物理性质在室温和大气压力下,氦是无色、无味的气体。它在干氦气空气中的体积含量为5.24×10-6。是人类发现临界温度的物质。进行低压放电时显深。氦不能仅靠将饱和液体冷却到零度而固化。要使氦固化,必须施以相应压力。在2.173K,氦将或多少从正常液体转变成一种具有特性质的流体。温度高于2.173K的液体称为氦Ⅰ。低于此温度的液体称为氦Ⅱ。氦Ⅱ为超流体。它的熵为零,热导率极高,黏度几乎为零。由于液氦温度低,用液氦冷却某些金属或金属化合物,金属或金属化合物的电阻会完全消失,这种现象称为超导电性,此温度称为临界温度。因为氦气传播声音的速度差不多为空气的三倍,所以吸入氦气的人说话的声音会变高频率。这个有趣的现像,使得吸入氦气的人说话尖声细气,就好像旧时的卡通人物一样。 化学性质氦是单原子气体,化学性质不活泼。氦气一般不生成化合物,在低压放电管中受激发可形成He+2、HeH等离子及分子。 应用领域
氦气广泛应用于、科研、石化、制冷、、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等。 1、低温冷源:利用液氦的-268.9℃的低沸点,液氦可以用于温冷却。而温冷却技术在超导技术等领域有较广泛的应用,超导材料需要在低温(100K左右)中才能表现出超导特性,大多数情况下只有液氦能比较简便地实现这样的极低温。超导技术在交通行业的磁悬浮列车,领域的核磁共振成像设备都有较大的应用。2、气球充气:由于氦气密度远小于空气(空气的密度为1.29kg/m3,氦气的密度为0.1786kg/m3),而且化学性质极不活泼,较氢气安全(氢气可以在空气中燃烧,可能会引起爆炸),氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体。 3、检验分析:仪器分析中常用的核磁共振分析仪的超导磁体需要利用液氦降温,气相色谱分析中氦气常作为载气,利用氦气渗透性好、不可燃的特点,氦气还应用于真空检漏,如氦质谱检漏仪等。4、保护气:利用氦气不活泼的化学性质,氦气常用于镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气。 6、其他方面:氦气可用作高真空装置、原子核反应堆 在火箭、宇宙飞船上用作输送液氢、液氧等液体推进剂的加压气体。氦气还用作原子反应堆的清洗剂,在海洋开发领域的呼吸用混合气体中,气体温度计的填充气等。
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,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,NH4Cl,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。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。
使用注意事项
毒性与防护
1、 呼吸系统防护:一般不需防护。但当作业场所空气中氧气浓度低于18%时,必须佩戴、氧气呼吸器或长管面具。
2、 眼睛防护:戴安全防护面罩。
3、 其它防护:避免高浓度吸入密闭操作,提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过培训,严格遵守操作规程。防止气体泄漏到工作场所空气中。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。
消防应急措施与防护
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止气体在低凹处积聚,遇点火源着炸。用排风机将漏送至空旷处。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
本品不燃。用雾状水保持火场中容器冷却。可用雾状水喷淋加速液氮蒸发,但不可使用水枪射至液氮。
应急措施
迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
氮气安全技术说明书
部分 化学品名称
化学品中文名:氮
化学品英文名:nitrogen
中文名称2:氮气
英文名称2:
技术说明书编码:33
CAS号:7727-37-9
分子式:N2
分子量:28.01
第二部分 成分/组成信息
纯品或混合物:纯品
有害物成分 浓度 CAS No.
氮 ≥99.5% 7727-37-9
第三部分 危险性概述
危险性类别:第2.2类 不燃气体
侵入途径:吸入
健康危害:空气中氮气含量过高,使吸入气氧分压下降,引起缺氧窒息。吸入氮气浓度不太高时,患者初感胸闷、气短、疲软无力;继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳,称之为“氮酩酊”,可进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度,患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而。
潜水员深替时,可发生氮的麻醉作用;若从高压环境下过快转入常压环境,体内会形成氮气气泡,压迫、血管或造成徽血管阻塞,发生“减压病”。
环境危害:
燃爆危险:本品不燃。
第四部分 急 救 措 施
皮肤接触:
眼睛接触:
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。呼吸心跳停止时,立即进行人工呼
什么是氮?
氮是一种天然存在的元素,对植物和动物的生长和繁殖至关重要。它存在于中,构成核酸中的蛋白质,包含所有细胞的遗传物质和生命蓝图,以及许多其他有机和无机化合物。此外,氮占地球大气的约80%。
氮的形态
为了理解氮气负载到沿海水域的复杂性,对氮如何在环境中化学反应的一些理解可能是有用的。氮是一种可以与自身或与其他元素结合形成不同化合物的元素。例如,氮气 N 2是当两个氮原子形成化学键时制成的化合物。它 占大气的80%,而氧气,O 2,弥补了不到20%的气氛。因此,氮气非常普遍和充足。然而,只有一组的和工业化肥制造商才能将这种大部分惰性的化合物“固定”成生物学上有用的氮化合物。现在,肥料生产超过了天然固氮,使N 2可用于生物圈。
氮气,化学式为N2,在常况下是一种无色无味无臭的气体,且通常。氮气占大气总量的78.12%(体积分数),在标准情况下的气体密度是1.25g/L,氮气在水中溶解度很小,在常温常压下,1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。氮气是难液化的气体。氮气在极低温下会液化成无色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体。在生产中,通常采用黑色钢瓶盛放氮气。
用途:
1.合成氨。
2.氮气用作汽车轮胎填充气体,能提高轮胎行驶的稳定性和舒适性,防止爆胎和缺气碾行,延长轮胎使用寿命,减少油耗,保护环境。
3.作食品保鲜保护气体的用途,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。
4.高纯氮气用作色谱仪等仪器的载气。
应急处理:
若遇高热,容器内压,有开裂的危险。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束用雾状水保持火场中容器冷却。可用雾状水喷淋加速液氮蒸发,但不可使用水枪射至液氮。
发生泄漏时,空气中氮气含量过高,使吸入气氧分压下降,引起缺氧窒息 。应迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿一般作业工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
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