它是动植物生命中的元素,并且是许多有用化合物的组成部分。氮与许多金属结合形成硬氮化物,可用作金属。氮气通常被称为惰性气体,用于某些惰性气氛中以进行金属处理,并用于灯泡中以防止产生电弧,但它不是化学惰性的。深冷分离法又称为低温精馏法,利用空气中氮气与氧气的沸点不一致来分离氧气和氮气。由于氮气的沸点(-196℃) 氧气(-183℃),在液态空气的蒸发过程中,液氮比液氧更容易变成
氮气瓶
它是动植物生命中的元素,并且是许多有用化合物的组成部分。氮与许多金属结合形成硬氮化物,可用作金属。氮气通常被称为惰性气体,用于某些惰性气氛中以进行金属处理,并用于灯泡中以防止产生电弧,但它不是化学惰性的。深冷分离法又称为低温精馏法,利用空气中氮气与氧气的沸点不一致来分离氧气和氮气。由于氮气的沸点(-196℃) 氧气(-183℃),在液态空气的蒸发过程中,液氮比液氧更容易变成气态,而在空气液化过程中,氧气比氮气更容易变成液态。

透过膜的气体组分不可能达到 的纯度。气体分离膜通常可分为多孔材质和非多孔材质,它们无机物(多孔玻璃、陶瓷、金属、电子导电性固体和钯合金等)或有机高分子(微孔聚乙烯、多孔醋酸纤维、均质醋酸纤维、聚硅氧烷橡胶和聚碳酸脂)组成。首先,空气中的氧被碳分子筛优先吸附,从而在气相中富集氮气。为连续获得氮气,需两个吸附塔交替工作。工业上的氨气是由氢气和氮气直接合成的:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)(反应条件为高温高压、催化剂)。氨气的合成是一个体积缩小的放热反应,增大体系压强和降低体系温度对合成反应有利。

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。氮气主要是从大气中分离或含氮化合物的分解制得的。每年通过液化空气生产超过3,300万吨的氮气,然后使用分馏的方法在大气中生产氮气以及其他气体。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。

工业上的氨气是由氢气和氮气直接合成的:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)(反应条件为高温高压、催化剂)。氨气的合成是一个体积缩小的放热反应,增大体系压强和降低体系温度对合成反应有利。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。深冷分离法工艺已经历了 100 多年的发展,先后经历了高压、高低压、中压和全低压流程等多种不同的工艺流程。

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