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氮化物反應(yīng)
氮化i鎂與水反應(yīng):Mg3N2 6H2O=3Mg(OH)2 2NH3↑
在放電條件下,氮?dú)獠趴梢院脱鯕饣仙梢谎趸?N2 O2=放電=2NO
一氧化氮與氧氣迅速化合,生成二氧化氮2NO O2=2NO2
二氧化氮溶于水,生成硝i酸,一氧化氮3NO2 H2O=2HNO3 NO
五氧化二氮溶于水,生成硝i酸,N2O5 H2O=2HNO3
活潑金屬反應(yīng)
N2 與金屬i鋰在常溫下就可直接反應(yīng):6Li N2 === 2Li3N
N2與堿土金屬M(fèi)g 、Ca 、Sr 、Ba 在熾熱的溫度下作用: 3Ca N2 =△= Ca3N2
N2與鎂條反應(yīng):3Mg N2=點(diǎn)燃=Mg3N2(氮化i鎂)
非金屬反應(yīng)
N2與氫氣反應(yīng)制氨氣:N2 3H2?2NH3 (高溫 高壓 催化劑)
N2與硼要在白熱的溫度才能反應(yīng): 2 B N2=== 2BN (大分子化合物)
N2與硅和其它族元素的單質(zhì)一般要在高于1473K的溫度下才能反應(yīng)。
氮?dú)獾淖饔?/span>
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(shí)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(shí)常常也使用, 即將斑,包,豆等凍掉,但是容易出現(xiàn)疤i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i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。
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(jiǎn)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(jiǎn)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(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(duì)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?/span>
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(jiǎn)單,設(shè)備緊湊,占地面積小,開停方便,啟動(dòng)迅速,產(chǎn)氣快(一般在30min左右),能耗小,運(yùn)行成本低,自動(dòng)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≤2000Nm/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(jí)純化能工業(yè)化生產(chǎn)純度≥99.999%的高純氮外(進(jìn)口價(jià)格很高),國內(nèi)外同行一般用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(gè)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(jí)純化裝置。
氮?dú)庵品?二:分子篩空分制氮
分子篩空分制氮是以空氣為原料,以碳分子篩作為吸附劑,運(yùn)用變壓吸附原理,利用碳分子篩對(duì)氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法,通稱PSA(Pressure Swing Adsorption)制氮。此法是七十年代迅速發(fā)展起來的一種新的制氮技術(shù)。與傳統(tǒng)制氮法相比,它具有工藝流程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)氣快(15~30分鐘)、能耗低,產(chǎn)品純度可在較大范圍內(nèi)根據(jù)用戶需要進(jìn)行調(diào)節(jié),操作維護(hù)方便、運(yùn)行成本較低、裝置適應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn),故在1000Nm3/h以下制氮設(shè)備中頗具競(jìng)爭(zhēng)力,越來越得到中、小型氮?dú)庥脩舻臍g迎,PSA制氮已成為中、小型氮?dú)庥脩舻氖?span style="color:#FFFFFF;">i選方法。