信息來源： 杭州辰睿空分設備制造有限公司
聯 系 人：  李 玨
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用途
化工合成
氮主要用于合成氨，反應式為N2+3H2=2NH3（ 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。 氮是一種營養元素還可以用來制作化肥。例如：碳酸氫an NH4HCO3，氯化an NH4Cl，硝酸an NH4NO3等等。
汽車輪胎
1.提高輪胎行駛的穩定性和舒適性。[4]
氮氣幾乎為惰性的雙原子氣體，化學性質極不活潑，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%， 能保持穩定胎壓，提高輪胎行駛的穩定性，保證駕駛的舒適性；氮氣的音頻傳導性低，相當于普通空氣的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*殺手。據統計，在高速公路上有46%的交通事故是由于輪胎發生故障引起的，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。而高溫導致輪胎橡膠老化，疲勞強度下降，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幾乎不含水份不含油，其熱膨脹系數低，熱傳導性低，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，胎壓穩定體積變化小，大大降低了輪胎不規則磨擦的可能性，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，老化后其強度及彈性下降，且會有龜裂現象，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，有效降低了輪胎內襯層的氧化程度和橡膠被腐蝕的現象，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，保護環境。
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，從而達到減少油耗的目的。
 
  氮氣彈簧
其他作用
由于氮的化學惰性，常用作保護氣體，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，可使糧食不霉爛、不發芽，長期保存。液氮還可用作深度冷凍劑。作為冷凍劑在醫院做除斑,包,豆等的手術時常常也使用, 即將斑,包,豆等凍掉,但是容易出現疤痕,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氣體。跟高純氦氣、高純二氧化碳一起用作激光切割機的激光氣體。氮氣也作為食品保鮮保護氣體的用途。在化工行業，氮氣主要用作保護氣體、置換氣體、洗滌氣體、安全保障氣體。用作鋁制品、鋁型材加工，鋁薄軋制等保護氣體。用作回流焊和波峰焊配套的保護氣體，提高焊接質量。用作浮法玻璃生產過程中的保護氣體，防錫槽氧化。
編輯本段化學鍵
由于單質N2在常況下異常穩定，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
 
  制氮機
很高的化學活性。N的電負性（3.04）僅次于F、Cl、O和Br，說明它能和其它元素形成較強的鍵。另外單質N2分子的穩定性恰好說明N原子的活潑性。問題是目前人們還沒有找到在常溫常壓下能使N2分子活化的*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。
氮氣中鍵的特性
氮氣分子中對成鍵有貢獻的是三對電子，即形成兩個π鍵和一個σ鍵。 對成鍵沒有貢獻，成鍵與反鍵能量近似抵消，它們相當于孤電子對。由于N2分子中存在叁鍵N≡N，所以N2分子具有很大的穩定性，將它分解為原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。N2分子是已知的雙原子分子中zui穩定的，氮氣的相對分子質量是28。
 
  氮氣結構式
氮氣通常不易燃燒且不支持燃燒。化學式為N2。
鍵型
N原子的價電子層結構為2s2p3，即有3個成單電子和一對孤電子對，以此為基礎，在形成化合物時，可生成如下三種鍵型：
1.形成離子鍵
2.形成共價鍵
3.形成配位鍵
N原子有較高的電負性（3.04），它同電負性較低的金屬，如Li（電負性0.98）、Ca（電負性1.00）、Mg（電負性1.31）等形成二元氮化物時，能夠獲得3個電子而形成N3-離子。
N2+ 6 Li == 2 Li3N
N2+ 3 Ca == Ca3N2
N2+ 3 Mg =點燃= Mg3N2
N3-離子的負電荷較高，半徑較大（171pm），遇到水分子會強烈水解，因此的離子型化合物只能存在于干態，不會有N3-的水合離子。
形成共價鍵
N原子同電負性較高的非金屬形成化合物時，形成如下幾種共價鍵：
⑴N原子采取sp3雜化態，形成三個共價鍵，保留一對孤電子對，分子構型為三角錐型，例如NH3．
 
  氮氣機
NF3．NCl3等。 　若形成四個共價單鍵，則分子構型為正四面體型，例如NH4+離子。
⑵N原子采取sp2雜化態，形成2個共價鍵和一個鍵，并保留有一對孤電子對，分子構型為角形，例如Cl—N=O 。（N原子與Cl 原子形成一個σ 鍵和一個π鍵，N原子上的一對孤電子對使分子成為角形。） 　若沒有孤電子對時，則分子構型為三角形，例如HNO3分子或NO3-離子。硝酸分子中N原子分別與三個O原子形成三個σ鍵，它的π軌道上的一對電子和兩個O原子的成單π電子形成一個三中心四電子的不定域π鍵。在硝酸根離子中，三個O原子和中心N原子之間形成一個四中心六電子的不定域大π鍵。
這種結構使硝酸中N原子的表觀氧化數為+5，由于存在大π鍵，硝酸鹽在常況下是足夠穩定的。
⑶N原子采取sp 雜化，形成一個共價叁鍵，并保留有一對孤電子對，分子構型為直線形，例如N2分子和CN-中N原子的結構。
形成配位鍵
N原子在形成單質或化合物時，常保留有孤電子對，因此這樣的單質或化合物便可作為電子對給予體，向金屬離子配位。例如[Cu（NH3）4]2+或[Tu（NH2）5]7等。
編輯本段制備方法
現場制氮/工業制氮
現場制氮是指氮氣用戶自購制氮設備制氮，目前國內外，工業規模制氮有三類：即深冷空分制氮、變壓
 
