度远不及液氮。医治肺结核的“人工气胸术”,也是把氮气(或空气)打进肺结核病人的胸腔里,压缩有病灶的肺叶,使它得到休息。
    现在,人们还利用液氮产生的低温,来保存良种家畜的精子,贮运各地,解冻后再用于人工授精。如广西省水产研究所试用液态氮保藏鲵鱼精液,获得成功。氮气还是一一种重要的化工原料,可用来制取多种化肥,炸药等等。氮是“生命的基础”,它不仅是庄稼制造叶绿素的原料,而且是庄稼制造蛋白质的原料,据统计,全世界的庄稼,在一年之内,要从土壤里摄取四千多万吨氮。
    科学家对氮气抱有很大的希望,他们认为;根瘤菌之所以有一套巧夺天工的妙法,能把空气中的氮直接捕捉下来变成氮肥。是因为它体内有一种固氮酶,这种酶就是捕捉氮气的能手,倘若我们能用化学的方法人工合成大量的固氨酶,岂不轻而易举地巧将氮气变氮肥了吗?
    氮族元素
    锑、铋是金属元素,主要氧化数为+3、+5,铋没有-3价。
    砷、锑、铋三种单质熔点较低,能和绝大多数金属生成合金和化合物。如:锑有冷胀性,是制造印刷字模所用合金的材料;近年来发展较快的ⅢA~ⅤA族半导体材料,就是磷、砷、锑、铋和ⅢA族金属元素形成的化合物,如:砷化镓、锑化镓、砷化铟和锑化铝等。
    自然界中,砷、锑、铋三种元素有时以单质状态存在,但主要以硫化物矿形式存在,如雄黄( )、辉锑矿( )、辉铋矿( )等。氧化物矿有白砷石( 、方锑矿( )、铋华( )等。
    我国锑的蕴藏量很丰富,主要产地是湖甫,其次是贵州、云南、广东、广西、浙江、安徽等省和自治区。关于氮气的制取空气中约含五分之四(体积分数)的氮气,因此工业上所需的氮气都是从空气中提取的,其方法通常有两种,一是将液态空气减压分馏,由于氧气沸点( )比氮气沸点( )略高,可先分离出氮气后,余下的即为氧气;二是将可燃物在限定容积的容器内燃烧除去氧气,从而获得氮气。
    在实验室也可以采用上述第2种方法得到少量氮气,若要制取较纯的氮气,可以用加热氯化铵饱和溶液与亚硝酸钠晶体(或饱和溶液)的混合物来制备氮气。由于该反应是放热反应,所以当加热到开始反应时就应停止加热,发生反应的化学方程式为: 关于磷的发现史,在元素的发现史上,磷的发现颇有特色,同时也有特殊的意义。这是因为磷是一个典型的非金属,它的发现为尔后研究非金属的通性提供了可能,其发现过程和其他元素相比却很不同,磷最早是从有机物质中提取出来的。
    在化学史上第一个发现磷元素的人,当推十七世纪的一个德国汉堡商人波兰特(Henning·Brand,1694一?)。他是一个相信炼金术的人,由于他曾听传说从尿里可以制得“金属之王”黄金,于是抱着图谋发财的目的,便用尿作了大量实验。1669年,他在一次实验中,将砂、木炭、石灰等和尿混合,加热蒸馏,虽没有得到黄金,而竟意外地得到一种十分美丽的物质,它色白质软,能在黑暗的地方放出闪烁的亮光,于是波兰特给它取了个名字,叫“冷光”,这就是今日称之为白磷的物质。波兰特对制磷之法,起初极守秘密,不过,他发现这种新物质的消息立刻传遍了德国。
    德国化学家孔克尔曾用尽种种方法想打听出这一秘密的制法,终于探知这种所谓发光的物质,是由尿里提取出来的,于是他也开始用尿做试验,经过苦心摸索,终于在1678年也告成功。他是把新鲜的尿蒸馏,待蒸到水分快干时,取出黑色残渣,放置在地窑里,使它腐烂,经过数日后,他将黑色残渣取出,与两倍于“尿渣’”重的细砂混合。一起放置在曲颈瓶中,加热蒸馏,瓶颈则接连盛水的收容器。起初用微火加热,继用大火干馏,及至尿中的挥发性物质完全蒸发后,磷就在收容器中凝结成为白色蜡状的固体。后来,他为介绍磷,曾写过一本书,名叫《论奇异的磷质及其发光丸》。
