一、氮氣的用途有哪些

1、氮主要用于合(he)成(cheng)氨(an)，也是合(he)成(cheng)纖維，合(he)成(cheng)樹脂(zhi)，合(he)成(cheng)橡膠等的(de)重要原料。

2、氮是一(yi)種營養元素(su)，還可以(yi)用來制(zhi)作化肥。

3、由于氮的化學惰性，常(chang)用作保護氣(qi)體，如(ru)：瓜果，食品，燈泡填(tian)充(chong)氣(qi)。以(yi)防止(zhi)某些物體暴露于空氣(qi)時被(bei)氧(yang)所氧(yang)化。用氮氣(qi)填(tian)充(chong)糧倉，可(ke)使糧食不霉(mei)爛(lan)、不發(fa)芽，長期(qi)保存。

4、高純(chun)氮氣(qi)用作色譜儀(yi)等儀(yi)器的(de)載氣(qi)。用作銅管的(de)光亮退(tui)火保護氣(qi)體(ti)。跟高純(chun)氦氣(qi)、高純(chun)二氧化(hua)碳一起用作激光切割機的(de)激光氣(qi)體(ti)。

5、在(zai)化(hua)工行業，氮氣(qi)(qi)主要用(yong)作(zuo)保(bao)(bao)護(hu)(hu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)、置換(huan)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)、洗(xi)滌氣(qi)(qi)體(ti)(ti)、安全保(bao)(bao)障(zhang)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)。用(yong)作(zuo)鋁制品、鋁型材加工，鋁薄軋(ya)制等保(bao)(bao)護(hu)(hu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)。用(yong)作(zuo)回流焊和(he)波(bo)峰焊配套的(de)保(bao)(bao)護(hu)(hu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)，提高焊接質(zhi)量。用(yong)作(zuo)浮法玻璃生(sheng)產過程(cheng)中的(de)保(bao)(bao)護(hu)(hu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)，防(fang)錫槽氧化(hua)。

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二、氮氣的提取方法

1、實驗室方法

實(shi)(shi)驗室最常用的是亞硝酸(suan)銨的分解，實(shi)(shi)際上是將亞硝酸(suan)鈉(na)飽和(he)溶液(ye)慢慢加(jia)到熱的飽和(he)氯化銨溶液(ye)中，具(ju)體反應為：NH4Cl+NaNO2=NaCl+N2↑+2H2O。

2、液態空氣分餾法

氮氣主要是從(cong)大(da)氣中分離或含氮化(hua)合物的(de)(de)分解制得(de)的(de)(de)。每年通過(guo)液化(hua)空氣生產(chan)(chan)超過(guo)3,300萬噸的(de)(de)氮氣，然后使用分餾(liu)的(de)(de)方法在大(da)氣中生產(chan)(chan)氮氣以及(ji)其他氣體。

3、深冷分離法

深冷分(fen)離法又稱為低溫精(jing)(jing)餾法，利用空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)與氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)沸點(dian)不一致來(lai)分(fen)離氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。由于氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)沸點(dian)（-196℃） 低于氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)（-183℃），在液態(tai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)蒸(zheng)發過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)，液氮(dan)比液氧(yang)(yang)更(geng)容(rong)易變成(cheng)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)態(tai)，而在空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)液化過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)，氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)比氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)更(geng)容(rong)易變成(cheng)液態(tai)。由于氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)與氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)沸點(dian)相差不大，液態(tai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)與氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)態(tai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)需(xu)經過(guo)反復多次的(de)蒸(zheng)發、冷凝、再(zai)蒸(zheng)發過(guo)程(cheng)(cheng)（該過(guo)程(cheng)(cheng)稱為低溫精(jing)(jing)餾過(guo)程(cheng)(cheng)），最終在精(jing)(jing)留塔頂部(bu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)相餾分(fen)中(zhong)(zhong)就可以過(guo)得(de)較高高純度(du)的(de)氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)純度(du)取決于精(jing)(jing)餾塔的(de)塔板級數和(he)精(jing)(jing)餾效率。

