信息來源： 杭州辰?？辗衷O(shè)備制造有限公司
聯(lián) 系 人：  李 玨
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用途
化工合成
氮主要用于合成氨，反應(yīng)式為N2+3H2=2NH3（ 條件為高壓，高溫、和催化劑。反應(yīng)為可逆反應(yīng)）還是合成纖維（錦綸、腈綸），合成樹脂，合成橡膠等的重要原料。 氮是一種營養(yǎng)元素還可以用來制作化肥。例如：碳酸氫an NH4HCO3，氯化an NH4Cl，硝酸an NH4NO3等等。
汽車輪胎
1.提高輪胎行駛的穩(wěn)定性和舒適性。[4]
氮?dú)鈳缀鯙槎栊缘碾p原子氣體，化學(xué)性質(zhì)極不活潑，氣體分子比氧分子大，不易熱脹冷縮，變形幅度小，其滲透輪胎胎壁的速度比空氣慢約30～40%， 能保持穩(wěn)定胎壓，提高輪胎行駛的穩(wěn)定性，保證駕駛的舒適性；氮?dú)獾囊纛l傳導(dǎo)性低，相當(dāng)于普通空氣的1/5，使用氮?dú)饽苡行p少輪胎的噪音，提高行駛的寧靜度。
2.防止爆胎和缺氣碾行。
爆胎是公路交通事故中的*殺手。據(jù)統(tǒng)計，在高速公路上有46%的交通事故是由于輪胎發(fā)生故障引起的，其中爆胎一項(xiàng)就占輪胎事故總量的70%。汽車行駛時，輪胎溫度會因與地面磨擦而升高，尤其在高速行駛及緊急剎車時，胎內(nèi)氣體溫度會急速上升，胎壓驟增，所以會有爆胎的可能。而高溫導(dǎo)致輪胎橡膠老化，疲勞強(qiáng)度下降，胎面磨損劇烈，又是可能爆胎的重要因素。而與一般高壓空氣相比，高純度氮?dú)庖驗(yàn)闊o氧且?guī)缀醪缓莶缓停錈崤蛎浵禂?shù)低，熱傳導(dǎo)性低，升溫慢，降低了輪胎聚熱的速度，不可燃也不助燃等特性，所以可大大地減少爆胎的幾率。
3.延長輪胎使用壽命
使用氮?dú)夂?，胎壓穩(wěn)定體積變化小，大大降低了輪胎不規(guī)則磨擦的可能性，如冠磨、胎肩磨、偏磨，提高了輪胎的使用壽命；橡膠的老化是受空氣中的氧分子氧化所致，老化后其強(qiáng)度及彈性下降，且會有龜裂現(xiàn)象，這時造成輪胎使用壽命縮短的原因之一。氮?dú)夥蛛x裝置能極大限度地排除空氣中的氧氣、硫、油、水和其它雜質(zhì)，有效降低了輪胎內(nèi)襯層的氧化程度和橡膠被腐蝕的現(xiàn)象，不會腐蝕金屬輪輞，延長了輪胎的使用壽命，也極大程度減少輪輞生銹的狀況。
4.減少油耗，保護(hù)環(huán)境。
輪胎胎壓的不足與受熱后滾動阻力的增加，會造成汽車行駛時的油耗增加；而氮?dú)獬丝梢跃S持穩(wěn)定的胎壓，延緩胎壓降低之外，其干燥且不含油不含水，熱傳導(dǎo)性低，升溫慢的特性，減低了輪胎行走時溫度的升高，以及輪胎變形小抓地力提高等，降低了滾動阻力，從而達(dá)到減少油耗的目的。
 
  氮?dú)鈴椈?br />其他作用
由于氮的化學(xué)惰性，常用作保護(hù)氣體，如：瓜果，食品，燈泡填充氣。以防止某些物體暴露于空氣時被氧所氧化，用氮?dú)馓畛浼Z倉，可使糧食不霉?fàn)€、不發(fā)芽，長期保存。液氮還可用作深度冷凍劑。作為冷凍劑在醫(yī)院做除斑,包,豆等的手術(shù)時常常也使用, 即將斑,包,豆等凍掉,但是容易出現(xiàn)疤痕,并不建議使用。高純氮?dú)庥米魃V儀等儀器的載氣。用作銅管的光亮退火保護(hù)氣體。跟高純氦氣、高純二氧化碳一起用作激光切割機(jī)的激光氣體。氮?dú)庖沧鳛槭称繁ｕr保護(hù)氣體的用途。在化工行業(yè)，氮?dú)庵饕米鞅Ｗo(hù)氣體、置換氣體、洗滌氣體、安全保障氣體。用作鋁制品、鋁型材加工，鋁薄軋制等保護(hù)氣體。用作回流焊和波峰焊配套的保護(hù)氣體，提高焊接質(zhì)量。用作浮法玻璃生產(chǎn)過程中的保護(hù)氣體，防錫槽氧化。
