在集成電路、半導(dǎo)體和電真空器件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,在高溫擴散爐中用作器件的保護氣。高純氮在外延、光刻、清洗和蒸發(fā)等工序中,作為置換、干燥、貯存和輸送用氣體。顯像管制造中要求氮氣純度為99.99%以上。在航天技術(shù)中,液氫加注系統(tǒng)必須先用高純氮置換,再用高純氦置換。
迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處,并進行隔離,嚴格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止氣體在低凹處積聚,遇點火源著火。用排風機將漏出氣送至空曠處。漏氣容器要妥善處理,修復(fù)、檢驗后再用。用霧狀水保持火場中容器冷卻??捎渺F狀水噴淋加速液氮蒸發(fā),但不可使用水射至液氮。如吸入高純氮,感到呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫(yī)。 由于液氮罐的熱量較大,剛開始充液氮時,熱均衡時間較長。濰坊氮氣采購
深冷空氣分離技術(shù)制備氮氣
氧、氮可以任意比例混合,構(gòu)成不同濃度的氣體混合物及溶液。把氧、氮溶液置于一封閉容器中,在溶液上方也和純物質(zhì)一樣會產(chǎn)生蒸汽,該蒸汽是由氧、氮蒸汽組成的氣態(tài)的相混合物。對于氧氮二元溶液,當達到汽液平衡時,它的飽和溫度不但和壓力有關(guān),而且和氧、氮的濃度有關(guān)。當壓力為1at時,含氮為0%,2%,10%的溶液的沸點列于表1-5。從表可知,隨著溶液中低沸點組分(氮)的增加,溶液的組和溫度降低,這是氧-氮二元溶液的一個重要特性。
濰坊普通氮氣液氮燃燒后無廢渣、廢水產(chǎn)生,相較煤炭、石油等能源有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢。
氮氣為長久性氣體,在常溫下為氣體。為提高包裝效率采用高壓氣瓶包裝。在中國,充裝壓力為MPa(150kgf/cm,,溫度為15℃時);有些國家則采用MPa(200kgf/cm)。所用容器為鋼制氣瓶,氣瓶材料為錳鋼(40Mn2)或鉻鉬鋼(Cr30Mo2)。氣瓶容積通常為40~60L。在中國,氣瓶漆色為黑色,字體為黃色,字型為“氮氣”。在用戶較近、較集中的地區(qū)可用中壓管道直接輸送氣體氮。這種方式能耗比較低,但需鋪設(shè)管道。供氣壓力視用戶要求而定。對于距離較遠,或使用低溫的用戶則采用低溫液體輸送。
雖然空氣中成分**多的是氮氣,但人類的生存依賴于第二多的氧氣,而與氮氣無關(guān)。這背后的原因在于氮氣和氧氣的不同化學性質(zhì)。
相比之下,氧氣分子中的兩個氧原子形成的是雙鍵,鍵能較低,容易被打斷而參與化學反應(yīng),所以氧氣要比氮氣更為活潑。
人類想要生存,就必須消耗能量進行新陳代謝,這就需要發(fā)生化學反應(yīng)。由于氧氣比較活潑,很容易參與化學反應(yīng),并且反應(yīng)后能夠釋放出能量,所以人類呼吸氧氣用于體內(nèi)的化學反應(yīng)。而氮氣太穩(wěn)定了,并且它們參與的反應(yīng)往往會吸收能量,所以人類不會利用氮氣。
膜分離制氮是以空氣為原料,在一定的壓力下。由氮元素的氧化態(tài)-吉布斯自由能圖也可以看出,除了NH4+離子外,氧化數(shù)為0的N2分子在圖中曲線的比較低點,這表明相對于其它氧化數(shù)的氮的化合物來講的話,N2是熱力學穩(wěn)定狀態(tài)結(jié)構(gòu)。氧化數(shù)為0到+5之間的各種氮的化合物的值都位于HNO3和N2兩點的連線(圖中的虛線)的上方。因此,這些化合物在熱力學上是不穩(wěn)定的,容易發(fā)生歧化反應(yīng)。在圖中的一個比N2分子值低的是NH4+離子。
正價氮呈酸性,負價氮呈堿性。
由氮分子中三鍵鍵能很大,不容易被破壞,因此其化學性質(zhì)十分穩(wěn)定,只有在高溫高壓并有催化劑存在的條件下,氮氣成分可以和氫氣反應(yīng)生成氨。同時,由于氮分子的化學結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,氰根離子CN-和碳化鈣CaC2中的C22-和氮分子結(jié)構(gòu)相似。
氮分子中存在氮氮叁鍵,鍵能很大(941 KJ/mol),以至于加熱到3273K時*有0.1%離解,氮分子是已知雙原子分子中**穩(wěn)定的。氮氣是CO的等電子體,在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上有許多相似之處。
不同活性的金屬與氮氣的反應(yīng)情況不同。與堿金屬在常溫下直接化合;與堿土金屬 —般需要在髙溫下化合;與其他族元素的單質(zhì)反應(yīng)則需要更高的反應(yīng)條件。
氮氣在大氣中含量雖多于氧氣,但是由于它的性質(zhì)不活潑,所以人們是在認識氧氣之后才認識氮氣的。濰坊原裝氮氣
膜分離空分制氮也是非低溫制氮技術(shù)的新的分支。濰坊氮氣采購
由于單質(zhì)N2在常況下異常穩(wěn)定,人們常誤認為氮是一種化學性質(zhì)不活潑的元素。實際上相反,元素氮有很高的化學活性。N的電負性(3.04)僅次于F、O、Cl和Br,說明它能和其它元素形成較強的鍵。另外單質(zhì)N2分子的穩(wěn)定性恰好說明N原子的活潑性。問題是人們還沒有找到在常溫常壓下能使N2分子活化的有利條件。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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)。濰坊氮氣采購
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