高中化学素材集锦2氮气的用途 Word版
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氮气工业用途氮气是一种广泛应用于工业领域的重要气体,其具有多种用途和重要作用。
本文将从不同角度探讨氮气在工业中的应用。
氮气在化学工业中有着重要的应用。
氮气常被用作一种惰性气体,用于保护反应过程中的化学物质。
由于氮气的稳定性和不可燃性,它可以用来隔离和保护易燃、易爆或对氧敏感的物质,防止其与空气中的氧发生反应。
例如,在制药工业中,氮气可以用来保护药品的稳定性和纯度,以防止其与氧气接触导致氧化或降解。
此外,氮气还可以用于合成氨、硝酸等化学反应的气氛控制,确保反应的高效进行。
氮气在金属加工和焊接领域也有重要的应用。
在金属加工过程中,氮气可以用作一种冷却剂,用来控制金属的温度和形状,以提高加工质量和效率。
此外,氮气还可用于金属锻造和热处理过程中的气氛控制,防止金属与氧气反应产生氧化物,从而保持金属的纯净度和机械性能。
在焊接过程中,氮气可以用作保护气体,形成惰性气氛,防止焊接区域的金属与空气中的氧气和水分反应,减少焊缝的氧化和氢裂纹的产生。
氮气还被广泛应用于食品和饮料行业。
在食品加工和包装过程中,氮气可以用来延长食品的保鲜期和防止食品氧化变质。
例如,在啤酒酿造过程中,氮气可以用来控制酒桶中的压力,使啤酒保持新鲜和可口。
在食品包装过程中,氮气可以用来替代空气,填充包装袋,防止食品与氧气接触,从而延长食品的保质期。
氮气还被应用于电子工业、制药工业、化肥生产、石油化工等领域。
例如,在电子工业中,氮气可以用来控制半导体材料的纯度和防止杂质的污染。
在制药工业中,氮气可以用来保护药品的纯度和稳定性。
在化肥生产中,氮气是合成氨的重要原料。
在石油化工过程中,氮气可以用来提取和处理石油和天然气,以及用作催化剂和惰性气体。
氮气在工业中具有广泛的应用。
它在化学工业、金属加工和焊接、食品和饮料、电子工业、制药工业、化肥生产和石油化工等领域发挥着重要作用。
通过合理利用氮气的特性和性质,可以提高生产效率、保障产品质量,并且对环境和人体健康没有负面影响。
氮气的作用和用途
1、化合物制造:化肥、氨、硝酸等化合物的制造。
2、惰性保护:惰性保护介质,速冻食品。
3、制冷剂:低温粉碎等的制冷剂、冷却剂。
4、电子工业:电子工业中的外延、扩散、化学气相淀积、离子注入、等离子干刻、光刻等。
5、标准物:用作标准气、校正气、零点气、平衡气等。
氮气的理化性质
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。
以上内容参考:。
氮气用途小结氮气,占空气体积的78%,以单质的形式存在于空气之中,取之不尽,用之不尽,是无色、无毒、无味的惰性气体。
目前已被广泛应用于食品保鲜、粮食仓储、金属热处理、石油化学工业、宇航技术、玻璃工业等诸多领域。
随着人们生活水平的日益提高,人们对赖以生存的食品质量要求也与日俱增,人人希望每天的食品都是新鲜可口的!而市场上出现的一些食品包装总是不尽如人意。
现在一种全新的包装——充氮包装则满足了人们的这一需求。
在食品包装袋中充入氮气,隔绝食品、水果等与空气的地接接触,防止了因大气和各种包装食品直接接触而引起食品的氧化、褪色、腐败以及各种霉菌、细菌对食品的侵害,从而保证了包装食品的新鲜度,延长了包装食品的存放周期!此法,由于氮气的特殊物理性质有别于化学性的防腐处理,所以不会留下任何残留物。
目前此包装已被广泛地应用于炸薯片、肉干、新鲜水果、蔬菜、坚果、饼干等各类食品的包装!这么好的包装效果以及因此而产生的经济效益已得到了食品生产商和使用者的认可。
在人们常常用的饮料茶叶包装中充入一定数量的氮气,使之与空气隔绝,这类包装的茶叶一年后仍色泽如新,茶香四溢!品茶者分辩不出是新茶?陈茶?而未进行充氮包装的茶叶在不长的时间内则叶子变黄变黑,味道令人摇头……此例足以说明充在食品包装中的氮气作用非同寻常。