編輯本段化學(xué)鍵
由于單質(zhì)N2在常況下異常穩(wěn)定，人們常誤認(rèn)為氮是一種化學(xué)性質(zhì)不活潑的元素。實(shí)際上相反，元素氮有
 
  制氮機(jī)
很高的化學(xué)活性。N的電負(fù)性（3.04）僅次于F、Cl、O和Br，說明它能和其它元素形成較強(qiáng)的鍵。另外單質(zhì)N2分子的穩(wěn)定性恰好說明N原子的活潑性。問題是目前人們還沒有找到在常溫常壓下能使N2分子活化的*條件。但在自然界中，植物根瘤上的一些細(xì)菌卻能夠在常溫常壓的低能量條件下，把空氣中的N2轉(zhuǎn)化為氮化合物，作為肥料供作物生長使用。所以固氮的研究一直是一個重要的科學(xué)研究課題。因此我們有必要詳細(xì)了解氮的成鍵特性和價鍵結(jié)構(gòu)。
氮?dú)庵墟I的特性
氮?dú)夥肿又袑Τ涉I有貢獻(xiàn)的是三對電子，即形成兩個π鍵和一個σ鍵。 對成鍵沒有貢獻(xiàn)，成鍵與反鍵能量近似抵消，它們相當(dāng)于孤電子對。由于N2分子中存在叁鍵N≡N，所以N2分子具有很大的穩(wěn)定性，將它分解為原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。N2分子是已知的雙原子分子中zui穩(wěn)定的，氮?dú)獾南鄬Ψ肿淤|(zhì)量是28。
 
  氮?dú)饨Y(jié)構(gòu)式
氮?dú)馔ǔ２灰兹紵也恢С秩紵??；瘜W(xué)式為N2。
鍵型
N原子的價電子層結(jié)構(gòu)為2s2p3，即有3個成單電子和一對孤電子對，以此為基礎(chǔ)，在形成化合物時，可生成如下三種鍵型：
1.形成離子鍵
2.形成共價鍵
3.形成配位鍵
N原子有較高的電負(fù)性（3.04），它同電負(fù)性較低的金屬，如Li（電負(fù)性0.98）、Ca（電負(fù)性1.00）、Mg（電負(fù)性1.31）等形成二元氮化物時，能夠獲得3個電子而形成N3-離子。
N2+ 6 Li == 2 Li3N
N2+ 3 Ca == Ca3N2
N2+ 3 Mg =點(diǎn)燃= Mg3N2
N3-離子的負(fù)電荷較高，半徑較大（171pm），遇到水分子會強(qiáng)烈水解，因此的離子型化合物只能存在于干態(tài)，不會有N3-的水合離子。
形成共價鍵
N原子同電負(fù)性較高的非金屬形成化合物時，形成如下幾種共價鍵：
⑴N原子采取sp3雜化態(tài)，形成三個共價鍵，保留一對孤電子對，分子構(gòu)型為三角錐型，例如NH3．
 
  氮?dú)鈾C(jī)
NF3．NCl3等。 　若形成四個共價單鍵，則分子構(gòu)型為正四面體型，例如NH4+離子。
⑵N原子采取sp2雜化態(tài)，形成2個共價鍵和一個鍵，并保留有一對孤電子對，分子構(gòu)型為角形，例如Cl—N=O 。（N原子與Cl 原子形成一個σ 鍵和一個π鍵，N原子上的一對孤電子對使分子成為角形。） 　若沒有孤電子對時，則分子構(gòu)型為三角形，例如HNO3分子或NO3-離子。硝酸分子中N原子分別與三個O原子形成三個σ鍵，它的π軌道上的一對電子和兩個O原子的成單π電子形成一個三中心四電子的不定域π鍵。在硝酸根離子中，三個O原子和中心N原子之間形成一個四中心六電子的不定域大π鍵。
這種結(jié)構(gòu)使硝酸中N原子的表觀氧化數(shù)為+5，由于存在大π鍵，硝酸鹽在常況下是足夠穩(wěn)定的。
