氮氣，元素周期表第7位，化學(xué)式N2，通常狀況下是一種無色無味的氣體，且通常無毒，而且一般氮氣比空氣密度小。氮氣占大氣總量的78.12%（體積分?jǐn)?shù)），是空氣的主要成份。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冷卻至-195.6℃時，變成沒有顏色的液體。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冷卻至-218.8℃時，液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮氣的化學(xué)性質(zhì)并不活潑，常溫下氮氣很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但在高溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，用來制取對人類有用的新物質(zhì)。

氮氣在大氣中雖多于氧氣，由于它的性質(zhì)不活潑，所以人們在認(rèn)識氧氣之后才認(rèn)識氮氣的。不過它的發(fā)現(xiàn)卻早于氧氣。1575年英國化學(xué)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(nèi)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(xué)生D·盧瑟福繼續(xù)用動物做實驗，把老鼠放進(jìn)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?xì)鈦碚f，效果是好的。把磷燃燒后剩余的氣體進(jìn)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(zhì)，也不溶于苛性鉀溶洲，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)樘妓釟猓檬宜蘸蟮臍怏w不助燃也不助呼吸。由于他同D·盧瑟福都是深信燃素學(xué)說的，因此他們把剩下來的氣體叫做“被燃素飽和了的空氣”。

氮氣的用途

化工合成

氮主要用于合成氨，反應(yīng)式為N2+3H2?2NH3( 條件為高壓，高溫、和催化劑。反應(yīng)為可逆反應(yīng))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:NH4HCO3，NH4Cl，NH4NO3等等。

汽車輪胎

1.提高輪胎行駛的穩(wěn)定性和舒適性

氮氣幾乎為惰性的雙原子氣體，化學(xué)性質(zhì)極不活潑，氣體分子比氧分子大，不易熱脹冷縮，變形幅度小，其滲透輪胎胎壁的速度比空氣慢約30~40%， 能保持穩(wěn)定胎壓，提高輪胎行駛的穩(wěn)定性，保證駕駛的舒適性;氮氣的音頻傳導(dǎo)性低，相當(dāng)于普通空氣的1/5，使用氮氣能有效減少輪胎的噪音，提高行駛的寧靜度。

2.防止爆胎和缺氣碾行

爆胎是公路交通事故中的頭號殺手。據(jù)統(tǒng)計，在高速公路上有46%的交通事故是由于輪胎發(fā)生故障引起的，其中爆胎一項就占輪胎事故總量的70%。汽車行駛時，輪胎溫度會因與地面磨擦而升高，尤其在高速行駛及緊急剎車時，胎內(nèi)氣體溫度會急速上升，胎壓驟增，所以會有爆胎的可能。而高溫導(dǎo)致輪胎橡膠老化，疲勞強(qiáng)度下降，胎面磨損劇烈，又是可能爆胎的重要因素。而與一般高壓空氣相比，高純度氮氣因為無氧且?guī)缀醪缓莶缓停錈崤蛎浵禂?shù)低，熱傳導(dǎo)性低，升溫慢，降低了輪胎聚熱的速度，不可燃也不助燃等特性，所以可大大地減少爆胎的幾率。

3.延長輪胎使用壽命

使用氮氣后，胎壓穩(wěn)定體積變化小，大大降低了輪胎不規(guī)則磨擦的可能性，如冠磨、胎肩磨、偏磨，提高了輪胎的使用壽命;橡膠的老化是受空氣中的氧分子氧化所致，老化后其強(qiáng)度及彈性下降，且會有龜裂現(xiàn)象，這時造成輪胎使用壽命縮短的原因之一。氮氣分離裝置能極大限度地排除空氣中的氧氣、硫、油、水和其它雜質(zhì)，有效降低了輪胎內(nèi)襯層的氧化程度和橡膠被腐蝕的現(xiàn)象，不會腐蝕金屬輪輞，延長了輪胎的使用壽命，也極大程度減少輪輞生銹的狀況。

4. 減少油耗，保護(hù)環(huán)境

輪胎胎壓的不足與受熱后滾動阻力的增加，會造成汽車行駛時的油耗增加;而氮氣除了可以維持穩(wěn)定的胎壓，延緩胎壓降低之外，其干燥且不含油不含水，熱傳導(dǎo)性低，升溫慢的特性，減低了輪胎行走時溫度的升高，以及輪胎變形小抓地力提高等，降低了滾動阻力，從而達(dá)到減少油耗的目的。

其他作用

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被氧所氧化，用氮氣填充糧倉，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)時常常也使用, 即將斑,包,豆等凍掉,但是容易出現(xiàn)**,并不建議使用。高純氮氣用作色譜儀等儀器的載氣。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)的激光氣體。氮氣也作為食品保鮮保護(hù)氣體的用途。在化工行業(yè)，氮氣主要用作保護(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。

危險性

危險性類別：第2.2類惰性氣體

侵入途徑：吸入

健康危害：空氣中氮氣含量過高，使吸入氣氧分壓下降，引起缺氧窒息。吸入氮氣濃度不太高時，患者*初感胸悶、氣短、疲軟無力；繼而有煩躁不安、極度興奮、亂跑、叫喊、神情恍惚、步態(tài)不穩(wěn)，稱之為“氮酩酊”，可進(jìn)入昏睡或昏迷狀態(tài)。吸入高濃度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。

潛水員深潛時，可發(fā)生氮的麻醉作用；若從高壓環(huán)境下過快轉(zhuǎn)入常壓環(huán)境，體內(nèi)會形成氮氣氣泡，壓迫神經(jīng)、血管或造成徽血管阻塞，發(fā)生“減壓病”。

環(huán)境危害：無

燃爆危險：本品不燃。

急救措施

皮膚接觸：沒事（因空氣中就含有約78%的氮）

眼睛接觸：沒事（理由同上）

吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸心跳停止時，立即進(jìn)行人工呼吸和胸外心臟按壓術(shù)。就醫(yī)。

食入：沒事

消防措施

危險特性：若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。

有害燃燒產(chǎn)物：氮氣。

滅火方法：本品不燃。盡可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結(jié)束用霧狀水保持火場中容器冷卻。可用霧狀水噴淋加速液氮蒸發(fā)，但不可使用水槍射至液氮。

泄漏應(yīng)急處理

應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業(yè)工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗后再用。

因此，在氮氣使用場所可以配置氮氣檢測儀，實時對現(xiàn)場的氮氣含量進(jìn)行監(jiān)測，以保證作業(yè)人員的人身安全。

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