而在食物的贮藏和运输中,氮气的作用更是令人叹为观止。
传统的粮食储藏都采用化学董蒸法来防止虫类的侵害。
而使用充氮储存,则完全是物理性质的储藏法,不会遗留任何残物,加之氮气是惰性气体,无隐患。
所以此法既健康、经济又安全可靠,可谓一举两得。
在新鲜水果及蔬菜等的储藏和运输过程中,将气温调至适宜于该储藏物的佳冷藏温度时,这些储藏物的呼吸速率将下降,但仍在呼吸,一些可以引起化学变化的物质仍在产生化学变化……这怎么办呢?经过反复实践结果证明,对储藏箱进行充氮以平衡其中的二氧化碳、氧气等,储藏物则几乎不会有这些现象出现。
相比较,充氮储藏比未充氮储藏的保质期延长了至少十个月以上。
氮气的作用和用途氮气的用途有:用作保护气;延长灯泡寿命;用来储存粮食;抗氧化;制作化肥;用在医疗卫生等方面。
在常温下,氮气的化学性质比较稳定,所以可以将其作为惰性气体,用作焊接金属时的保护气。
氮气有抗氧化的功效,将其灌在灯泡里,可以防止钨丝氧化,从而延长灯泡的寿命。
氮气的作用和用途氮气的用途有:用作保护气;延长灯泡寿命;用来储存粮食;抗氧化;制作化肥;用在医疗卫生等方面。
1、用作保护气:在常温下,氮气的化学性质比较稳定,所以可以将其作为惰性气体,用作焊接金属时的保护气。
2、延长灯泡寿命:氮气有抗氧化的功效,将其灌在灯泡里,可以防止钨丝氧化,从而延长灯泡的寿命。
3、用来储存粮食:可以用氮气来储存粮食,以免产生粮食生虫子、发霉、变质等现象。
4、抗氧化:生产玻璃时,可以将氮气作为保护气体,以免产生锡槽氧化的现象。
5、可制作化肥:可以将氮气制作化肥,它是制造叶绿素及蛋白质的原料。
6、用在医疗卫生等方面:氮气还可以用在医疗卫生等方面,该气体对医疗卫生做出了重要贡献。
氮气化学式是什么氮气(Nitrogen),是氮元素形成的一种单质,化学式N₂。
常温常压下是一种无色无味的惰性气体,只有在高温高压及催化剂条件下才能和氢气反应生成氨气,在放电的情况下能和氧气化合生成一氧化氮;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,因为在化学反应中首先受到攻击的是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。
氮是地球上第30丰富的元素。
考虑到氮气占大气量的4/5,即占大气的78%以上,几乎可以使用无限量的氮气。
工业常使用分馏液态空气的方法来获得大量氮气。
氮气钢瓶瓶身颜色是什么氮气的瓶身是黑色,标字颜色是黄色。
国家规定存放各气体钢瓶颜色使工人非常容易分辨出来:1、氧气的钢瓶颜色是天蓝色,字体是黑字。
氮气的性质与用途氮气理化性质物理性质氮气占空气总量的78.12%,二氧化碳,水汽和一些稀有气体占空气总量的0.93%,氧气20.95%单质氮在常况下是一种无色无臭的气体,在标准情况下的气体密度是1.25g·dm-3,氮气在标准大气压下,冷却至-195.8℃时,变成没有颜色的液体,冷却至-209.86℃时,液态氮变成雪状的固体。
氮分子结构式氮气在水里溶解度很小,在常温常压下,1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。
它是个难于液化的气体。
在水中的溶解度很小,在283K时,一体积水约可溶解0.02体积的N2。
氮气在极低温下会液化成白色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体。
化学性质氮气分子的分子轨道式为 ,对成键有贡献的是三对电子,即形成两个π键和一个σ键。
对成键没有贡献,成键与反键能量近似抵消,它们相当于孤电子对。
由于N2分子中存在叁键N≡N,所以N2分子具有很大的稳定性,将它分解为原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。
N2分子是已知的双原子分子中最稳定的,氮气的相对分子质量是27。
