氮氣的作用和用途,稀有氣體的作用和用途



氮的用途是什么？氮氣通常被稱為惰性氣體，在一些惰性氣氛中用于金屬處理，在燈泡中用于避免電弧，但在化學(xué)上不是惰性的。它是動植物生命中的重要元素，也是許多有用化合物的組成部分。氮與許多金屬結(jié)合形成硬氮化物，可作為耐磨金屬。鋼中的少量氮抑制了高溫下的晶粒生長，也提高了某些鋼的強度。它也可以用來在鋼上制作堅硬的表面。氮可用于生產(chǎn)氨、硝酸、硝酸鹽、等。使用；制造；裝有高溫溫度計和白熾燈；形成惰性材料以保存材料以用于干燥箱或手套袋。食品冷凍中的液氮；作為實驗室的冷卻劑。

氮，化學(xué)式為N2，它是無色無味的氣體。氮的化學(xué)性質(zhì)非常惰性，在高溫、高壓和催化劑條件下可以與氫氣反應(yīng)生成氨；在放電的條件下，它可以與氧氣結(jié)合產(chǎn)生氮氧化物；即使是Ca、Mg、Sr和Ba等活性金屬也只能在加熱時與它們發(fā)生反應(yīng)。

氮的這種高化學(xué)穩(wěn)定性與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。兩個N原子通過三鍵結(jié)合形成氮分子，包括一個β鍵和兩個π鍵，因為π鍵是化學(xué)反應(yīng)中最先受到攻擊的？低鍵使得很難打開p鍵，所以N？難以參與化學(xué)反應(yīng)。

大氣中含有約4000萬億噸的氣體，其中78%為氮氣。氮易溶于水和酒精。它是不可燃的，被認為是令人窒息的氣體（也就是說，呼吸純氮氣會剝奪人體的氧氣）。雖然氮被認為是一種惰性元素，但它會形成一些非?；钚缘幕衔?。它可以用作稀釋劑，并控制自然燃燒和呼吸速率，氧氣濃度越高，呼吸速率越快。

氮溶于水和酒精，但基本上不溶于大多數(shù)其他液體。它在生活中很重要，它的化合物可以用作食物或肥料。氮氣用于生產(chǎn)氨和硝酸。氮氣在環(huán)境溫度和中等溫度下基本上是惰性氣體。因此，大多數(shù)金屬都很容易處理。在高溫下，氮對金屬和合金具有侵蝕性。

氮氣的制備方法

低溫分離法：低溫分離法也稱為低溫蒸餾法，其中利用空氣中氮和氧的各種沸點來分離氧和氮。由于氮氣的沸點（-196℃）低于氧氣的沸點（-183℃），在液態(tài)空氣蒸發(fā)過程中，液氮比液氧更容易變成氣體，而在空氣液化過程中，氧氣比氮氣更容易變成液體。由于氮和氧的沸點差別不大，液態(tài)空氣和氣態(tài)空氣必須經(jīng)過反復(fù)的蒸發(fā)、冷凝和再蒸發(fā)過程（這一過程稱為低溫蒸餾過程）。最后，可以從敵方蒸餾塔頂部的氣相餾出物中獲得高純度氮氣。氮的純度取決于蒸餾塔的級數(shù)和蒸餾效率。