氮 nitrogen
結構式
| 物競編號 | 173P |
|---|---|
| 分子式 | N2 |
| 分子量 | 28.01 |
| 標簽 | 冷凍劑 |
編號系統
CAS號：7727-37-9
MDL號：MFCD00011416
EINECS號：231-783-9
RTECS號：QW9700000
BRN號：暫無
PubChem號：暫無
物性數據
1.性狀：無色無味壓縮氣體[1]
2.熔點（℃）：-209.9[2]
3.沸點（℃）：-196[3]
4.相對密度（水=1）：0.81（-196℃）[4]
5.相對蒸氣密度（空氣=1）：0.97[5]
6.飽和蒸氣壓（kPa）：1026.42（-173℃）[6]
7.臨界溫度（℃）：147.1[7]
8.臨界壓力（MPa）：3.40[8]
9.辛醇/水分配系數：0.67[9]
10.溶解性：微溶于水、乙醇，溶于液氨。[10]
毒理學數據
1.急性毒性 暫無資料
2.刺激性 暫無資料
生態學數據
1.生態毒性 暫無資料
2.生物降解性 暫無資料
3.非生物降解性 暫無資料
分子結構數據
1、摩爾折射率：3.87
2、摩爾體積（cm3/mol）：31.9
3、等張比容（90.2K）：70.5
4、表面張力（dyne/cm）：23.6
5、極化率（10-24cm3）：1.53
計算化學數據
1.疏水參數計算參考值（XlogP）:0.1
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:2
4.可旋轉化學鍵數量:0
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積47.6
7.重原子數量:2
8.表面電荷:0
9.復雜度:8
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1
性質與穩定性
1.常溫下化學性質穩定，加熱至560℃時，能被鎂、鈣、鋰和另外一些金屬所吸收。在更高溫度下能直接與氧和氫化合。溶于水（0℃時2.33cm3／100ml水，40℃時1.42cm3／100ml水)，微溶于醇。液化溫度77.35k，固化溫度63.2k。無色無嗅的氣體，在水中的溶解度很小，在室溫下化學性質為惰性，但可被碳吸收。
2.穩定性[11] 穩定
3.聚合危害[12] 不聚合
貯存方法
儲存注意事項[13] 儲存于陰涼、通風的不燃氣體專用庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。儲區應備有泄漏應急處理設備。
合成方法
1.空分法 采用全低壓流程，首先清除空氣中灰塵和機械雜質，然后在壓縮機中壓縮，清除壓縮空氣中二氧化碳，干燥壓縮空氣，經液化、精餾，分離成氧和氮氣。氮氣貯藏在氮氣柜；液氮送入貯槽，壓縮的氮氣充填氮氣瓶中。
圖XV-1 NaN3分解裝置 利用活性銅提純氮氣裝置
2.在如圖所示的裝置中，向長為40cm，直徑為2cm的玻璃制分解管中裝填數毫米厚，經重結晶并干燥的NaN3。磨口接頭用濕布包裹使之冷卻。用高真空泵將整個裝置抽成真空，在保持真空下進行加熱干燥。但裝有NaN3的那根玻璃管不能加熱到NaN3分解的溫度。用高頻真空檢漏器檢測系統是否漏氣。這樣做之后，用火焰均勻地加熱管1。關閉活塞3，從一頭依序將NaN3加熱至開始分解。加熱一段時間后停止加熱，關閉活塞4和5，打開活塞3后，當確定壓力計6的壓力在增加，說明氣體還在繼續生成，當壓力增加緩慢時，應再加熱。如此繼續操作直到在壓力計上可以看到燒瓶中有了一些壓力，制取了足夠量的氣體為止。當鈉的細塵在燒瓶7中落下后，就可讓氣體進入燒瓶8。不要用玻璃棉來擋住鈉的細塵。此操作不會有爆炸的危險，因為即使壓力突然增加，最壞的結果也只不過是在2處將磨口沖開而已。此法制得的氮氣已經很純，無需再加純制。NaN3的分解溫度為280℃，KN3為360℃。
3.由鋼瓶氮氣純制：鋼瓶氮氣中的水蒸氣和CO2等雜質可用通常的洗滌劑除去，但除去痕量的氧氣很困難。如需要高純度的氮氣最好選用下述的方法：裝置如圖，將長度為10m，電阻為64Ω的電熱線直接纏繞在一根長75cm，直徑4cm的玻璃管上。利用調壓變壓器將管子內的溫度調節到約170℃。內管的外面再套上一個玻璃管以減少熱量損失，同時試驗時也可以觀察內管中的現象。在內管中密封填充物，然后從內管的上面通入氫氣，確認其中的空氣被驅凈后，即可通電加熱。把還原CuO所生成的水從活塞中放走。當填充物全部變成暗紫色后，即可停止氫氣，通入待純制的氮氣，填充物可用下列方法制得：
將120g Cu(OH)2CuCO3溶于2L濃氨水中，加入用鹽酸洗過并經灼燒過的硅藻土420g，在水浴上蒸干。將其粉碎成3～5mm大小，在150～180℃徹底干燥至顆粒呈現棕色光澤。篩去細粉，得到產品。
圖NaN3分解裝置利用活性銅提純氮氣裝置
1—加熱管；2—磨口活塞；3，4，5—活塞；6—壓力計；7，8—燒瓶2將250g CuCl2·H2O(或366g CuSO4·5H2O)溶于2L水中。加入用鹽酸煮過并經過灼燒的硅藻土250g，加熱至60℃，并在猛力攪拌下，將200g NaOH溶于500mL水的60℃溶液加入，10min后，將它傾入10L蒸餾水中。放置沉降，傾去上層清液，用蒸餾水用傾析法反復洗滌多次后抽吸過濾。將濾餅在螺旋手壓機中壓成3～5mm的細條，晾至半干后切成5～10mm細段，在180℃下烘干至恒重。
高純氮一般以空氣分離裝置生產的氮氣作為原料，通過化學法、吸附干燥法、變壓吸附法及膜分離法等凈化制成。
用途
1.用于合成氨、硝酸、氰氨化鈣、氰化物、過氧化氫等生產。純氮氣用作防止氧化、揮發、易燃物質的保護氣體、燈泡填充氣。液氮主要用作冷源，用于儀器或機件的深度冷凍處理及食品速凍。也用于低溫微粉碎用及電子工業等。
2.主要在集成電路、半導體和電真空器件、彩色顯像管制造中用作保護氣和運載氣，化學氣相淀積時的載氣，液體擴散源的攜帶氣，高溫擴散爐中器件的保護氣，還可用于石油、化工和氮分子激光器的生產中，且可作分析儀器載氣，如標準氣、校正氣、平衡氣及在線儀表標準氣等。
3.純氮用于化工、冶煉及電子工業，用作置換氣、保護氣。高純氮用于標準混合氣制備及電子工業中用作保護氣、置換氣、運載氣及反應氣。
4.用于合成氨，制硝酸，用作物質保護劑、冷凍劑等。[14]
安全信息
危險運輸編碼：UN1066 2.2
危險品標志：暫無
安全標識：S38
危險標識：暫無
文獻
[1~14]參考書：危險化學品安全技術全書.第一卷/張海峰主編.—2版.北京；化學工業出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8
備注
暫無
表征圖譜
暫無圖譜
快速導航
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