一、氮氣的用途有哪些

1、氮(dan)主要用于合(he)(he)成氨，也是合(he)(he)成纖維(wei)，合(he)(he)成樹脂，合(he)(he)成橡膠等的重要原料。

2、氮是一種營養元素，還可以用來制作化(hua)肥。

3、由于氮(dan)的化(hua)學惰性，常用(yong)作保護氣體，如：瓜果，食(shi)(shi)品(pin)，燈泡填(tian)充氣。以防(fang)止(zhi)某(mou)些(xie)物體暴露于空氣時(shi)被氧(yang)所氧(yang)化(hua)。用(yong)氮(dan)氣填(tian)充糧倉，可使糧食(shi)(shi)不霉爛(lan)、不發芽，長期保存。

4、高純(chun)氮氣(qi)(qi)用(yong)作色譜儀等儀器的載氣(qi)(qi)。用(yong)作銅管(guan)的光(guang)亮退火(huo)保護氣(qi)(qi)體。跟高純(chun)氦氣(qi)(qi)、高純(chun)二氧(yang)化碳一起(qi)用(yong)作激(ji)光(guang)切(qie)割機的激(ji)光(guang)氣(qi)(qi)體。

5、在(zai)化工行業(ye)，氮氣(qi)主要用作保(bao)(bao)護(hu)氣(qi)體(ti)、置換氣(qi)體(ti)、洗滌氣(qi)體(ti)、安全保(bao)(bao)障氣(qi)體(ti)。用作鋁(lv)制品、鋁(lv)型材加工，鋁(lv)薄軋制等保(bao)(bao)護(hu)氣(qi)體(ti)。用作回流焊和(he)波峰焊配套的保(bao)(bao)護(hu)氣(qi)體(ti)，提高焊接質量(liang)。用作浮法(fa)玻(bo)璃生(sheng)產過程(cheng)中的保(bao)(bao)護(hu)氣(qi)體(ti)，防錫(xi)槽氧化。

該圖片由注冊用戶"天空之城"提供，版權聲明反饋

二、氮氣的提取方法

1、實驗室方法

實(shi)驗室最常用的是亞硝酸(suan)銨的分(fen)解(jie)，實(shi)際上是將亞硝酸(suan)鈉飽和溶液(ye)慢慢加到熱(re)的飽和氯化(hua)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(qi)主要是從(cong)大氣(qi)中分(fen)離或含氮化合物(wu)的分(fen)解制得的。每(mei)年通過液化空氣(qi)生(sheng)產超過3,300萬噸的氮氣(qi)，然后使用分(fen)餾的方法(fa)在(zai)大氣(qi)中生(sheng)產氮氣(qi)以及其他氣(qi)體。

3、深冷分離法

深冷分(fen)離法又(you)稱(cheng)為(wei)低溫(wen)精(jing)(jing)餾(liu)(liu)法，利用空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中氮氣(qi)(qi)(qi)與氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)的(de)沸點(dian)(dian)不一(yi)致來(lai)分(fen)離氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)和氮氣(qi)(qi)(qi)。由于(yu)氮氣(qi)(qi)(qi)的(de)沸點(dian)(dian)（-196℃） 低于(yu)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)（-183℃），在(zai)液態(tai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)的(de)蒸發(fa)過程(cheng)中，液氮比液氧(yang)(yang)更容易變成(cheng)氣(qi)(qi)(qi)態(tai)，而在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)液化過程(cheng)中，氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)比氮氣(qi)(qi)(qi)更容易變成(cheng)液態(tai)。由于(yu)氮氣(qi)(qi)(qi)與氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)的(de)沸點(dian)(dian)相差不大，液態(tai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)與氣(qi)(qi)(qi)態(tai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)需(xu)經過反復(fu)多次的(de)蒸發(fa)、冷凝、再蒸發(fa)過程(cheng)（該過程(cheng)稱(cheng)為(wei)低溫(wen)精(jing)(jing)餾(liu)(liu)過程(cheng)），最終在(zai)精(jing)(jing)留塔(ta)頂部(bu)氣(qi)(qi)(qi)相餾(liu)(liu)分(fen)中就可以過得較高高純度(du)的(de)氮氣(qi)(qi)(qi)，氮氣(qi)(qi)(qi)的(de)純度(du)取決(jue)于(yu)精(jing)(jing)餾(liu)(liu)塔(ta)的(de)塔(ta)板(ban)級數和精(jing)(jing)餾(liu)(liu)效率。

