氮N2
1.別名•英文名 Nitrogen
2. 用途
化肥、氨、硝酸等化合物的制造,惰性保護介質,速凍食品、低溫粉碎等的制冷劑、冷卻劑, 電子工業中的外延、擴散、化學氣、相淀積、離子注入、等離子干刻、光刻等,還用作標準氣、校正氣、零點氣、平衡氣等。
3. 制法
①空氣分離法。
②氨或亞硝酸鍍的分解法:NH4NO2→+N2+2H2O。
③在銅屑上通過氧化氮。
4. 理化性質
分子量: 28.0134
熔點(三相點,12.53KPa):-210.0
沸點(101.325kPa): 195.8 ℃
液體密度(-210℃,12.534kpa): 869.5kg/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℃,10OKPah):691L/L
臨界溫度:-146.9 ℃
臨界壓力:340OKPa
臨界密度:311kg/m3
壓縮系數:
溫度 壓縮系數
(K) 1OOKPa 100OKPa 1000OKPa
300 0.9998 0.9983 1.0052
350 1.0001 1.0011 1.0271
熔化熱(-210.002℃,12.53kpa):25.75kJ/kg
氣化熱(-195.803℃,101.325kpa):198.7OKJ/kg
比熱容(100kPL30Okh):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℃):60KPa
(-180℃):465kPa
(-150℃): 295OKPa
粘度(10OKPa,28OK): 0.01691mPa•S
表面張力(70k):10.53mN/m
導熱系數(10OKPa,28Ok):0.02447W/(m•K)
折射率(液體,77.12K,101,325kPa,6563A):1.19844
(氣體,0℃,101.325kPa,6563A):1.00029729
毒性級別:3
易燃性級別:0
易爆性級別:O
在常溫常壓下,氮為元色無臭元昧的惰性氣體。氮在空氣中約占78.1% 。液態氮也是無色無臭, 比水輕。在空氣中不燃燒。常溫下呈現惰性,但在高溫下與氧化合。在高溫高壓有催化劑時與氫化合成氨。
N2+O2→2NO
N2十3H2→2NH3
與鹵素不直接化合,而且間接得的鹵化物非常不穩。
減壓下放電可得到活化的氮。在高溫與金屬化合生成氮化物(Mg3N2,CU3N2等) 。在1000℃與碳化鈣反應生成氨睛鈣。微溶于水、酒精和醚。在25 ℃、101.325kh時的溶解度為,在甲醇中16.45ml/10Oml,在乙醇中14.89ml/l00ml,在乙釀中 29.30ml/10Oml。在水中的溶解度為0.02354ml/g(0℃),0.01358ml/g(30℃),0.01023ml/g(60℃)。
5.毒性
氮本身無毒,無刺激性,吸入的氮氣仍以原形通過呼吸道排出。然而,空氣中含氮量增加會造成氧的稀釋,影響人的正常呼吸高濃度的氮氣可引起窒息。液氮接觸皮膚能引起冷燒傷。
吸入高濃度氮氣的患者應迅速轉移至空氣新鮮處,安置休息并保持溫暖。皮膚接觸液氮時立即用水沖洗,如果產生凍瘡,須就醫診治。
6. 安全防護
氮氣要用受壓鋼瓶貯裝,液氮要用絕熱容器、槽車貯運。多可元腐蝕性,在常溫下可使用碳鋼、不銹鋼、銅、銅合金、鋁等通用金屬材料和普通的塑膠材料。對液氮可使用媒鋼(90%Ni)、不銹鋼、銅、黃銅和硅青銅。在低溫下可使用聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯聚合體。
當出現火情時,不能往液氮容器中灌進水。廢氣可排入大氣中。