氮气的作用和用途,稀有气体的作用和用途



氮的用途是什么？氮气通常被称为惰性气体，在一些惰性气氛中用于金属处理，在灯泡中用于避免电弧，但在化学上不是惰性的。它是动植物生命中的重要元素，也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，可作为耐磨金属。钢中的少量氮抑制了高温下的晶粒生长，也提高了某些钢的强度。它也可以用来在钢上制作坚硬的表面。氮可用于生产氨、硝酸、硝酸盐、等。使用；制造；装有高温温度计和白炽灯；形成惰性材料以保存材料以用于干燥箱或手套袋。食品冷冻中的液氮；作为实验室的冷却剂。

氮，化学式为N2，它是无色无味的气体。氮的化学性质非常惰性，在高温、高压和催化剂条件下可以与氢气反应生成氨；在放电的条件下，它可以与氧气结合产生氮氧化物；即使是Ca、Mg、Sr和Ba等活性金属也只能在加热时与它们发生反应。

氮的这种高化学稳定性与其分子结构有关。两个N原子通过三键结合形成氮分子，包括一个β键和两个π键，因为π键是化学反应中最先受到攻击的？低键使得很难打开p键，所以N？难以参与化学反应。

大气中含有约4000万亿吨的气体，其中78%为氮气。氮易溶于水和酒精。它是不可燃的，被认为是令人窒息的气体（也就是说，呼吸纯氮气会剥夺人体的氧气）。虽然氮被认为是一种惰性元素，但它会形成一些非常活性的化合物。它可以用作稀释剂，并控制自然燃烧和呼吸速率，氧气浓度越高，呼吸速率越快。

氮溶于水和酒精，但基本上不溶于大多数其他液体。它在生活中很重要，它的化合物可以用作食物或肥料。氮气用于生产氨和硝酸。氮气在环境温度和中等温度下基本上是惰性气体。因此，大多数金属都很容易处理。在高温下，氮对金属和合金具有侵蚀性。

氮气的制备方法

低温分离法：低温分离法也称为低温蒸馏法，其中利用空气中氮和氧的各种沸点来分离氧和氮。由于氮气的沸点（-196℃）低于氧气的沸点（-183℃），在液态空气蒸发过程中，液氮比液氧更容易变成气体，而在空气液化过程中，氧气比氮气更容易变成液体。由于氮和氧的沸点差别不大，液态空气和气态空气必须经过反复的蒸发、冷凝和再蒸发过程（这一过程称为低温蒸馏过程）。最后，可以从敌方蒸馏塔顶部的气相馏出物中获得高纯度氮气。氮的纯度取决于蒸馏塔的级数和蒸馏效率。