液氮是一种多组分的混合气态化石燃料。其主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田、气田、煤层和页岩层。液氮燃烧后无废渣、废水产生,相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。液氮又可分为伴生气和非伴生气两种。液氮与石油生成过程既有联系又有区别:石油主要形成于深成作用阶段,由催化裂解作用引起,而液氮的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质作用的始终;与石油的生成相比,无论是原始物质还是生成环境,液氮的生成都更、更迅速、更容易,各种类型的有机质都可形成液氮--腐泥型有机质则既生油又生气,腐植形有机质主要生成气态烃。因此液氮的成因是多种多样的。现场制氮是指氮气用户自购制氮设备制氮。寿光品质高纯氮厂家
由氮元素的氧化态-吉布斯自由能图也可以看出,除了NH4+离子外,氧化数为0的N2分子在图中曲线的比较低点,这表明相对于其它氧化数的氮的化合物来讲的话,N2是热力学稳定状态结构。氧化数为0到+5之间的各种氮的化合物的值都位于HNO3和N2两点的连线(图中的虚线)的上方。因此,这些化合物在热力学上是不稳定的,容易发生歧化反应。在图中的一个比N2分子值低的是NH4+离子。正价氮呈酸性,负价氮呈碱性。由氮分子中三键键能很大,不容易被破坏,因此其化学性质十分稳定,只有在高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气成分可以和氢气反应生成氨。同时,由于氮分子的化学结构比较稳定,氰根离-和碳化钙CaC2中的C22-和氮分子结构相似。寿光高纯氮厂家利用氧和氮在中空纤维膜中的不同渗透速率来使氧、氮分离制取氮气。
目前已知氮有7种同位素,天然存在的稳定同位素有14N和15N,它们在丰度比为273:1,其它五种同位素12N,13N,16N,17N,18N均为放射性同位素。寿命**长的13N半衰期接近10min。对于大多数化学实验来说,氮的放射性同位素寿命太短,因此,有关同位素素效应及**的研究大都采用15N同位素。14N和15N两种稳定同位素都可用于核磁共振研究,但它们存在着各自的问题。14N的天然丰度很高,为,所以实验室的枋磁共振信号易观测到,但14N的核自旋量子数I=1,即14N核具有四极矩。15N曾因灵敏度低,特别是它的天然丰度*为,而被忽视,但15N的核自旋量子数I=1/2,实验证明它具有内在的宱的线宽,缺点是灵敏度低。
氮气在大气中含量虽多于氧气,但是由于它的性质不活泼,所以人们是在认识氧气之后才认识氮气的。不过它的发现却早于氧气。1755年英国化学家布拉克(Black,J.1728-1799)发现碳酸气之后不久,发现木炭在玻璃罩内燃烧后所生成的碳酸气,即使用苛性钾溶液吸收后仍然有较大量的空气剩下来。后来他的学生D·卢瑟福继续用动物做实验,把老鼠放进封闭的玻璃罩里直至其死后,发现玻璃罩中空气体积减少1/10;若将剩余的气体再用苛性钾溶液吸收,则会继续减少1/11的体积。D·卢瑟福发现老鼠不能生存的空气里燃烧蜡烛,仍然可以见到微弱的烛光;待蜡烛熄灭后,往其中放入少量的磷,磷仍能燃烧一会,对除掉空气中的助燃气来说,效果是好的。把磷燃烧后剩余的气体进行研究,D·卢瑟福发现这气体不能维持生命,具有灭火性质,也不溶于苛性钾溶液,因此命名为“浊气”或“毒气”。在同一年,普利斯特里作类似的燃烧实验,发现使1/5的空气变为碳酸气,用石灰水吸收后的气体不助燃也不助呼吸。由于他同D·卢瑟福都是深信燃素学说的,因此他们把剩下来的气体叫做“被燃素饱和了的空气”。真空排气口是否完好。若被碰坏,真空度则会降低。
氮气在常况下是一种无色无味的气体,熔点是63K,沸点是77K,临界温度是126K,难于液化。溶解度很小,常压下在283K时一体积水可溶解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。氮分子中存在氮氮叁键,键能很大(941KJ/mol),以至于加热到3273K时*有0.1%离解,氮分子是已知双原子分子中**稳定的。氮气是CO的等电子体,在结构和性质上有许多相似之处。液氮是无色、无味,在高压下低温的液体和气体。奎文区工业高纯氮制作厂家
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人类能够有效利用氮气的主要途径是合成氨,但要求条件很高。近年来,人们在竭力弄清植物固氮的机理,争取用化学的方法模拟生物固氮,来实现当温和条件下开发利用空气中的氮资源。氮主要用于合成氨,反应式为(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,氯化铵NH4Cl,硝酸铵NH4NO3等等。由于单质N2在常况下异常稳定,人们常误认为氮是一种化学性质不活泼的元素。实际上相反,元素氮有很高的化学活性。N的电负性(3.04)*次于F、O、Cl和Br,说明它能和其它元素形成较强的键。另外单质N2分子的稳定性恰好说明N原子的活泼性。问题是人们还没有找到在常温常压下能使N2分子活化的有利条件。但在自然界中,植物根瘤上的一些细菌却能够在常温常压的低能量条件下,把空气中的N2转化为氮化合物,作为肥料供作物生长使用。所以固氮的研究一直是一个重要的科学研究课题。因此我们有必要详细了解氮的成键特性和价键结构。寿光品质高纯氮厂家