氮?dú)獾挠猛荆旱獨(dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,一般不與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。這種惰性品質(zhì)使它可以普遍應(yīng)用于許多厭氧環(huán)境,比如用氮?dú)鈱⑻囟ㄈ萜髦械目諝怛?qū)替置換,起到隔離、阻燃、防爆、防腐的作用,這項技術(shù)在輕烴裝置檢修、LPG工程、輸氣管道和液化氣管網(wǎng)吹掃等工業(yè)、民用方面得以應(yīng)用。氮?dú)膺€可在已加工的食品和藥品的包裝中用作覆蓋氣體,密封電纜、電話線以及給可膨脹的橡膠輪胎加壓等。作為一種防腐劑,氮?dú)庖渤1惶嬷门c井下,以減緩管柱與地層流體接觸所產(chǎn)生的腐蝕。氮?dú)庠诂F(xiàn)代農(nóng)業(yè)中扮演著重要角色,合成氨的發(fā)明使得糧食產(chǎn)量大幅提升。上海超純氮?dú)舛ㄖ苾r格
氮(Nitrogen)這個名稱,在1970年由Jean-Antoine-ClaudeChaptal提出,是基于它是硝酸和硝酸鹽的一個組分的考慮(希臘文Νιτροζ?λη,硝酸靈)。由于這種氣體的窒息性,Lavoisier更喜歡用azote(氮)這個名稱(希臘文?ψυχη,無生命),而且這個名稱在語法中以諸如azo、dizao、azide等形式還在使用。德文名稱stickstoff指的是相同的性質(zhì)(sticken,窒息或悶熄)。氮分子中的兩個氮原子之間形成一條σ鍵和兩個π鍵。與類似的CO、C2H4等分子相比,N2的成鍵分子軌道σ2p(-15.59 eV)和π2p(-16.73 eV)能量比較低,反鍵分子軌道π*2p(8.17 eV)能量比較高,不但難以接受電子也不易給出電子,具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,離解能高達(dá)945 kJ/mol,即使在3273 K時也不分解。灌裝氮?dú)舛ㄖ圃诠畔ED時期,人們就已經(jīng)認(rèn)識到氮?dú)獾拇嬖?,稱之為“硝石之氣”。
理化性質(zhì),分子量: 28.0134;熔點(diǎn)(三相點(diǎn),12.53kPa): -210.0℃;沸點(diǎn)(101.325kPa): 195.8℃;液體密度(-210℃,12.534kPa):869.5 kg/m3;相對密度(氣體,20℃,101.325kPa,空氣=1):0.967;比容(21.1℃,101.325kPa):861.5m3/kg;氣液容積比(15℃,100kPa): 691L/L;臨界溫度: -146.9℃;臨界壓力: 3400kPa;臨界密度: 311 kg/m3;熔化熱(-210.002℃,12.53kPa):25.75 kJ/kg;氣化熱(-195.803℃,101.325kPa):198.70kJ/kg;比熱容(100kPa,300K):Cp=1040.8J/(kg·K);Cv=742.74J/(kg·K);比熱比(16.8℃,101,326kPa,氣體): Cp/Cv=1.407;蒸氣壓(-200℃): 60 kPa;(-180℃): 465kPa;(-150℃): 2950 kPa;粘度(100kPa,280K):0.01691 mPa·S;表面張力(70K): 10.53mN/m;導(dǎo)熱系數(shù)(100kPa,280K):0.02447W/(m·K);折射率(液體,77.12K,101,325kPa,6563?):1.19844;(氣體,0℃,101,325kPa,6563?):1.00029729;毒性級別: 3;易燃性級別:0;易爆性級別:0;在常溫常壓下,氮為無色無臭無味的惰性氣體。氮在空氣中約占78.1%。液態(tài)氮也是無色無臭,比水輕。在空氣中燃燒。
氮?dú)猓∟itrogen),是氮元素形成的一種單質(zhì),化學(xué)式N?。常溫常壓下是一種無色無味的氣體,只有在高溫高壓及催化劑條件下才能和氫氣反應(yīng)生成氨氣,在放電的情況下能和氧氣化合生成一氧化氮;即使Ca、Mg、Sr和Ba等活潑金屬也只有在加熱的情形下才能與其反應(yīng)。氮?dú)獾倪@種高度化學(xué)穩(wěn)定性與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān),2個N原子以叁鍵結(jié)合成為氮?dú)夥肿樱?個σ鍵和2個π鍵,因為在化學(xué)反應(yīng)中首先受到攻擊的是π鍵,而在N?分子中π鍵的能級比σ鍵低,打開π鍵困難,因而使N?難以參與化學(xué)反應(yīng)。氮?dú)庠诜烹姉l件下,能產(chǎn)生美麗的藍(lán)色熒光,俗稱“冷光”。
氨:(1)分子結(jié)構(gòu);(2)物理性質(zhì):NH3是一種無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣大,其熔沸點(diǎn)比較低,易液化,極易溶于水,其水溶液顯弱堿性。常溫下,1體積水約能溶700體積氨氣。氨對人的眼睛、鼻子、喉嚨等黏膜有刺激作用,接觸時應(yīng)小心。如果不慎接觸過多的氨出現(xiàn)病狀,要及時吸入新鮮空氣和水蒸氣,并用大量水沖洗眼睛。(3)化學(xué)性質(zhì):①與水反應(yīng);NH3 + H2O=NH3·H2O=NH4++OH-(兩個反應(yīng)均可逆),氨的水溶液叫氨水。在氨水中所含的微粒有: NH3、H2O、NH3.H2O、 NH、H+、OH-。氨水具有堿的通性,如能使無色酚酞溶液變紅。②與酸反應(yīng)生成銨鹽;反應(yīng)實(shí)質(zhì)為: NH3 + H+ = NH4+ (正四面體),例如: 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4。NH3分子中N原子有一對孤電子對,能夠跟有空軌道的H+形成配位鍵。氮?dú)庠诃h(huán)境保護(hù)方面具有重要意義。氮?dú)饪勺鳛檫€原劑,參與廢氣處理,降低污染物排放。灌裝氮?dú)馀l(fā)
氮?dú)庠谑烷_采中,可用于提高油田開采效率,降低成本。上海超純氮?dú)舛ㄖ苾r格
氮?dú)馐鞘裁矗康獨(dú)猓∟itrogen),是氮元素形成的一種單質(zhì),化學(xué)式N?。常溫常壓下是一種無色無味的氣體,只有在高溫高壓及催化劑條件下才能和氫氣反應(yīng)生成氨氣,在放電的情況下能和氧氣化合生成一氧化氮;即使Ca、Mg、Sr和Ba等活潑金屬也只有在加熱的情形下才能與其反應(yīng)。氮?dú)獾倪@種高度化學(xué)穩(wěn)定性與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān),2個N原子以叁鍵結(jié)合成為氮?dú)夥肿樱?個σ鍵和2個π鍵,因為在化學(xué)反應(yīng)中首先受到攻擊的是π鍵,而在N?分子中π鍵的能級比σ鍵低,打開π鍵困難,因而使N?難以參與化學(xué)反應(yīng)。氮是地球上第30豐富的元素??紤]到氮?dú)庹即髿饬康?/5,即占大氣的78%以上,幾乎可以使用無限量的氮?dú)狻9I(yè)常使用分餾液態(tài)空氣的方法來獲得大量氮?dú)?。上海超純氮?dú)舛ㄖ苾r格