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。 氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。例如:碳酸氢铵NH4HCO3,NH4Cl,NH4NO3等等。
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。
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。
氮气在食品工业中的应用
氮气在食品工业中主要是用做保护气。例如在水果、蔬菜库内,充入氮气,驱逐氧气,抑制霉菌的生长和乙烯的生成与释放,延缓水果蔬菜的代谢,使保鲜期加长。在粮食的贮存中,充入氮气,可以延缓老化,在相当长的时间内,保持新米的香味。随着生活节奏的加快,快餐食品越来越受到人们的重视,在包装容器中充入氮气可以延长这些食品的保质期。鱼、肉一类的食品,用液氮冷冻,可以达到快速冷冻的效果,防止组织内的水分形成玻璃体,使组织不被破坏,复热后可以保持原来的鲜美味道。
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。
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