⑶N原子采取sp 雜化，形成一個共價叁鍵，并保留有一對孤電子對，分子構(gòu)型為直線形，例如N2分子和CN-中N原子的結(jié)構(gòu)。
形成配位鍵
N原子在形成單質(zhì)或化合物時，常保留有孤電子對，因此這樣的單質(zhì)或化合物便可作為電子對給予體，向金屬離子配位。例如[Cu（NH3）4]2+或[Tu（NH2）5]7等。
編輯本段制備方法
現(xiàn)場制氮/工業(yè)制氮
現(xiàn)場制氮是指氮?dú)庥脩糇再徶频O(shè)備制氮，目前國內(nèi)外，工業(yè)規(guī)模制氮有三類：即深冷空分制氮、變壓
 
  氮?dú)鈿夥諣t
吸附制氮和膜分離制氮。
實(shí)驗(yàn)室制法
制備少量氮?dú)獾幕驹硎怯眠m當(dāng)?shù)难趸瘎被騛n鹽氧化，zui常用的是如下幾種方法：
⑴ 加熱亞硝酸an 的溶液： （343k）NH4NO2 ===== N2↑+ 2H2O
⑵ 硝酸鈉與氯化an的飽和溶液相互作用： NH4Cl + NaNO2 === NaCl + 2 H2O + N2↑
⑶將氨通過紅熱的氧化銅： 2 NH3+ 3 CuO === 3 Cu + 3 H2O + N2↑
⑸ 與溴水反應(yīng)：8 NH3 + 3 Br2 （aq） === 6 NH4Br + N2↑
⑸重鉻酸an加熱分解： （NH4）2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O
{6}加熱*，使其熱分解，可得到很純的氮?dú)狻?br />深冷空分制氮
它是一種傳統(tǒng)的空分技術(shù)，已有九十余年的歷史，它的特點(diǎn)是產(chǎn)氣量大，產(chǎn)品氮純度高，無須再純化便可直接應(yīng)用于磁性材料，但它工藝流程復(fù)雜，占地面積大，基建費(fèi)用高，需專門的維修力量，操作人員較多，產(chǎn)氣慢（18～24h），它適宜于大規(guī)模工業(yè)制氮，氮?dú)獬杀驹?．7元/m3左右。
變壓吸附制氮
變壓吸附（Pressure Swing Adsorption，簡稱PSA）氣體分離技術(shù)是非低溫氣體分離技術(shù)的重要分支，是人們長期來努力尋找比深冷法更簡單的空分方法的結(jié)果。七十年代西德埃森礦業(yè)公司成功開發(fā)了碳分子篩，為PSA空分制氮工業(yè)化鋪平了道路。三十年來該技術(shù)發(fā)展很快，技術(shù)日趨成熟，在中小型制氮領(lǐng)域已成為深冷空分的強(qiáng)有力的競爭對手。
變壓吸附制氮是以空氣為原料，用碳分子篩作吸附劑，利用碳分子篩對空氣中的氧和氮選擇吸附的特性，運(yùn)用變壓吸附原理（加壓吸附，減壓解吸并使分子篩再生）而在常溫使氧和氮分離制取氮?dú)狻?br />變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比，具有顯著的特點(diǎn)：吸附分離是在常溫下進(jìn)行，工藝簡單，設(shè)備緊湊，占地面積小，開停方便，啟動迅速，產(chǎn)氣快（一般在30min左右），能耗小，運(yùn)行成本低，自動化程度高，操作維護(hù)方便，撬裝方便，無須專門基礎(chǔ)，產(chǎn)品氮純度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，產(chǎn)氮量≤2000Nm3/h。但到目前為止，除美國空氣用品公司用PSA制氮技術(shù)，無須后級純化能工業(yè)化生產(chǎn)純度≥99．999%的高純氮外（進(jìn)口價格很高），國內(nèi)外同行目前一般用PSA制氮技術(shù)只能制取氮?dú)饧兌葹?9．9%的普氮（即O2≤0．1%），個別企業(yè)可制取99．99%的純氮（O2≤0．01%），純度更高從PSA制氮技術(shù)上是可能的，但制作成本太高，用戶也很難接受，所以用非低溫制氮技術(shù)制取高純氮還必須加后級純化裝置。