    在磷元素的发现上,英国化学家波义尔差不多与孔克尔同时,用与他相近的方法也制得了磷。波义尔的学生汉克维茨(Codfrey·Hanckwitz)曾用这种方法在英国制得较大量的磷,作为商品运到欧洲其他国家出售。他在1733年曾发表论文,介绍制磷的方法,不过说得十分含糊,以后,又有人从动物骨质中发现了磷。 膜法制氮原理  利用驱动力给膜两侧的空气施加压力,由于它们在膜中的溶解度和扩散系数的不同,在压差作用下,渗透速率较快的水蒸气,氧等气体优先透过膜,成为富氧气体;而渗透速率较慢的氮气在滞留侧富集,成为干燥的富氮气体。世界的危机——“氮荒” 一八九五年,英国科学家克鲁克斯发表了震惊世界的演讲。他说:“由于大洋彼岸智利的硝石矿蕴藏量有限,矿藏资源日益枯竭。一旦没有了智利硝石,那么欧洲土地中的氮会逐渐减少,收成便会一落千丈。”言外之意一场潜伏的粮食危机就会席卷欧洲。所以他号召化学家们要全力以赴地解决“氮荒”。
    人们不禁要问,空气中含有4/5的氮,其总量约为四千万亿吨( 吨),平均每平方公里上空的氮气就有一千万吨。“氮荒”这个席卷欧洲和世界的危机从何谈起?这不是科学家蛊惑人心吗?  其实只要仔细分析就会发现,氮分子中,氮原子与氮原子之间,有三个共用电子对,形成三个共价键(N≡N)。键能为226.8千卡/摩尔,从而分子结构很稳定,很难为植物所吸收,具体地说来就是要把氮还原成氨才能被作物所吸收。于是如何把游离态的氮,变为化合态的氨,成为向科学家们提出的一个新的命题。
    从氮和氧在空间放电的情况下生成一氧化氮的实验,揭示了雷在雨季节,由于“雷电”的作用帮助了氮在自然界中循环。这一现象是普利斯特列在1779年发现的。它成为人类历史上固氮的起点。但是直到1905年,这个方法才在水利资源丰富的挪威,首先投入了工业化生产,迈开工业生产的第一步。一件冤案一七七五年,英国著名的化学家布拉克在一个钟罩内,放进燃烧着的木炭,而燃烧一阵子后,木炭就熄灭了。布拉克认为木炭在钟罩内燃烧可以生成“固定空气”(即二氧化碳气)。当布拉克用氢氧化钾溶液吸收了二氧化碳气后,钟罩内仍有一定剩余气体留下来。这是什么气体?它具有什么性质?他无法回答。布拉克要求他的学生卢塞福(1749-1819年)继续研究这个问题。
    17年后,卢塞福用动物重做这个实验。当他把老鼠放入这个密闭钟罩内时,老鼠会被闷死,而闷死后,气体的体积又缩小了十分之一。若将密闭器皿内的气体用碱液去吸收,发现气体的体积又继续失去十分之一。可是一个奇怪的现象吸引了卢塞福,在这老鼠也无法生活的气体里,居然可以点燃蜡烛,你可见到烛光隐现而当烛光熄灭以后,如果往密闭容器内投入磷少许,磷又可继续燃烧……。卢塞福的实验使他明确了这样两个问题:一是人们很难从空气中把氧气全部除净。二是  这种剩余的气体既不助燃,也无助于呼吸。它不能维持动物的生命,并具有灭火作用。这 种气体在水和氢氧化钾液溶中也不溶解。卢塞福把这种气体称为“油气”或“毒气”。很遗憾,由于传统观念的影响,卢塞福犯了一个极大的错误。他不承认“油气”是空气的一种成分,使得他在离真理只有一步远的地方停了下来。犯有同样错误的还有普利斯特列哩,他也做了上述实验。他把上述剩余的气体称为“被燃素饱和了的空气”。意思是说因为它吸足了燃素,所以它失去了助燃的能力。普科所特和卢塞稿都是虔信燃素学说的人,因而无法摆脱传统观念的束缚。
    那么,世界上第一个认为氮是空气成分之一的人是谁呢?他是瑞典化学家舍勒(1742—1786年)。他在i772年指出:“这种气体较空气轻,它能灭火,其性质颇似固定空气(即二氧化碳气),不过其灭火效力没有固定空气显著。这可以从下面试验结果看出:蜡烛在纯净的空气中燃烧可以维持约80秒针之久,若放在空气与固定空气之比为6:55的混和气体中,便立即熄灭,但在洁净空气与这种燃过的空气的等比混和气体中,大概可燃26秒钟左右,他称这种气体为“浊气”或者是“用过的的空气”。舍勒的可贵之处,”在于人类第一个承认氮是空气的组成部分。
    事隔几年以后,拉瓦锡在普利斯特列发现氧气后,将它定名为“氮”。与此同时也就得出了氮气无益于生命的这个结论。于是,这顶帽子就戴在氮气的头上。
    相关产品
     
     
    广州谱源气体有限公司    粤ICP备08114730号
    地址:广州市增城新塘西洲大王岗工业区
    全国热线电话:137-111-76807
    公司电话:020-82797785
    公司传真:020-82797482
    联系邮箱:market@51qiti.com
    谱源气体二维码
    TOP