检验方法:将燃着的Mg条伸入盛有氮气的集气瓶,Mg条会继续燃烧提取出燃烧剩下的灰烬(白色粉末Mg3N2),加入少量水,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(氨气)反应方程式3Mg+N2=点燃=Mg3N2(氮化镁)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑由氮元素的氧化态-吉布斯自由能图也可以看出,除了NH4离子外,氧化数为0的N2分子在图中曲线的最低点,这表明相对于其它氧化数的氮的化合物来讲,N2是热力学稳定状态。
氧化数为0到+5之间的各种氮的化合物的值都位于HNO3和N2两点的连线(图中的虚线)的上方,因此,这些化合物在热力学上是不稳定的,容易发生歧化反应。
在图中唯一的一个比N2分子值低的是NH4+离子。
(详细氧化态-吉布斯自由能图请参照/jpkc/kj/kj14.ppt)由氮元素的氧化态-吉布斯自由能图和N2分子的结构均可以看出,单质N2不活泼,只有在高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气可以和氢气反应生成氨:在放电条件下,氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO一氧化氮与氧气迅速化合,生成二氧化氮2NO+O2=2NO2二氧化氮溶于水,生成硝酸,一氧化氮3NO2+H2O=2HNO3+NO在水力发电很发达的国家,这个反应已用于生产硝酸。
高一化学必修二氮气知识点氮气(N2)是化学中一种常见的无色、无味、不可燃的气体,是空气中含量最高的成分之一。
在高一化学必修二的学习中,了解氮气的相关知识点对于理解化学反应、氮循环等方面具有重要意义。
下面将对高一化学必修二氮气的知识点进行详细介绍。
1. 氮气的物理性质氮气是一种稳定性很高的分子,其化学性质相对较稳定。
它的密度为1.25 g/L,在常温常压下为气体形态。
氮气具有高度的不活泼性,相对不容易与其他元素反应。
它比空气中的氧气更稳定,不会支持燃烧。
2. 氮气的化学反应尽管氮气的惰性很大,但在特定条件下它也能参与一些化学反应。
最常见的是氮气的氧化反应,其中最重要的是氮气的氧化成氧化亚氮(NO)、二氧化氮(NO2)和硝酸(HNO3)等。
此外,氮气还能与氢气发生反应生成氨气(NH3),这是人工合成氨的重要途径之一。
3. 氮气的固定氮气在空气中的含量非常高,但植物和动物无法直接利用氮气作为营养物质。
因此,氮气的固定过程十分重要。
氮气固定是将氮气转化成可用的化合物的过程,主要有自然氮气固定和人工氮气固定两种方式。
自然氮气固定主要通过大气中的闪电和闪电辐射来促进氮与氧反应,形成了氮氧化物。
在氮固定中,生物固氮是最为重要的,主要通过植物根部的根瘤菌或非根瘤菌来完成。
4. 氮气的循环地球上的氮气经过固定后会进入生物体内,形成氨基酸、蛋白质等有机化合物,然后通过食物链不断传递。
当生物死亡或排泄物被分解时,氮气又转化为无机形式,被还原为氮气释放到大气中。
这个过程称为氮气循环,包括氮的固定、氮的氧化还原和氮的放气等过程。
5. 氮气的应用氮气在工业生产和实验室中有多种应用。
氮气通常用于保护灭火,因为它不支持燃烧。
此外,氮气还广泛用于电子行业的半导体制造、金属加工、食品保鲜、制药和化工等领域。
在实验室中,氮气常用作一种惰性气体,用于保护实验物质不受空气中的氧气、水分等的影响。
总结:以上是对高一化学必修二中关于氮气的知识点的详细介绍。
氮气的用途和应用领域氮气是生活中常见的一种气体,它的性质具有惰性,不易与其他元素发生化学反应,同时也不会对生物体造成伤害。
因此,氮气被广泛应用于各个领域,包括工业、医疗、环保等等。
本文将详细介绍氮气的用途和应用领域。
一、工业领域中的氮气应用1. 氮气在煤矿中的应用煤矿中会产生大量的甲烷气体,如果不及时处理,会引起爆炸事故,带来生命财产损失。
