氮氣

1。別名·英文名

Nitrogen

2。用途

化肥、氨、硝酸等化合物的製造，惰性保護介質，速凍食品、低溫粉碎等的製冷劑、冷卻劑，電子工業中的外延、擴散、化學氣相澱積、離子注入、等離子幹刻、光刻等，還用作標準氣、校正氣、零點氣、平衡氣等。

3。製法

①空氣分離法

②氨或亞硝酸銨的分解法：NH4NO2→N2+2H2O

③在銅屑上透過氧化氮

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。5 kg/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℃，100kPa）： 691L/L

臨界溫度： -146。9℃

臨界壓力： 3400kPa

臨界密度： 311 kg/m3

熔化熱（-210。002℃，12。53kPa）：25。75 kJ/kg

氣化熱（-195。803℃，101。325kPa）：198。70kJ/kg

比熱容（100kPa，300K）：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℃）： 60 kPa

（-180℃）： 465kPa

（-150℃）： 2950 kPa

粘度（100kPa，280K）：0。01691 mPa·S

表面張力（70K）： 10。53mN/m

導熱係數（100kPa，280K）：0。02447W/（m·K）

折射率（液體，77。12K，101，325kPa，6563？）：1。19844

（氣體，0℃，101，325kPa，6563？）：1。00029729

毒性級別： 3

易燃性級別：0

易爆性級別：0

在常溫常壓下，氮為無色無臭無味的惰性氣體。氮在空氣中約佔78。1%。液態氮也是無色無臭，比水輕。在空氣中燃燒。

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+3H2→2NH3

與鹵素不直接化合，而且間接得的鹵化物非常不穩定。

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腈鈣。微溶於水、酒精和醚。在甲醇中的溶解度為16。45 ml/100ml，在乙醇中14。89 ml/100ml，在乙醚中29。30ml/100ml。在水中的溶解度為0。02354 ml/g（0℃），0。01358 ml/g（30℃），0。01023 ml/g（60℃）。

5。毒性

氮氣本身無毒且無刺激性，吸入的氮氣仍以其原始形式透過呼吸道排出。但空氣中氮含量的增加會導致氧氣稀釋，影響人們的正常呼吸。高濃度的氮會導致窒息。液氮與面板接觸可導致冷燒傷。

吸入高濃度氮氣的患者應迅速轉移到空氣新鮮的地方，休息並保暖。當面板接觸到液氮時，立即用水清洗。如果出現寒戰，請就醫。

6。安全防護

氮氣必須儲存在鋼製壓力瓶中，液氮必須儲存在絕緣容器和罐車中運輸。氮氣沒有腐蝕性。可在室溫下使用碳鋼、不鏽鋼、銅、銅合金、鋁等普通金屬材料和普通塑膠材料。對於液氮，可以使用鎳鋼（90%鎳）、不鏽鋼、銅、黃銅和矽青銅。聚四氟乙烯和聚四氟乙烯可在低溫下使用。

如果發生火災，液氮容器中不得裝滿水。廢氣可以排放到大氣中。

氮氣用途：

氮在國民經濟和日常生活中有著廣泛的應用。首先，我們用它的“特性”在燈泡中充電，可以防止鎢絲氧化，減緩鎢絲的蒸發速度，延長燈泡的壽命。它也可以用來代替惰性氣體作為焊接金屬時的保護氣體。在博物館裡，一些珍貴而稀有的圖片頁和書籍經常被儲存在裝滿氮氣的瓶子裡，因此磨坊可能會在氮氣中窒息。利用氮素使籽粒處於休眠、缺氧狀態，代謝緩慢，可以達到良好的防蟲、防黴、防變質的效果。穀物沒有受到汙染，管理相對簡單，成本也不高。因此，近年來它取得了迅速的進展。在中國的許多地區，氮也被用來儲存糧食，這被稱為“真空充氮穀物儲藏”，也可以用來儲存水果和其他農產品和副產品。

用液氮冷卻手術刀會變成一把“冷刀”。醫生使用“冷刀”進行手術，可以減少出血或不出血，患者術後恢復更快。使用液氮治療面板病對於患者來說，效果也很好。這是因為液氮的氣化溫度為-195。8℃。因此，當用於治療淺表性面板病時，它往往容易在病變處壞死和脫落。過去，面板科常用“乾冰”治療血管瘤。雖然目的是一樣的，但它比液氮冷得多。肺結核治療的“人工氣胸”是將氮氣（或空氣）泵入肺結核患者的胸部，壓縮病變的肺葉，使其可以休息。

現在，人們還利用液氮產生的低溫來儲存來自優質牲畜的精液，將其儲存並運輸到任何地方，然後在解凍後用於人工受精。例如，廣西水產研究院嘗試用液氮儲存蠑螈精液，並取得了成功。氮也是一種重要的化工原料，可用於製造各種化肥、炸藥等。

氮是生命的基礎。它不僅是農作物生產葉綠素的原料，也是農作物生產蛋白質的原料。據統計，全世界的作物必須在一年內從土壤中吸收超過4000萬噸氮。

他們認為，科學家對氮寄予厚望；根瘤菌有一種奇妙的方法可以直接捕獲空氣中的氮並將其轉化為氮肥，這是因為體內有一種固氮酶，它是捕獲氮的專家。如果我們能用化學方法合成大量的固氮酶，把氮轉化為氮肥難道不容易嗎？