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广州市谱源气体有限公司
氮气《气体应用大全》
2019-6-19 11:15:40
氮 气 N2
1.别名·英文名
Nitrogen．
2.用途
化肥、氨、硝酸等化合物的制造，惰性保护介质，速冻食品、低温粉碎等的制冷剂、冷却剂，电子工业中的外延、扩散、化学气相淀积、离子注入、等离子干刻、光刻等，还用作标准气、校正气、零点气、平衡气等。
3.制法
①空气分离法。
②氨或亚硝酸铵的分解法：NH4NO2→N2+2H2O。
③在铜屑上通过氧化氮。
4.理化性质
分子量： 28.0134
熔点(三相点，12.53kPa)： -210.0℃
沸点(101.325kPa)： 195.8℃
液体密度(-210℃，12.534kPa)：869.5 kg/m3
相对密度(气体，20℃，101.325kPa，空气=1)：0.967
比容(21.1℃，101.325kPa)：861.5m3/kg
气液容积比(15℃，100kPa)： 691L/L
临界温度： -146.9℃
临界压力： 3400kPa
临界密度： 311 kg/m3
压缩系数：
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压缩系数 | ||
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100kPa |
1000kPa |
10000kPa | |
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熔化热(-210.002℃，12.53kPa)：25.75 kJ/kg
气化热(-195.803℃，101.325kPa):198.70kJ/kg
比热容(100kPa，300K)：Cp=1040.8J/(kg·K)
Cv=742.74J/(kg·K)
比热比(16.8℃，101，326kPa，气体)： Cp/Cv=1.407
蒸气压(-200℃)： 60 kPa
(-180℃)： 465kPa
(-150℃)： 2950 kPa
粘度(100kPa，280K)：0.01691 mPa·S
表面张力(70K)： 10.53mN/m
导热系数(100kPa，280K)：0.02447W/(m·K)
折射率(液体，77.12K，101，325kPa，6563?)：1.19844
(气体，0℃，101,325kPa，6563?)：1.00029729
毒性级别： 3
易燃性级别：0
易爆性级别：0
在常温常压下，氮为无色无臭无味的惰性气体。氮在空气中约占78.1%。液态氮也是无色无臭,比水轻。在空气中不燃烧。
常温下呈现惰性，但在高温下与氧化合。在高温高压有催化剂时与氢化合成氨。
N2+O2→2NO
N2+3H2→2NH3
与卤素不直接化合，而且间接得的卤化物非常不稳。
减压下放电可得到活化的氮。在高温与金属化合生成氮化物(Mg3N2，Cu3N2等)。在1000℃与碳化钙反应生成氨腈钙。微溶于水、酒精和醚。在25℃、101.325kPa时的溶解度为，在甲醇中16.45 ml/100ml，在乙醇中14.89 ml/100ml，在乙醚中29.30ml/100ml。在水中的溶解度为0.02354 ml/g(0℃)，0.01358 ml/g(30℃)，0.01023 ml/g(60℃)。
5.毒性
氮本身无毒，无刺激性，吸入的氮气仍以原形通过呼吸道排出。然而，空气中含氮量增加会造成氧的稀释，影响人的正常呼吸。高浓度的氮气可引起窒息。液氮接触皮肤能引起冷烧伤。
吸入高浓度氮气的患者应迅速转移至空气新鲜处，安置休息并保持温暖。皮肤接触液氮时立即用水冲洗，如果产生冻疮，须就医诊治。
6.安全防护
氮气要用受压钢瓶贮装，液氮要用绝热容器、槽车贮运。氮无腐蚀性，在常温下可使用碳钢、不锈钢、铜、铜合金、铝等通用金属材料和普通的塑胶材料。对液氮可使用镍钢(90%Ni)、不锈钢、铜、黄铜和硅青铜。在低温下可使用聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯聚合体。
当出现火情时，不能往液氮容器中灌进水。废气可排入大气中。
氮气的用途： 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？ 。
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