而氮气具有惰性和密度较大的特点,可以用于测定煤矿中的甲烷气体浓度。
当甲烷超出安全限值时,机器就会自动启动,将氮气喷入巷道中,将甲烷气体排出,保护煤矿工人的生命财产。
2. 氮气在食品工业中的应用氮气还被广泛应用于食品工业中,例如将氮气注入啤酒,可以保持其口感不变,让啤酒更加新鲜美味。
同时,氮气也可以用于咖啡的萃取过程中,将其注入到咖啡杯中,形成浓密的奶泡,增强咖啡的口感。
3. 氮气在半导体制造中的应用半导体制造需要使用大量的氮气。
例如,在晶圆加工过程中,氮气被用作保护气体。
这是因为在半导体加工过程中,任何的杂质都会对电子元件的品质造成影响,导致生产过程失败。
而氮气的惰性能够有效保护晶圆表面,避免被氧化。
二、医疗领域中的氮气应用1. 氮气在手术麻醉中的应用氮气在医疗行业中也有广泛的应用。
例如,在手术麻醉中,氮气被用于控制病人的意识。
当氮气进入人体后,它会迅速分布到大脑中,减少人的意识和反应能力。
这可以降低手术的疼痛程度,同时让病人更加安静。
2. 氮气在兽医诊所中的应用除了在人类医疗领域中使用外,氮气还被广泛用于兽医诊所中。
例如,在治疗宠物时,氮气可以用于使宠物进入麻醉状态,让兽医更容易进行手术或其他治疗程序。
同时,当宠物需要被安乐死时,氮气也可以用于让它感到瞬间的疲惫,然后轻松地进入睡眠状态。
三、环保领域中的氮气应用1. 氮气在污水处理中的应用氮气在环境保护方面也有着重要的应用。
例如,在污水处理中,氮气可以用于去除污水中的氮物质。
这可以通过氧化反应,将氮气与污水中的氨和亚硝酸盐转化为硝酸盐。
氮气在各行业中的应用一、氮气的用途氮气是一种无色、无毒、无味的惰性气体,因此,气氮已被广泛地作为保护气体,液氮已被广泛地作为能与空气接触的冷冻介质,它是一种非常重要的气体,一些典型的用途于下:1、金属加工:光亮淬火、光亮退火、渗氮、氮碳共渗、软碳化等热处理的氮气源;焊接及粉末冶金烧结过程中的保护气等。
2、化工合成:氮主要用于合成氨,反应式为N2+3H2=2NH3( 条件为高压,高温、和催化剂。
反应为可逆反应)还是合成纤维(锦纶、腈纶),合成树脂,合成橡胶等的重要原料。
氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。
例如:碳酸氢铵NH4HCO3,氯化铵NH4Cl,硝酸铵NH4NO3等等。
3、电子工业:大规模集成电路、彩电显像管、电视机和收录机元件及半导体元件处理的氮气源。
4、冶金工业:连铸、连轧、钢材退火的保护气;转炉顶底复合吹氮炼钢,转炉炼钢的密封,高炉炉顶的密封,高炉炼铁煤粉喷吹用气等。
5、食品保鲜:粮食、水果、蔬菜等的充氮贮藏与保鲜;肉类、乳酪、榨菜、茶叶及咖啡等的充氮保鲜包装;果汁、生油及果酱等的充氮排氧保鲜;各类瓶酒的净化与覆盖等。
6、医药工业:中药(如人参)的充氮贮藏与保鲜;西药针剂充氮;贮藏及容器的充氮;药料气动输送的气源等。
7、化学工业:置换、清洗、密封、检漏、干法熄焦中的保护气;催化剂再生、石油分馏、化纤生产等用气。
8、化肥工业:氮肥原料;置换、密封、洗涤、保护触媒等用气。
9、塑料工业:塑料粒子的气动传输;塑料生产及贮藏中的防氧化等。
10、橡胶工业:橡胶的包装、贮存;轮胎生产等。
11、玻璃工业:浮法玻璃生产过程中的保护气。
12、石油工业:贮藏、容器、催化裂化塔、管道等的充氮净化;管路系统的气压试漏等。
13、近海石油开发;近海石油开采中平台的气体复盖、压注氮气开采石油、贮罐、容器等的惰化。
14、仓储:防止地窖、仓库中易燃物着火爆炸而充以氮气。
15、海运:油轮清洁保护用气。
16、宇航技术:火箭燃料增压剂、发射台置换气和安全保护气,宇航员操纵气、空间模拟室,飞机燃料管路的清洗气等。
氮气特性及主要用途氮气是一种无色、无味、无毒的气体,化学符号为N2。
它是地球大气中最主要的成分之一,占据了大约78%的体积比例。
氮气具有许多特性和用途,下面将详细介绍。
首先,氮气具有稳定性和惰性。