膜分離空分制氮
膜分離空分制氮也是非低溫制氮技術(shù)的新的分支，是80年代國外迅速發(fā)展起來的一種新的制氮方法，在國內(nèi)推廣應(yīng)用還是近幾年的事。
膜分離制氮是以空氣為原料，在一定的壓力下，利用氧和氮在中空纖維膜中的不同滲透速率來使氧、氮分離制取氮?dú)狻Ｋc上述兩種制氮方法相比，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)更簡單、體積更小、無切換閥門、操作維護(hù)也更為簡便、產(chǎn)氣更快（3min以內(nèi)）、增容更方便等特點(diǎn)，但中空纖維膜對壓縮空氣清潔度要求更嚴(yán)，膜易老化而失效，難以修復(fù)，需要換新膜，膜分離制氮比較適合氮?dú)饧兌纫笤?le;98%左右的中小型用戶，此時具有*功能價格比；當(dāng)要求氮?dú)饧兌雀哂?8%時，它與同規(guī)格的變壓吸附制氮裝置相比，價格要高出30%左右，故由膜分離制氮和氮純化裝置相組合制取高純氮時，普氮純度一般為98%，因而會增加純化裝置的制作成本和運(yùn)行成本。
氮?dú)饧兓椒?br />加氫除氧法
在催化劑作用下，普氮中殘余氧和加入的氫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成水，其反應(yīng)式：2H2+O2=2H2O，再通過后級干燥除去水份，而獲得下列主要成份的高純氮：N2≥99．999 %，O2≤5×10－6，H2≤1500×10－6，H2
 
  高壓氮?dú)鈮嚎s機(jī)增壓機(jī)，
O≤10．7×10－6。制氮成本在0．5元/m3左右。
加氫除氧、除氫法
此法分三級，*級加氫除氧，第二級除氫，第三級除水，獲得下列組成的高純氮：N2≥99．999%，O2≤5×10－6，H2≤5×10－6，H2O≤10．7×10－6。制氮成本在0．6元/m3左右。
碳脫氧法
在碳載型催化劑作用下（在一定溫度下），普氮中之殘氧和催化劑本身提供的碳發(fā)生反應(yīng)，生成CO2。反應(yīng)式：C+O2=CO2。再經(jīng)過后級除CO2和H2O獲得下列組成的高純氮?dú)猓篘2≥99．999%，O2≤5×10－6，CO2≤5×10－6，H2O≤10．7×10－6。制氮成本在0．6元/m3左右。
優(yōu)劣評比
上述三種氮?dú)饧兓椒ㄖ?，方法?）因成品氮中H2量過高滿足不了磁性材料的要求，故不采用；方法（2）成品氮純度符合磁性材料用戶的要求，但需氫源，而且氫氣在運(yùn)輸、貯存、使用中都存在不安全因素；方法（3）成品氮的質(zhì)量*可滿足磁性材料的用氣要求，工藝中不使用H2，無加氫法帶來的問題，氮中無H2且成品氮的質(zhì)量不受普氮波動的影響，故和其他氮?dú)饧兎ㄏ啾龋獨(dú)赓|(zhì)量更加穩(wěn)定，是磁性材料行業(yè)中一種氮?dú)饧兓椒ā?br />編輯本段注意事項(xiàng)
*部分 化學(xué)品名稱
化學(xué)品中文名：氮
化學(xué)品英文名：nitrogen
中文名稱2：氮?dú)?br />技術(shù)說明書編碼：33
CAS號：7727-37-9
分子式：N2
分子量：28.01
第二部分 成分/組成信息
純品或混合物：純品
有害物成分 濃度 CAS No.