4、膜分離法

膜(mo)(mo)(mo)分(fen)離(li)(li)(li)技術是基于薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)對(dui)氣(qi)體(ti)組(zu)(zu)(zu)分(fen)具(ju)有選擇性(xing)滲透和(he)(he)擴散的(de)(de)(de)特(te)性(xing)，以達到(dao)氣(qi)體(ti)分(fen)離(li)(li)(li)和(he)(he)純(chun)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。氣(qi)體(ti)中各(ge)種組(zu)(zu)(zu)分(fen)透過(guo)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)速(su)(su)度(du)(du)不(bu)同，每種組(zu)(zu)(zu)分(fen)透過(guo)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)速(su)(su)度(du)(du)與該氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)性(xing)質、膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)特(te)性(xing)和(he)(he)膜(mo)(mo)(mo)兩面的(de)(de)(de)分(fen)壓差有關(guan)。透過(guo)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)組(zu)(zu)(zu)分(fen)不(bu)可能達到(dao) 100%的(de)(de)(de)純(chun)度(du)(du)。氣(qi)體(ti)分(fen)離(li)(li)(li)膜(mo)(mo)(mo)通常可分(fen)為多孔(kong)(kong)材(cai)(cai)質和(he)(he)非多孔(kong)(kong)材(cai)(cai)質，它們無機(ji)物（多孔(kong)(kong)玻(bo)璃、陶瓷(ci)、金(jin)屬、電子(zi)導電性(xing)固體(ti)和(he)(he)鈀合(he)金(jin)等）或有機(ji)高分(fen)子(zi)（微孔(kong)(kong)聚(ju)(ju)乙烯、多孔(kong)(kong)醋酸纖維(wei)、均質醋酸纖維(wei)、聚(ju)(ju)硅氧烷橡(xiang)膠(jiao)和(he)(he)聚(ju)(ju)碳酸脂）組(zu)(zu)(zu)成。

凈化后(hou)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)(qi)經(jing)過緩(huan)沖罐(guan)，聯合過濾器后(hou)由膜(mo)(mo)(mo)組(zu)一端進入，氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)分子(zi)(zi)在(zai)壓(ya)(ya)(ya)力(li)作(zuo)用下(xia)(xia)首先在(zai)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)(ya)(ya)側(ce)接觸。混合氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)在(zai)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)(ya)(ya)側(ce)表面以不同的(de)(de)(de)溶解度溶于膜(mo)(mo)(mo)內，然后(hou)在(zai)膜(mo)(mo)(mo)兩側(ce)壓(ya)(ya)(ya)力(li)差(cha)的(de)(de)(de)推(tui)動下(xia)(xia)，混合氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)分子(zi)(zi)以不同的(de)(de)(de)速度向膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)低壓(ya)(ya)(ya)側(ce)擴(kuo)散(san)。經(jing)過溶解和擴(kuo)散(san)兩個過程的(de)(de)(de)選(xuan)擇(ze)，最終混合氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)被分離成各個組(zu)分。例如：空氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)透(tou)過速度大于氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)，經(jing)過膜(mo)(mo)(mo)分離之后(hou)，高(gao)壓(ya)(ya)(ya)側(ce)留下(xia)(xia)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)富氮(dan)，而透(tou)過去的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)富氧(yang)。

5、變壓吸附法（PSA法）

該方法是(shi)以壓(ya)縮空氣(qi)為(wei)原料(liao)，一(yi)般(ban)以分子(zi)(zi)(zi)篩為(wei)吸附(fu)劑，在(zai)(zai)一(yi)定的(de)壓(ya)力(li)下，利用(yong)(yong)空氣(qi)中氧氣(qi)和氮氣(qi)分子(zi)(zi)(zi)在(zai)(zai)不同分子(zi)(zi)(zi)篩表(biao)面吸附(fu)量的(de)差異，在(zai)(zai)一(yi)定時間內氧在(zai)(zai)吸附(fu)相(xiang)富(fu)集(ji)(ji)，氮在(zai)(zai)氣(qi)體相(xiang)富(fu)集(ji)(ji)，實現氧、氮分離；而卸壓(ya)后分子(zi)(zi)(zi)篩吸附(fu)劑解析再(zai)生，循環(huan)使用(yong)(yong)。吸附(fu)劑除了分子(zi)(zi)(zi)篩之外，還可(ke)應用(yong)(yong)活性氧化(hua)鋁、硅膠等。

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，需兩個吸附塔交替(ti)工作。