由于氮气分子中的两个氮原子通过三键结合在一起,使得氮气分子非常稳定。
这种稳定性使得氮气在常温下不易与其他物质发生反应,因此被称为“惰性气体”。
这种特性使得氮气在许多领域有着广泛的应用。
其次,氮气具有较低的沸点和凝固点。
氮气的沸点为-195.8,凝固点为-210。
这使得氮气可以在常温下以气体的形式存在,便于储存和运输。
同时,氮气也可以通过压缩和冷却的方式将其液化,便于在一些特殊情况下的使用。
氮气的主要用途如下:1. 化学工业:氮气广泛应用于化学工业中的许多过程。
例如,在氨的生产过程中,氮气被用作原料和惰性气体,以提供反应所需的气氛。
此外,氮气还用于氮化物的合成、氧化反应的抑制等。
2. 电子工业:氮气在电子工业中有着重要的应用。
在半导体制造过程中,氮气被用作清洗和干燥设备的惰性气体,以防止杂质的污染。
此外,氮气还可以用于半导体材料的氮化处理,提高其性能。
3. 食品工业:氮气在食品工业中被广泛应用于食品的保鲜和包装。
由于氮气的惰性和稳定性,它可以用来替代空气,减少食品中的氧气含量,从而延长食品的保质期。
此外,氮气还可以用于食品的冷冻和冷藏,以保持食品的新鲜度和口感。
4. 医疗行业:氮气在医疗行业中有着重要的应用。
例如,在麻醉过程中,氮气被用作麻醉剂的载体气体。
此外,氮气还可以用于气体灭菌和气体冷冻,以及一些特殊的医疗设备中。
5. 金属加工:氮气在金属加工中有着广泛的应用。
例如,在焊接过程中,氮气可以用作保护气体,防止焊接区域与空气中的氧气发生反应。
此外,氮气还可以用于金属的氮化处理,提高金属的硬度和耐磨性。
6. 环境保护:氮气在环境保护中也有着重要的应用。
例如,在废气处理过程中,氮气可以用作氧化剂,将有害物质氧化为无害的物质。
氮气的用途
1.化工合成
氮主要用于合成氨,还是合成纤维(锦纶、腈纶)、合成树脂、合成橡胶等的重要原料。
氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。
例如:碳酸氢铵(NH4HCO3),氯化铵(N H4Cl),硝酸铵(NH4NO3)等等。
2.汽车轮胎
a.提高轮胎行驶的稳定性和舒适性
氮气几乎为惰性的双原子气体,化学性质极不活泼,气体分子比氧分子大,不易热胀冷缩,变形幅度小,其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30%~40%,能保持稳定胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶的舒适性;氮气的音频传导性低,相当于普通空气的1/5,使用氮气能有效减少轮胎的噪音,提高行驶的宁静度。
b.防止爆胎和缺气碾行
与一般高压空气相比,高纯度氮气因为无氧且几乎不含水不含油,其热膨胀系数低,热传导性低,升温慢,降低了轮胎聚热的速度,不可燃也不助燃等特性,所以可大大地减少爆胎的几率。
c.延长轮胎使用寿命
使用氮气后,胎压稳定体积变化小,大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性,提高了轮胎的使用寿命;氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其他杂质,有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象,延长了轮胎的使用寿命。
d.减少油耗,保护环境
轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加,会造成汽车行驶时的油耗增加;而氮气除了可以维持稳定的胎压,延缓胎压降低之外,其干燥且不含油不含水,热传导性低,升温慢的特性,降低了轮胎行走时温度的升高,以及轮胎变形小抓地力提高等,降低了滚动阻力,从而达到减少油耗的目的。
3.其他作用
由于氮的化学惰性,常用作保护气体,液氮还可用作深度冷冻剂等。