濰坊原裝氮氣

由于單質N2在常況下異常穩(wěn)定，人們常誤認為氮是一種化學性質不活潑的元素。實際上相反，元素氮有很高的化學活性。N的電負性（3.04）僅次于F、O、Cl和Br，說明它能和其它元素形成較強的鍵。另外單質N2分子的穩(wěn)定性恰好說明N原子的活潑性。問題是人們還沒有找到在常溫常壓下能使N2分子活化的有利條件。但在自然界中，植物根瘤上的一些細菌卻能夠在常溫常壓的低能量條件下，把空氣中的N2轉化為氮化合物，作為肥料供作物生長使用。所以固氮的研究一直是一個重要的科學研究課題。因此我們有必要詳細了解氮的成鍵特性和價鍵結構。膜分離空分制氮也是非低溫制氮技術的新的分支。濰坊原裝氮氣

由氮元素的氧化態(tài)-吉布斯自由能圖也可以看出，除了NH4+離子外，氧化數(shù)為0的N2分子在圖中曲線的比較低點，這表明相對于其它氧化數(shù)的氮的化合物來講的話，N2是熱力學穩(wěn)定狀態(tài)結構。氧化數(shù)為0到+5之間的各種氮的化合物的值都位于HNO3和N2兩點的連線（圖中的虛線）的上方。因此，這些化合物在熱力學上是不穩(wěn)定的，容易發(fā)生歧化反應。在圖中的一個比N2分子值低的是NH4+離子。

正價氮呈酸性，負價氮呈堿性。

由氮分子中三鍵鍵能很大，不容易被破壞，因此其化學性質十分穩(wěn)定，只有在高溫高壓并有催化劑存在的條件下，氮氣成分可以和氫氣反應生成氨。同時，由于氮分子的化學結構比較穩(wěn)定，氰根離子CN-和碳化鈣CaC2中的C22-和氮分子結構相似。

氮分子中存在氮氮叁鍵，鍵能很大（941 KJ/mol），以至于加熱到3273K時*有0.1%離解，氮分子是已知雙原子分子中**穩(wěn)定的。氮氣是CO的等電子體，在結構和性質上有許多相似之處。

不同活性的金屬與氮氣的反應情況不同。與堿金屬在常溫下直接化合；與堿土金屬 —般需要在髙溫下化合；與其他族元素的單質反應則需要更高的反應條件。

濰坊普通氮氣利用各空氣的沸點不同使用液態(tài)空氣分離法，將氧氣和氮氣分離。

人類能夠有效利用氮氣的主要途徑是合成氨，但要求條件很高。近年來，人們在竭力弄清植物固氮的機理，爭取用化學的方法模擬生物固氮，來實現(xiàn)當溫和條件下開發(fā)利用空氣中的氮資源。氮主要用于合成氨，反應式為  ( 條件為高壓，高溫、和催化劑。反應為可逆反應）還是合成纖維（錦綸、腈綸），合成樹脂，合成橡膠等的重要原料。 氮是一種營養(yǎng)元素還可以用來制作化肥。例如：碳酸氫銨NH4HCO3，氯化銨NH4Cl，硝酸銨NH4NO3等等。

現(xiàn)場制氮是指氮氣用戶自購制氮設備制氮，工業(yè)規(guī)模制氮有三類：即深冷空分制氮、變壓吸附制氮和膜分離制氮。利用各空氣的沸點不同使用液態(tài)空氣分離法，將氧氣和氮氣分離。將裝氮氣的瓶子漆成黑色，裝氧氣的漆成藍色。

氮氣在大氣中含量雖多于氧氣，但是由于它的性質不活潑，所以人們是在認識氧氣之后才認識氮氣的。不過它的發(fā)現(xiàn)卻早于氧氣。1755年英國化學家布拉克（Black,J.1728-1799）發(fā)現(xiàn)碳酸氣之后不久，發(fā)現(xiàn)木炭在玻璃罩內燃燒后所生成的碳酸氣，即使用苛性鉀溶液吸收后仍然有較大量的空氣剩下來。后來他的學生D·盧瑟福繼續(xù)用動物做實驗，把老鼠放進封閉的玻璃罩里直至其死后，發(fā)現(xiàn)玻璃罩中空氣體積減少1/10；若將剩余的氣體再用苛性鉀溶液吸收，則會繼續(xù)減少1/11的體積。D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)老鼠不能生存的空氣里燃燒蠟燭，仍然可以見到微弱的燭光；待蠟燭熄滅后，往其中放入少量的磷，磷仍能燃燒一會，對除掉空氣中的助燃氣來說，效果是好的。把磷燃燒后剩余的氣體進行研究，D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)這氣體不能維持生命，具有滅火性質，也不溶于苛性鉀溶液，因此命名為“濁氣”或“毒氣”。

在同一年，普利斯特里作類似的燃燒實驗，發(fā)現(xiàn)使1/5的空氣變?yōu)樘妓釟?，用石灰水吸收后的氣體不助燃也不助呼吸。由于他同D·盧瑟福都是深信燃素學說的，因此他們把剩下來的氣體叫做“被燃素飽和了的空氣”。

在常溫下柔軟的物體在液氮中浸泡一下，就會脆如玻璃。

深冷空氣分離技術制備氮氣

汽液平衡濃度圖（y-x圖） 在一定壓力下，取二元溶液中低沸點組分（氮）的濃度xN2為橫坐標，與其平衡的氣相中氮濃度yN2為縱坐標，構成的圖叫y-x圖

在y-x圖中P3>P2>P1。當壓力愈低時，等壓線離y=x的對角錢就愈遠，表示組分在汽液中相的濃度差愈大，混合物分離就愈容易。

當壓力一定時，由于采用低沸點組分為坐標的，氣在氣相中的濃度大于液相中的濃度，所以等壓線均在對角線（y=x線）以上，并為向上凸起曲線。如以高沸點組分氧為濃度坐標時則相反。

用y-x圖了解氣液平衡時氣液相濃度的關系非常清楚和方便，所以在二元溶液精餾過程中，分析塔板上氣液濃度變化時常要用到該圖。

人類能夠有效利用氮氣的主要途徑是合成氨，但要求條件很高。濰坊原裝氮氣

變壓吸附制氮

變壓吸附（Pressure Swing Adsorption，簡稱PSA）氣體分離技術是非低溫氣體分離技術的重要分支，是人們長期來努力尋找比深冷法更簡單的空分方法的結果。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。三十年來該技術發(fā)展很快，技術日趨成熟，在中小型制氮領域已成為深冷空分的強有力的競爭對手。

變壓吸附制氮是以空氣為原料，用碳分子篩作吸附劑，利用碳分子篩對空氣中的氧和氮選擇吸附的特性，運用變壓吸附原理（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氣。

變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比，具有的特點：吸附分離是在常溫下進行，工藝簡單，設備緊湊，占地面積小，開停方便，啟動迅速，產氣快（一般在30min左右），能耗小，運行成本低，自動化程度高，操作維護方便，撬裝方便，無須專門基礎，產品氮純度可在一定范圍內調節(jié)，產氮量≤2000Nm3/h。但到2017年為止，除美國空氣用品公司用PSA制氮技術，無須后級純化能工業(yè)化生產純度≥99.999%的高純氮外（進口價格很高）。

濰坊原裝氮氣

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