氮气主要是从大气中分离或含氮化合物的分解制得的。每年通过液化空气生产**过3,300万吨的氮气,然后使用分馏的方法在大气中生产氮气以及其他气体。
氮气,化学式为N₂,为无色无味气体。氮气化学性质很不活泼,在高温高压及催化剂条件下才能和氢气反应生成;即使Ca、Mg、Sr和Ba等活泼金属也只有在加热的情形下才能与其反应。氮气的这种高度化学稳定性与其分子结构有关。2个N原子以叁键结合成为氮气分子,包含1个σ键和2个π键,因为在化学反应中先受到攻击的是π键,而在N₂分子中π键的能级比σ键低,打开π键困难,因而使N₂难以参与化学反应。
大气中约有4,000万亿吨气体,其中氮气占78%。氮气微溶于水和酒精。它是不可燃的,被认为是一种窒息性气体(即呼吸纯净的氮气会剥夺人体的氧气)。尽管氮被认为是一种惰性元素,但它会形成一些非常活跃的化合物。
它可用作稀释剂并控制自然的燃烧和呼吸速率,在较高的氧气浓度下会更快。氮可溶于水和酒精,但基本上不溶于大多数其他液体。它在生活中是必不可少的,其化合物可用作食物或肥料。氮用于制造氨和硝酸。氮气在环境温度和中等温度下基本上是惰性气体。因此,大多数金属都容易处理它。在升高的温度下,氮可能对金属和合金具有侵蚀性。
氮气是难液化的气体,氮气在低温下会液化成无色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体,在生产中,通常采用黑色钢瓶盛放氮气。
氮气通常被称为惰性气体,用于某些惰性气氛中以进行金属处理,并用于灯泡中以防止产生电弧,但它不是化学惰性的,它是动植物生命中必不可少的元素,并且是许多有用化合物的组成部分,氮与许多金属结合形成硬氮化物,可用作耐磨金属,钢中的少量氮会抑制高温下的晶粒生长,并且还会提高某些钢的强度。
氮气性质
氮气化学性质较为惰性,可用作稀释剂并控制自然的燃烧和呼吸速率。
1、氮气是氮的单质形式,化学式为N。氮气是无色、无味的气体,比空气略轻,难溶于水,化学性质不活泼。
2、商品化氮气常常是制作工业用氧气时的副产品。工业氮气被压缩后用黑色钢瓶装,常被称为OFN(oxygen-free nitrogen,无氧氮气)。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。
3、氮气是包装食品的填充气体,用于保持包装外形避免挤压损坏,同时更重要的,隔绝氧气而使食物不变坏。真空充氮包装外形美观、大方,能直观到其真实形态。抽真装外形折破,不易检查其包装产品的真实形态,包装档次不高。
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