在大自然中,下一场阵雨,闪一下电,一个电火花常常长达几十公里。这时候有许多氮气在氧气里燃烧,燃烧后生成的溶解在雨滴里,变成硝酸,落到土壤里,变成硝酸盐,就成了如珍如宝的氮肥了。
氮气在科学技术方面的应用
纯度高的氮气在气相色谱分析中,是常用的载气。在科学仪器或科学实验中液氮是重要的冷源。比如EDAX能谱仪的单晶锂检测器,需要在液氮的温度下保存和使用。许多试验中都要在低温下进行,其冷量多数场合由液氮提供。液氮可用作各种冷阱,冷泵及低温超导的冷源。
氮气在化学工业中的应用
氮是合成氨的主要原料。氨合成所需的氮无需分离和提纯,直接来源于空气。在氨合成气的生产过程中,空气中的氧与碳氢化合物原料进行高温催化反应,经变换、脱碳、甲烷化等工序,生成以氢为主含少量甲烷、微量一氧化碳和二氧化碳的混合气,空气中的氮和氩不参与反应,直接进入合成气,从而获得以氢和氮为主的氨合成气。由于氨合成中,氧、一氧化碳、二氧化碳易使合成催化剂中素毒,甲烷和氩系合成惰性物质,大量积累会降低合成效率,采用液氮洗涤工艺净化合成气,可以延长催化剂使用寿合,提高氨合成效率。
氮还是生成合成氰氨化钙、氰化纳及氮化硅的主要原料。
氮气在机械加工中的应用
液氮用于金属的过度配合或静配合的装配,避免了高温氧化,可以保持零件表面的光洁度。用液氮泡过的零件加工后可延长磨损寿命。金属切削时用液氮冷却具寿合长,表面光洁度高等优点。
高纯度的氮气可作为生产聚乙烯的气,如年产1千万吨的聚乙烯生产线,每小时需要提供4,400标立方米纯氮。利用氮的化学不活泼性,在许多易燃液体物质的反应器、贮罐中充入氮气,不但保护物料不受氧化,保持产品质量,还能确保安全,防止燃烧和爆炸事故发生。
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