液氮是指液态的氮气。液氮是惰性,无色,无臭,无腐蚀性,不可燃,温度极低的液体,汽化时大量吸热接触造成冻伤。
氮气构成了大气的大部分(体积比7803%,重量比755%)。在常压下,氮的沸点为-19656℃,1立方米的液氮可以膨胀至696立方米的纯气态氮(21℃)。如果加压,可以在更高的温度下得到液氮。
在工业中,液态氮是由空气分馏而得。先将空气净化后,在加压、冷却的环境下液化,借由空气中各组分之沸点不同加以分离。
液氮在特定的低温容器内才是液体状态,但是一旦遇到高温液态变成气态,所以不同的环境液氮的状态是不同的。
氮的用途
氮主要用于合成氨,反应式为N2+3H2=2NH3( 条件为高压,高温、和催化剂反应为可逆反应)还是合成纤维(锦纶、腈纶),合成树脂,合成橡胶等的重要原料由于氮的化学惰性,常用作保护气体以防止某些物体暴露于空气时被氧所氧化,用氮气填充粮仓,可使粮食不霉烂、不发芽,长期保存液氨还可用作深度冷冻剂作为冷冻剂在医院做除斑,包,豆等的手术时常常也使用, 即将斑,包,豆等冻掉,但是容易出现疤痕,并不建议使用 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
氮气在汽车上的作用
1提高轮胎行驶的稳定性和舒适性氮气几乎为惰性的双原子气体,化学性质极不活泼,气体分子比氧分子大,不易热胀冷缩,变形幅度小,其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30~40%, 能保持稳定胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶的舒适性;氮气的音频传导性低,相当于普通空气的1/5,使用氮气能有效减少轮胎的噪音,提高行驶的宁静度 2防止爆胎和缺气碾行爆胎是公路交通事故中的头号杀手据统计,在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的,其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%汽车行驶时,轮胎温度会因与地面磨擦而升高,尤其在高速行驶及紧急刹车时,胎内气体温度会急速上升,胎压骤增,所以会有爆胎的可能而高温导致轮胎橡胶老化,疲劳强度下降,胎面磨损剧烈,又是可能爆胎的重要因素而与一般高压空气相比,高纯度氮气因为无氧且几乎不含水份不含油,其热膨胀系数低,热传导性低,升温慢,降低了轮胎聚热的速度,不可燃也不助燃等特性,所以可大大地减少爆胎的几率 3延长轮胎使用寿命 使用氮气后,胎压稳定体积变化小,大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性,如冠磨、胎肩磨、偏磨,提高了轮胎的使用寿命;橡胶的老化是受空气中的氧分子氧化所致,老化后其强度及弹性下降,且会有龟裂现象,这时造成轮胎使用寿命缩短的原因之一氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其它杂质,有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象,不会腐蚀金属轮辋,延长了轮胎的使用寿命,也极大程度减少轮辋生锈的状况 4减少油耗,保护环境轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加,会造成汽车行驶时的油耗增加;而氮气除了可以维持稳定的胎压,延缓胎压降低之外,其干燥且不含油不含水,热传导性低,升温慢的特性,减低了轮胎行走时温度的升高,以及轮胎变形小抓地力提高等,降低了滚动阻力,从而达到减少油耗的目的
液氮无毒,是一种无色透明低黏度的液体,液氮化学性能稳定,在大气压下的沸点是-196。5℃,与冻品不发生化学反应,且对食品成分呈惰性,液氮符合食品卫生要求,是一种理想的食品保鲜剂,氮在空气中的含量是78%,可以说是取之不尽的环保制冷剂。
再者,由于替代了从食品中出来的空气,所以可在冻结和带包装贮藏过程使氧化变化降低到最小限度。 在标准大气压下,液态氮吸收热量发生相变为气态时,要吸收199。
29KJ/KG的气化潜热,再由-196。5℃上升到-10℃的低温气体要吸收202KJ/KG的热量。液氮就是利用这种超低温吸热特性,用其来进行快速降温,这时的温差高达200℃以上,强烈的热换,能使冻品在瞬间被冻结,外表形成硬壳,冻品内部水份不会挥发,使冻的干耗率极低,几乎为零。
由于冻结时间极短,5至10分钟,是常规冻结方式的1/8~1/5,冻品内部生成的冰晶就很细很均匀,冻结速度大于细胞内外蒸汽渗透速度,细胞内外同时生成冰晶,对细胞壁没有破坏性,所以解冻后就能保持冻品原有的色、香、味及新鲜状态,液氮速冻是目前最先进的食品速冻保鲜工艺之一。
氮气充胎、工业上
粮食、罐头、水果等食品,也常用氮气作保护气。利用氮气使粮食处于休眠和缺氧状态、代谢缓慢,可取得良好的防虫、防霉和防变质效果,粮食不受污染,管理比较简单,
所需费用也不高,故近年来发展较快。目前,日本和意大利等国已进人小型生产试验阶段。
近年来,我国不少地区也应用氮气来保存粮食,称为“真空充氮储粮”,也可用来保存水果等农副产品。
氮气的作用和用途:粮食、罐头、水果等食品,也常用氮气作保护气。利用氮气使粮食处于休眠和缺氧状态、代谢缓慢,可取得良好的防虫、防霉和防变质效果。粮食不受污染,管理比较简单。
氮主要用于合成氨,也是合成纤维,合成树脂,合成橡胶等的重要原料。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。用氮气填充粮仓,可使粮食不霉烂、不发芽,长期保存。
氮气
是氮元素形成的一种单质,化学式N₂。常温常压下是一种无色无味的惰性气体,只有在高温高压及催化剂条件下才能和氢气反应生成氨气,在放电的情况下能和氧气化合生成一氧化氮;即使Ca、Mg、Sr和Ba等活泼金属也只有在加热的情形下才能与其反应。
氮气的这种高度化学稳定性与其分子结构有关,2个N原子以叁键结合成为氮气分子,包含1个σ键和2个π键,因为在化学反应中首先受到攻击的是π键,而在N₂分子中π键的能级比σ键低,打开π键困难,因而使N₂难以参与化学反应。
-氮气
氮气的用途:
1、氮主要用于合成氨,也是合成纤维,合成树脂,合成橡胶等的重要原料。
2、氮是一种营养元素,还可以用来制作化肥。
3、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。用氮气填充粮仓,可使粮食不霉烂、不发芽,长期保存。
4、高纯氮气用作色谱仪等仪器的载气。用作铜管的光亮退火保护气体。跟高纯氦气、高纯二氧化碳一起用作激光切割机的激光气体。
5、在化工行业,氮气主要用作保护气体、置换气体、洗涤气体、安全保障气体。用作铝制品、铝型材加工,铝薄轧制等保护气体。用作回流焊和波峰焊配套的保护气体,提高焊接质量。用作浮法玻璃生产过程中的保护气体,防锡槽氧化。
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