4、膜分離法

膜(mo)(mo)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離技術(shu)是基于薄(bo)膜(mo)(mo)對氣(qi)(qi)體組分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)具有(you)選擇性(xing)滲透(tou)和擴散的(de)特性(xing)，以達到氣(qi)(qi)體分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離和純(chun)化的(de)目的(de)。氣(qi)(qi)體中各(ge)種(zhong)(zhong)組分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)透(tou)過(guo)(guo)膜(mo)(mo)的(de)速(su)度(du)不同(tong)，每種(zhong)(zhong)組分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)透(tou)過(guo)(guo)膜(mo)(mo)的(de)速(su)度(du)與該氣(qi)(qi)體的(de)性(xing)質(zhi)、膜(mo)(mo)的(de)特性(xing)和膜(mo)(mo)兩(liang)面的(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)壓差(cha)有(you)關。透(tou)過(guo)(guo)膜(mo)(mo)的(de)氣(qi)(qi)體組分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)不可能達到 100%的(de)純(chun)度(du)。氣(qi)(qi)體分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離膜(mo)(mo)通常可分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)為多(duo)孔材質(zhi)和非多(duo)孔材質(zhi)，它們無機物（多(duo)孔玻璃、陶瓷、金屬、電子(zi)導電性(xing)固體和鈀合金等）或有(you)機高(gao)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)（微孔聚乙(yi)烯、多(duo)孔醋酸纖(xian)(xian)維、均質(zhi)醋酸纖(xian)(xian)維、聚硅(gui)氧烷橡膠和聚碳酸脂）組成(cheng)。

凈(jing)化后(hou)的(de)(de)壓(ya)縮(suo)空氣(qi)經過(guo)(guo)緩沖罐，聯合過(guo)(guo)濾器(qi)后(hou)由膜(mo)組一端進(jin)入(ru)，氣(qi)體(ti)分(fen)(fen)子在(zai)壓(ya)力作用(yong)下首先在(zai)膜(mo)的(de)(de)高(gao)壓(ya)側(ce)接觸。混合氣(qi)體(ti)在(zai)膜(mo)的(de)(de)高(gao)壓(ya)側(ce)表面以不同的(de)(de)溶(rong)解(jie)度溶(rong)于膜(mo)內，然(ran)后(hou)在(zai)膜(mo)兩側(ce)壓(ya)力差的(de)(de)推動下，混合氣(qi)體(ti)的(de)(de)分(fen)(fen)子以不同的(de)(de)速度向膜(mo)的(de)(de)低(di)壓(ya)側(ce)擴散。經過(guo)(guo)溶(rong)解(jie)和擴散兩個過(guo)(guo)程的(de)(de)選(xuan)擇，最(zui)終混合氣(qi)體(ti)被分(fen)(fen)離成各個組分(fen)(fen)。例(li)如：空氣(qi)、氧氣(qi)的(de)(de)透(tou)(tou)過(guo)(guo)速度大于氮氣(qi)，經過(guo)(guo)膜(mo)分(fen)(fen)離之后(hou)，高(gao)壓(ya)側(ce)留(liu)下的(de)(de)氣(qi)體(ti)富氮，而透(tou)(tou)過(guo)(guo)去(qu)的(de)(de)氣(qi)體(ti)富氧。

5、變壓吸附法（PSA法）

該(gai)方法是以壓縮空(kong)氣(qi)為原料，一(yi)般(ban)以分(fen)子(zi)篩(shai)為吸(xi)(xi)附(fu)劑，在一(yi)定的壓力(li)下，利用空(kong)氣(qi)中氧氣(qi)和氮氣(qi)分(fen)子(zi)在不同分(fen)子(zi)篩(shai)表面吸(xi)(xi)附(fu)量的差(cha)異，在一(yi)定時間內氧在吸(xi)(xi)附(fu)相富集，氮在氣(qi)體(ti)相富集，實現氧、氮分(fen)離；而卸壓后(hou)分(fen)子(zi)篩(shai)吸(xi)(xi)附(fu)劑解析(xi)再生，循環使(shi)用。吸(xi)(xi)附(fu)劑除了分(fen)子(zi)篩(shai)之(zhi)外，還可應用活性氧化鋁、硅(gui)膠等。

目前，常用變壓吸附制氮裝置是以壓縮空氣為原料，碳分子篩為吸附劑，利用氧和氮在碳分子篩上的吸附容量、吸附速率、吸附力等方面的差異及分子篩對氧和氮隨壓力不同具有不同的吸附容量的特性來實現氧、氮分離。首先，空氣中的氧被碳分子篩優先吸附，從而在氣相中富集氮氣。為連續獲得氮氣，需(xu)兩個(ge)吸附(fu)塔(ta)交替工作(zuo)。