氮气的化学性质:①N2与H2化合生成NH3:(催化剂,高温高压) N2 + 3H2 =2NH3(工业合成氨的原理) ;注意:反应可逆且常温常压下平衡常数极小(感谢 @deserve 指出②N2和O2化合生成NO:(放电) N2 +O2== 2NO (在闪电或行驶的引擎中会发生以上反应) ;③与活泼的金属如Mg反应:(点燃)N2 + 3Mg = Mg3N2。产物遇水发生双水解反应: Mg3N2 + 6H2O =3Mg(OH)2↓+2NH3↑;④N2可做保护气的原因是氮气的化学性质很不活泼。此外,在电子工业中,氮气也常被用作保护气体,防止电子元件氧化或被其他气体侵蚀。氮气也可以应用于医疗领域。例如,医用氧气中通常含有一定比例的氮气,用于调节氧气的浓度和压力。此外,在高压氧舱的医治中,也可以使用一定比例的氮气来调节氧气和氮气的比例,以达到医治的目的。它不仅是生物体蛋白质和核酸的重要组成部分,还是生态系统中的重要循环元素。药品用氮气用途
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。药品用氮气用途氮气肥料能提高农作物产量,改善土壤结构,但过量使用会导致土壤污染。
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。
氮气在冶金、金属加工行业,化工、新材料行业以及电子行业甚至食品加工行业都有很普遍的应用。在石油化工行业,氮气主要用途包括作为保护气体、置换气体和安全保障气体。氮气是一种无色无味的惰性气体,是空气的主要成分之一。氮气可以排除空气中的氧气,导致缺氧窒息。吸入浓度不太高的氮气时,较初会感到胸闷、气短、疲软无力,继而会出现烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳的症状,称之为“氮酩酊”,会进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度的氮气,会迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。合成氨工艺曾被誉为20世纪较伟大的发明之一,使人类摆脱了饥荒的威胁。
在石油化工行业,可以采取一些安全措施来防止氮气窒息。例如,可以在工作场所安装氧气检测仪,以监测氧气浓度。如果氧气浓度低于安全标准,检测仪会发出警报。此外,可以定期检查氮气管道和设备,以确保它们没有泄漏。充有氮气空间的排放口和开口,在合理条件下尽可能位于远离人员进出的地方并设置警示围栏。在作业周围存在氮气可能造成缺氧,而你又有暴露于氮气的危险时,必须戴上空气呼吸器。在进行可能产生氮气泄漏的作业时,所有的人特别是主管必须清楚地知道和氮气有关的危险,确保在工作许可证上列出合适的防范措施并在实施时严格遵守应遵守操作规程,并确保作业人员佩戴适当的防护设备,如空气呼吸器。通过固氮作用转化为氨基酸和蛋白质,为生物提供能量。药品用氮气用途
氮气在食品保鲜方面具有重要意义。冷冻食品时,氮气可作为保护气体,防止食品氧化、变质。药品用氮气用途
氮气,化学式为N2,通常状况下是一种无色无味的气体,是空气的主要成份之一,占大气总量的78.08%。用途主要有:1、化工用途:人类能够有效利用氮气的主要途径是合成氨,但要求条件很高。同时,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。2、其他用途:由于氮的化学惰性,常用作保护气体,如:瓜果,食品,灯泡填充气。以防止某些物体暴露于空气时被氧所氧化。药品用氮气用途