氮 ≥99.5% 7727-37-9
第三部分 危險性概述
危險性類別：第2.2類 不燃?xì)怏w
侵入途徑：吸入
健康危害：空氣中氮?dú)夂窟^高，使吸入氣氧分壓下降，引起缺氧窒息。吸入氮?dú)鉂舛炔惶邥r，患者zui初感胸悶、氣短、疲軟無力；繼而有煩躁不安、極度興奮、亂跑、叫喊、神情恍惚、步態(tài)不穩(wěn)，稱之為“氮酩酊”，可進(jìn)入昏睡或昏迷狀態(tài)。吸入高濃度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。
潛水員深潛時，可發(fā)生氮的麻醉作用；若從高壓環(huán)境下過快轉(zhuǎn)入常壓環(huán)境，體內(nèi)會形成氮?dú)鈿馀?，壓迫神?jīng)、血管或造成徽血管阻塞，發(fā)生“減壓病”。
環(huán)境危害：
燃爆危險：本品不燃。
第四部分 急救措施
皮膚接觸：
眼睛接觸：
吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸心跳停止時，立即進(jìn)行人工呼吸和胸外心臟按壓術(shù)。就醫(yī)。
食入：
第五部分 消防措施
危險特性：若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。
有害燃燒產(chǎn)物：氮?dú)狻?br />滅火方法：本品不燃。盡可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結(jié)束用霧狀水保持火場中容器冷卻?？捎渺F狀水噴淋加速液氮蒸發(fā)，但不可使用水槍射至液氮。
第六部分 泄漏應(yīng)急處理
應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業(yè)工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。
第七部分 操作處置與儲存
操作注意事項(xiàng)：密閉操作。密閉操作，提供良好的自然通風(fēng)條件。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。搬運(yùn)時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。
儲存注意事項(xiàng)：儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。
第八部分 接觸控制/個體防護(hù)
職業(yè)接觸限值：
中國MAC（mg/m3）：未制定標(biāo)準(zhǔn)
前蘇聯(lián)MAC（mg/m3）：未制定標(biāo)準(zhǔn)
TLVTN：ACGIH 窒息性氣體
TLVWN：未制定標(biāo)準(zhǔn)
監(jiān)測方法：
工程控制：密閉操作。提供良好的自然通風(fēng)條件。
呼吸系統(tǒng)防護(hù)：一般不需特殊防護(hù)。當(dāng)作業(yè)場所空氣中氧氣濃度低于18%時，必須佩戴空氣呼吸器、長管面具。
眼睛防護(hù)：一般不需特殊防護(hù)。
身體防護(hù)：穿一般作業(yè)工作服。
手防護(hù)：戴一般作業(yè)防護(hù)手套。
其它防護(hù)：避免高濃度吸入。進(jìn)入罐、限制性空間或其它高濃度區(qū)作業(yè)，須有人監(jiān)護(hù)。
第九部分 理化特性
外觀與性狀：無色無臭氣體。 
溶解性：微溶于水、乙醇。 
主要用途：用于合成氨，制硝酸，用作物質(zhì)保護(hù)劑，冷凍劑。 
pH值： 熔點(diǎn)（℃）：-209.8
相對密度（水=1）：0.81（-196℃） 沸點(diǎn)（℃）：-195.6
相對蒸氣密度（空氣=1）：0.97 閃點(diǎn)（℃）：無意義
辛醇/水分配系數(shù)：無資料 引燃溫度（℃）：無意義
爆炸下限[%（V/V）]：無意義  臨界溫度（℃）：-147
爆炸上限[%（V/V）]：無意義  臨界壓力（MPa）：3.40
飽和蒸氣壓（kPa）：1026.42（-173℃） 
其它理化性質(zhì)： 
第十部分 穩(wěn)定性和反應(yīng)活性
穩(wěn)定性：穩(wěn)定
禁配物：
避免接觸的條件：
聚合危害：聚合
燃燒分解產(chǎn)物：氮?dú)狻?br />第十一部分 毒理學(xué)資料
急性毒性：LD50：無資料
LC50：無資料
亞急性和慢性毒性：無資料
刺激性：
致敏性：無資料
致突變性：無資料
致畸性：無資料
致癌性：無資料
其它：無資料。
第十二部分 生態(tài)學(xué)資料
生態(tài)毒性：無資料
生物降解性：無資料
非生物降解性：無資料
生物富集或生物積累性：無資料
其它有害作用：無資料
第十三部分 廢棄處置
廢棄物性質(zhì)：
廢棄處置方法：處置前應(yīng)參閱國家和地方有關(guān)法規(guī)。廢氣直接排入大氣。
廢棄注意事項(xiàng)：
第十四部分 運(yùn)輸信息
危險貨物編號：22005
UN編號：1066
包裝標(biāo)志：不燃?xì)怏w
包裝類別：O53
包裝方法：鋼質(zhì)氣瓶；安瓿瓶外普通木箱。
運(yùn)輸注意事項(xiàng)：采用鋼瓶運(yùn)輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，并應(yīng)將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護(hù)欄板，并用三角木墊卡牢，防止?jié)L動。嚴(yán)禁與易燃物或可燃物等混裝混運(yùn)。夏季應(yīng)早晚運(yùn)輸，防止日光曝曬。鐵路運(yùn)輸時要禁止溜放。
第十五部分 法規(guī)信息
法規(guī)信息：危險化學(xué)品安全管理?xiàng)l例 （*第344號令），工作場所安全使用化學(xué)品規(guī)定 （[1996]勞部發(fā)423號）等法規(guī)，針對化學(xué)危險品的安全使用、生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸、裝卸等方面均作了相應(yīng)規(guī)定；常用危險化學(xué)品的分類及標(biāo)志 （GB 13690-92）將該物質(zhì)劃為第2.2 類不燃?xì)怏w。