  氮氣氣氛爐
吸附制氮和膜分離制氮。
實驗室制法
制備少量氮氣的基本原理是用適當的氧化劑將氨或an鹽氧化，zui常用的是如下幾種方法：
⑴ 加熱亞硝酸an 的溶液： （343k）NH4NO2 ===== N2↑+ 2H2O
⑵ 硝酸鈉與氯化an的飽和溶液相互作用： NH4Cl + NaNO2 === NaCl + 2 H2O + N2↑
⑶將氨通過紅熱的氧化銅： 2 NH3+ 3 CuO === 3 Cu + 3 H2O + N2↑
⑸ 與溴水反應：8 NH3 + 3 Br2 （aq） === 6 NH4Br + N2↑
⑸重鉻酸an加熱分解： （NH4）2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O
{6}加熱*，使其熱分解，可得到很純的氮氣。
深冷空分制氮
它是一種傳統的空分技術，已有九十余年的歷史，它的特點是產氣量大，產品氮純度高，無須再純化便可直接應用于磁性材料，但它工藝流程復雜，占地面積大，基建費用高，需專門的維修力量，操作人員較多，產氣慢（18～24h），它適宜于大規模工業制氮，氮氣成本在0．7元/m3左右。
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公司成功開發了碳分子篩，為PSA空分制氮工業化鋪平了道路。三十年來該技術發展很快，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，具有顯著的特點：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，產氮量≤2000Nm3/h。但到目前為止，除美國空氣用品公司用PSA制氮技術，無須后級純化能工業化生產純度≥99．999%的高純氮外（進口價格很高），國內外同行目前一般用PSA制氮技術只能制取氮氣純度為99．9%的普氮（即O2≤0．1%），個別企業可制取99．99%的純氮（O2≤0．01%），純度更高從PSA制氮技術上是可能的，但制作成本太高，用戶也很難接受，所以用非低溫制氮技術制取高純氮還必須加后級純化裝置。
膜分離空分制氮
膜分離空分制氮也是非低溫制氮技術的新的分支，是80年代國外迅速發展起來的一種新的制氮方法，在國內推廣應用還是近幾年的事。
膜分離制氮是以空氣為原料，在一定的壓力下，利用氧和氮在中空纖維膜中的不同滲透速率來使氧、氮分離制取氮氣。它與上述兩種制氮方法相比，具有設備結構更簡單、體積更小、無切換閥門、操作維護也更為簡便、產氣更快（3min以內）、增容更方便等特點，但中空纖維膜對壓縮空氣清潔度要求更嚴，膜易老化而失效，難以修復，需要換新膜，膜分離制氮比較適合氮氣純度要求在≤98%左右的中小型用戶，此時具有*功能價格比；當要求氮氣純度高于98%時，它與同規格的變壓吸附制氮裝置相比，價格要高出30%左右，故由膜分離制氮和氮純化裝置相組合制取高純氮時，普氮純度一般為98%，因而會增加純化裝置的制作成本和運行成本。
氮氣純化方法
加氫除氧法
在催化劑作用下，普氮中殘余氧和加入的氫發生化學反應生成水，其反應式：2H2+O2=2H2O，再通過后級干燥除去水份，而獲得下列主要成份的高純氮：N2≥99．999 %，O2≤5×10－6，H2≤1500×10－6，H2
 
