氮?dú)獾氖褂茫旱獨(dú)馐菬o色、無毒、無味的惰性氣體。在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活領(lǐng)域,氣體氮?dú)獗黄毡橛米鞅Wo(hù)氣體,而液氮被普遍用作可與空氣接觸的冷凍介質(zhì)。因此,它是一種非常重要的氣體。下面是將一起討論的一些典型應(yīng)用的總結(jié)。1.金屬加工:用于輕淬火、輕退火、氮化、氮碳共滲、軟碳化等熱處理的氮源;焊接、粉末冶金燒結(jié)、新材料開發(fā)和稀土永磁材料制造中的保護(hù)氣體。2.電子行業(yè):鋰電池、大型集成電路、LED和LCD電視成像器件、彩色電視管、光伏器件、觸摸屏、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新型電子元件以及半導(dǎo)體元件的加工和生產(chǎn)的氮源。氮?dú)獗蛔u(yù)為“綠色能源”。作為一種清潔、高效的能源,它有望在未來替代化石燃料,減少環(huán)境污染。長寧區(qū)瓶裝氮?dú)庥猛?/p>
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(gè)N原子以叁鍵結(jié)合成為氮?dú)夥肿樱?個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,因?yàn)樵诨瘜W(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(jí)比σ鍵低,打開π鍵困難,因而使N?難以參與化學(xué)反應(yīng)。徐匯區(qū)石墨烯電芯用氮?dú)鈴S家精選合理利用氮?dú)赓Y源,減少氮氧化物排放,是人類面臨的重要課題。
氮?dú)獾墓I(yè)用途:1.氮?dú)庠谑称饭I(yè)中的應(yīng)用。氮?dú)庠谑称饭I(yè)中被用作保護(hù)氣體,以延長食品的保質(zhì)期。氮?dú)饪梢耘懦b中的氧氣,防止食品氧化和微生物生長,從而保持食品的新鮮度和質(zhì)量。例如,薯片和其他小吃的包裝中常充入氮?dú)猓苑乐棺冑|(zhì)。2.氮?dú)庠卺t(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。氮?dú)庠卺t(yī)療領(lǐng)域也有重要應(yīng)用。液氮(-196°C)被普遍用于冷凍療法,用于醫(yī)治皮膚病變。液氮還用于生物樣本的冷凍保存,確保細(xì)胞和組織的活性。氮?dú)庠谝恍┽t(yī)療設(shè)備中用作載氣,提供穩(wěn)定的氣流環(huán)境。
氮?dú)獾纳衿嬗猛荆涸诮ㄖ袠I(yè)中可用作混凝土攪拌過程中的氣動(dòng)工具和設(shè)備驅(qū)動(dòng)源;在電子制造業(yè)中可作為清洗劑和干燥劑去除表面污染物并保持元件清潔干燥;還可在航空航天領(lǐng)域中用做推進(jìn)劑等。安全保障:在化工行業(yè)中,氮?dú)庵饕米鞅U蠚怏w,如置換易燃易爆的氣體或液體、洗滌有毒有害的物質(zhì)等,以確保安全生產(chǎn)環(huán)境無危險(xiǎn)物質(zhì)存在,避免事故發(fā)生。我們無時(shí)無刻不在呼吸著的氣體——空氣,由多種氣體組成,其中有78%左右的氣體為氮?dú)猓纱丝梢姷獨(dú)馐种匾T诠畔ED時(shí)期,人們就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到氮?dú)獾拇嬖冢Q之為“硝石之氣”。
氮(Nitrogen)這個(gè)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(gè)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(gè)名稱(希臘文?ψυχη,無生命),而且這個(gè)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(gè)氮原子之間形成一條σ鍵和兩個(gè)π鍵。與類似的CO、C2H4等分子相比,N2的成鍵分子軌道σ2p(-15.59eV)和π2p(-16.73eV)能量比較低,反鍵分子軌道π*2p(8.17eV)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)945kJ/mol,即使在3273K時(shí)也不分解。焊接作業(yè)中,氮?dú)饽軤I造惰性環(huán)境,防止金屬在高溫下與氧氣反應(yīng),保證焊接接頭的質(zhì)量。長寧區(qū)食品級(jí)氮?dú)庥猛?/a>
氮?dú)猓瘜W(xué)式為N?,是大氣中占比較大的氣體成分,約占78%。長寧區(qū)瓶裝氮?dú)庥猛?/p>
氮?dú)馐且环N雙原子氣體,其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,音頻傳導(dǎo)性低,大約只有普通空氣的1/5。氮?dú)獾男再|(zhì):1.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。氮?dú)獾妮^明顯特性之一是其化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,因?yàn)榈獨(dú)夥肿觾?nèi)的作用力是共價(jià)鍵,鍵能大,在常溫常壓下很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此,氮?dú)庠诠I(yè)上被普遍用作保護(hù)氣體,用于保護(hù)一些貴重的不活潑金屬,以防止其氧化或被其他物質(zhì)腐蝕。2.音頻傳導(dǎo)性低。氮?dú)饩哂辛己玫囊纛l傳導(dǎo)性,其傳導(dǎo)性大約只有普通空氣的1/5。因此,在需要降低噪音的環(huán)境中,如飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙、汽車內(nèi)部等,氮?dú)獗挥米鞲粢舨牧稀M瑫r(shí),由于氮?dú)饩哂辛己玫囊纛l傳導(dǎo)性,還可以用于制造品質(zhì)高的音響設(shè)備。3.高密度。氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25g/L,比空氣的密度略大。因此,在一定壓力下,氮?dú)饪梢韵褚后w一樣流動(dòng)。這一特性使得氮?dú)庠谀承╊I(lǐng)域中有著普遍的應(yīng)用,如醫(yī)療領(lǐng)域中的冷凍醫(yī)治、工業(yè)領(lǐng)域中的液體氮肥等。長寧區(qū)瓶裝氮?dú)庥猛?/p>