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。瑞典化学家卡尔·谢勒(Carl Scheele)和苏格兰植物学家丹尼尔·卢瑟福(Daniel Rutherford)在1772年分别发现了氮。牧师卡文迪许和拉瓦锡也在差不多的同一时间单独地获得了氮。Rutherford在他的老师Joseph Black的启发下,研究含碳物质在有限量的空气中燃烧后所留下的残余“空气”的性质时,他用KOH除去CO2,从而获得了氮。他认为这是从已燃烧的物质中吸收了燃素的普通空气。有些人不顾A. L. Lavoisier的研究成果,直到1840年还在争论关于氮气的基本性质。氮气在火灾现场,可用于抑制火焰,降低火灾损失。黄浦区退火炉氮气怎么样
氮气的用途:1. 医疗卫生:氮气在医疗领域的应用包括麻醉、疼痛缓解、医治焦虑和抑郁症以及医学诊断等。例如,氮气可以与其他药物联合使用,提供短暂的麻醉效果,同时不会使病人完全失去意识。2. 农业领域:氮气在农业领域的应用主要体现在其作为氮肥的原料上。氮肥是农业生产中较重要的肥料之一,对农作物的生长和产量有直接影响。通过将氮气转化为氮肥,可以有效提高农作物的产量和质量。3. 科学研究:氮气及其同位素也常被用于科学研究,如作为示踪剂研究生物体内或环境中的氮循环过程。虹口区汽车轮胎加氮气厂家精选氮气还可用于制造氮气泡沫混凝土,提高建筑物的保温隔热性能。
氮(Nitrogen)这个名称,在1970年由Jean-Antoine-ClaudeChaptal提出,是基于它是硝酸和硝酸盐的一个组分的考虑(希腊文Νιτροζόλη,硝酸灵)。由于这种气体的窒息性,Lavoisier更喜欢用azote(氮)这个名称(希腊文άψυχη,无生命),而且这个名称在语法中以诸如azo、dizao、azide等形式还在使用。德文名称stickstoff指的是相同的性质(sticken,窒息或闷熄)。氮分子中的两个氮原子之间形成一条σ键和两个π键。与类似的CO、C2H4等分子相比,N2的成键分子轨道σ2p(-15.59 eV)和π2p(-16.73 eV)能量比较低,反键分子轨道π*2p(8.17 eV)能量比较高,不但难以接受电子也不易给出电子,具有较强的稳定性,离解能高达945 kJ/mol,即使在3273 K时也不分解。
氮气的性质:1.化学性质稳定,氮气的较明显特性之一是其化学性质非常稳定,因为氮气分子内的作用力是共价键,键能大,在常温常压下很难与其它物质发生化学反应。因此,氮气在工业上被普遍用作保护气体,用于保护一些贵重的不活泼金属,以防止其氧化或被其他物质腐蚀。2.音频传导性低,氮气具有良好的音频传导性,其传导性大约只有普通空气的1/5。因此,在需要降低噪音的环境中,如飞机的发动机舱、汽车内部等,氮气被用作隔音材料。同时,由于氮气具有良好的音频传导性,还可以用于制造品质的音响设备。3.高密度,氮气在标准状况下的密度为1.25g/L,比空气的密度略大。氮循环与气候变化密切相关,影响全球碳循环。
氮元素的同位素,氮的同位素主要包括氮-14和氮-15。1. 氮-14,丰度:氮-14是氮元素中较常见的同位素,其丰度非常高,约占天然氮的99.636%性质:氮-14是一种稳定的同位素,没有放射性。2. 氮-15,丰度:氮-15是一种稀有的氮同位素,其丰度相对较低,约占天然氮的0.364%。性质:氮-15也是稳定的同位素,没有放射性。但与氮-14不同,氮-15具有四极矩,这使得它在NMR(核磁共振)中提供了优势,例如更窄的线宽。来源:氮-15的形成主要有两种来源,分别是氧-15的正电子发射和碳-15的贝塔衰变。应用:氮-15在多个领域有重要应用,包括研究植物的氮摄取、人体中蛋白质的代谢等。由于其对机体无害,氮-15在生物医学领域也被用作示踪剂,特别是在儿童和孕妇的研究中。此外,氮-15还用于生产放射性同位素O-15,后者可用于PET(正电子发射断层扫描)试验。氮气在航空航天领域,可用于宇航员的生存保障系统。徐汇区药品用氮气配送中心
氮气在环境保护方面具有重要意义。氮气可作为还原剂,参与废气处理,降低污染物排放。黄浦区退火炉氮气怎么样
理化性质,分子量: 28.0134;熔点(三相点,12.53kPa): -210.0℃;沸点(101.325kPa): 195.8℃;液体密度(-210℃,12.534kPa):869.5 kg/m3;相对密度(气体,20℃,101.325kPa,空气=1):0.967;比容(21.1℃,101.325kPa):861.5m3/kg;气液容积比(15℃,100kPa): 691L/L;临界温度: -146.9℃;临界压力: 3400kPa;临界密度: 311 kg/m3;熔化热(-210.002℃,12.53kPa):25.75 kJ/kg;气化热(-195.803℃,101.325kPa):198.70kJ/kg;比热容(100kPa,300K):Cp=1040.8J/(kg·K);Cv=742.74J/(kg·K);比热比(16.8℃,101,326kPa,气体): Cp/Cv=1.407;蒸气压(-200℃): 60 kPa;(-180℃): 465kPa;(-150℃): 2950 kPa;粘度(100kPa,280K):0.01691 mPa·S;表面张力(70K): 10.53mN/m;导热系数(100kPa,280K):0.02447W/(m·K);折射率(液体,77.12K,101,325kPa,6563?):1.19844;(气体,0℃,101,325kPa,6563?):1.00029729;毒性级别: 3;易燃性级别:0;易爆性级别:0;在常温常压下,氮为无色无臭无味的惰性气体。氮在空气中约占78.1%。液态氮也是无色无臭,比水轻。在空气中燃烧。黄浦区退火炉氮气怎么样