  高壓氮氣壓縮機增壓機，
O≤10．7×10－6。制氮成本在0．5元/m3左右。
加氫除氧、除氫法
此法分三級，*級加氫除氧，第二級除氫，第三級除水，獲得下列組成的高純氮：N2≥99．999%，O2≤5×10－6，H2≤5×10－6，H2O≤10．7×10－6。制氮成本在0．6元/m3左右。
碳脫氧法
在碳載型催化劑作用下（在一定溫度下），普氮中之殘氧和催化劑本身提供的碳發生反應，生成CO2。反應式：C+O2=CO2。再經過后級除CO2和H2O獲得下列組成的高純氮氣：N2≥99．999%，O2≤5×10－6，CO2≤5×10－6，H2O≤10．7×10－6。制氮成本在0．6元/m3左右。
優劣評比
上述三種氮氣純化方法中，方法（1）因成品氮中H2量過高滿足不了磁性材料的要求，故不采用；方法（2）成品氮純度符合磁性材料用戶的要求，但需氫源，而且氫氣在運輸、貯存、使用中都存在不安全因素；方法（3）成品氮的質量*可滿足磁性材料的用氣要求，工藝中不使用H2，無加氫法帶來的問題，氮中無H2且成品氮的質量不受普氮波動的影響，故和其他氮氣純法相比，氮氣質量更加穩定，是磁性材料行業中一種氮氣純化方法。
編輯本段注意事項
*部分 化學品名稱
化學品中文名：氮
化學品英文名：nitrogen
中文名稱2：氮氣
技術說明書編碼：33
CAS號：7727-37-9
分子式：N2
分子量：28.01
第二部分 成分/組成信息
純品或混合物：純品
有害物成分 濃度 CAS No.
氮 ≥99.5% 7727-37-9
第三部分 危險性概述
危險性類別：第2.2類 不燃氣體
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zui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、步態不穩，稱之為“氮酩酊”，可進入昏睡或昏迷狀態。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，可發生氮的麻醉作用；若從高壓環境下過快轉入常壓環境，體內會形成氮氣氣泡，壓迫神經、血管或造成徽血管阻塞，發生“減壓病”。
環境危害：
燃爆危險：本品不燃。
第四部分 急救措施
皮膚接觸：
眼睛接觸：
吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸心跳停止時，立即進行人工呼吸和胸外心臟按壓術。就醫。
食入：
第五部分 消防措施
危險特性：若遇高熱，容器內壓增大，有開裂和爆炸的危險。
有害燃燒產物：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，但不可使用水槍射至液氮。
第六部分 泄漏應急處理
應急處理：迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風，加速擴散。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。
第七部分 操作處置與儲存
操作注意事項：密閉操作。密閉操作，提供良好的自然通風條件。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備泄漏應急處理設備。
儲存注意事項：儲存于陰涼、通風的庫房。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。
第八部分 接觸控制/個體防護
職業接觸限值：
中國MAC（mg/m3）：未制定標準
前蘇聯MAC（mg/m3）：未制定標準
TLVTN：ACGIH 窒息性氣體
TLVWN：未制定標準
監測方法：
工程控制：密閉操作。提供良好的自然通風條件。
呼吸系統防護：一般不需特殊防護。當作業場所空氣中氧氣濃度低于18%時，必須佩戴空氣呼吸器、長管面具。
眼睛防護：一般不需特殊防護。
身體防護：穿一般作業工作服。
手防護：戴一般作業防護手套。
其它防護：避免高濃度吸入。進入罐、限制性空間或其它高濃度區作業，須有人監護。
第九部分 理化特性
外觀與性狀：無色無臭氣體。 
溶解性：微溶于水、乙醇。 
主要用途：用于合成氨，制硝酸，用作物質保護劑，冷凍劑。 
pH值： 熔點（℃）：-209.8
相對密度（水=1）：0.81（-196℃） 沸點（℃）：-195.6
相對蒸氣密度（空氣=1）：0.97 閃點（℃）：無意義
辛醇/水分配系數：無資料 引燃溫度（℃）：無意義
爆炸下限[%（V/V）]：無意義  臨界溫度（℃）：-147
爆炸上限[%（V/V）]：無意義  臨界壓力（MPa）：3.40
飽和蒸氣壓（kPa）：1026.42（-173℃） 
其它理化性質： 
第十部分 穩定性和反應活性
穩定性：穩定
禁配物：
避免接觸的條件：
聚合危害：聚合
燃燒分解產物：氮氣。
第十一部分 毒理學資料
急性毒性：LD50：無資料
LC50：無資料
亞急性和慢性毒性：無資料
刺激性：
致敏性：無資料
致突變性：無資料
致畸性：無資料
致癌性：無資料
其它：無資料。
第十二部分 生態學資料
生態毒性：無資料
生物降解性：無資料
非生物降解性：無資料
生物富集或生物積累性：無資料
其它有害作用：無資料
第十三部分 廢棄處置
廢棄物性質：
廢棄處置方法：處置前應參閱國家和地方有關法規。廢氣直接排入大氣。
廢棄注意事項：
第十四部分 運輸信息
危險貨物編號：22005
UN編號：1066
包裝標志：不燃氣體
包裝類別：O53
包裝方法：鋼質氣瓶；安瓿瓶外普通木箱。
運輸注意事項：采用鋼瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，并應將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護欄板，并用三角木墊卡牢，防止滾動。嚴禁與易燃物或可燃物等混裝混運。夏季應早晚運輸，防止日光曝曬。鐵路運輸時要禁止溜放。
第十五部分 法規信息
法規信息：危險化學品安全管理條例 （*第344號令），工作場所安全使用化學品規定 （[1996]勞部發423號）等法規，針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定；常用危險化學品的分類及標志 （GB 13690-92）將該物質劃為第2.2 類不燃氣體。