一、氮氣的用途有哪些

1、氮主(zhu)要用于合(he)(he)成(cheng)氨，也(ye)是合(he)(he)成(cheng)纖維，合(he)(he)成(cheng)樹脂，合(he)(he)成(cheng)橡膠等的重要原料(liao)。

2、氮是一(yi)種營養元(yuan)素，還(huan)可以用來制作化肥。

3、由(you)于氮的化(hua)學(xue)惰(duo)性(xing)，常用作保護氣(qi)體(ti)，如：瓜果，食(shi)品，燈(deng)泡(pao)填充氣(qi)。以(yi)防止某些物體(ti)暴露于空氣(qi)時被氧所(suo)氧化(hua)。用氮氣(qi)填充糧倉，可(ke)使糧食(shi)不霉爛、不發芽，長期保存。

4、高純氮氣(qi)用(yong)作(zuo)(zuo)色譜(pu)儀(yi)等儀(yi)器的(de)(de)載氣(qi)。用(yong)作(zuo)(zuo)銅管的(de)(de)光亮退火保護氣(qi)體(ti)。跟高純氦氣(qi)、高純二氧(yang)化碳一起用(yong)作(zuo)(zuo)激光切割機的(de)(de)激光氣(qi)體(ti)。

5、在(zai)化(hua)工行業，氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)主要用(yong)作保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體、置換(huan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體、洗滌氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體、安全(quan)保(bao)障氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體。用(yong)作鋁(lv)制品、鋁(lv)型(xing)材加工，鋁(lv)薄軋制等保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體。用(yong)作回(hui)流焊(han)和波(bo)峰(feng)焊(han)配(pei)套(tao)的保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體，提高焊(han)接(jie)質量。用(yong)作浮法玻(bo)璃生產(chan)過程中的保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體，防錫槽氧(yang)化(hua)。

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(de)是亞硝酸銨的(de)分解，實(shi)際上是將亞硝酸鈉(na)飽(bao)和溶(rong)液慢(man)慢(man)加(jia)到熱的(de)飽(bao)和氯化銨溶(rong)液中，具(ju)體反應為：NH4Cl+NaNO2=NaCl+N2↑+2H2O。

2、液態空氣分餾法

氮氣(qi)(qi)(qi)主要(yao)是從大氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)分(fen)(fen)(fen)離或含氮化合物的分(fen)(fen)(fen)解制得的。每年通過液化空(kong)氣(qi)(qi)(qi)生(sheng)產(chan)超過3,300萬噸的氮氣(qi)(qi)(qi)，然后(hou)使用(yong)分(fen)(fen)(fen)餾(liu)的方法在(zai)大氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)生(sheng)產(chan)氮氣(qi)(qi)(qi)以及其他氣(qi)(qi)(qi)體。

3、深冷分離法

深(shen)冷分離法又稱(cheng)為(wei)低溫精(jing)餾法，利用空氣(qi)(qi)(qi)中氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)與氧氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)沸點(dian)不一致(zhi)來分離氧氣(qi)(qi)(qi)和氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)。由(you)于(yu)氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)沸點(dian)（-196℃） 低于(yu)氧氣(qi)(qi)(qi)（-183℃），在(zai)液(ye)(ye)(ye)態(tai)空氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)蒸發(fa)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中，液(ye)(ye)(ye)氮(dan)(dan)(dan)比(bi)液(ye)(ye)(ye)氧更容易變成氣(qi)(qi)(qi)態(tai)，而在(zai)空氣(qi)(qi)(qi)液(ye)(ye)(ye)化過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中，氧氣(qi)(qi)(qi)比(bi)氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)更容易變成液(ye)(ye)(ye)態(tai)。由(you)于(yu)氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)與氧氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)沸點(dian)相差不大，液(ye)(ye)(ye)態(tai)空氣(qi)(qi)(qi)與氣(qi)(qi)(qi)態(tai)空氣(qi)(qi)(qi)需(xu)經過(guo)(guo)(guo)反(fan)復多次(ci)的(de)(de)(de)(de)蒸發(fa)、冷凝、再(zai)蒸發(fa)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)（該(gai)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)稱(cheng)為(wei)低溫精(jing)餾過(guo)(guo)(guo)程(cheng)），最終在(zai)精(jing)留塔(ta)頂部(bu)氣(qi)(qi)(qi)相餾分中就可(ke)以過(guo)(guo)(guo)得較高高純度的(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)，氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)純度取決于(yu)精(jing)餾塔(ta)的(de)(de)(de)(de)塔(ta)板(ban)級數和精(jing)餾效(xiao)率。

4、膜分離法

膜(mo)分(fen)離(li)(li)技術(shu)是基于薄膜(mo)對(dui)氣(qi)體(ti)組分(fen)具(ju)有選擇性(xing)(xing)滲透和(he)擴散的(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing)，以達到(dao)氣(qi)體(ti)分(fen)離(li)(li)和(he)純化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。氣(qi)體(ti)中各種(zhong)組分(fen)透過(guo)膜(mo)的(de)(de)(de)速度不(bu)(bu)同，每種(zhong)組分(fen)透過(guo)膜(mo)的(de)(de)(de)速度與該氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)質(zhi)、膜(mo)的(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing)和(he)膜(mo)兩面的(de)(de)(de)分(fen)壓差有關。透過(guo)膜(mo)的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)組分(fen)不(bu)(bu)可能達到(dao) 100%的(de)(de)(de)純度。氣(qi)體(ti)分(fen)離(li)(li)膜(mo)通常可分(fen)為多(duo)(duo)孔(kong)(kong)材質(zhi)和(he)非多(duo)(duo)孔(kong)(kong)材質(zhi)，它(ta)們無機物（多(duo)(duo)孔(kong)(kong)玻璃(li)、陶(tao)瓷、金屬、電子(zi)導電性(xing)(xing)固體(ti)和(he)鈀(ba)合金等）或(huo)有機高(gao)分(fen)子(zi)（微孔(kong)(kong)聚(ju)(ju)乙烯、多(duo)(duo)孔(kong)(kong)醋酸(suan)纖維、均(jun)質(zhi)醋酸(suan)纖維、聚(ju)(ju)硅氧烷(wan)橡膠和(he)聚(ju)(ju)碳酸(suan)脂）組成。

凈(jing)化(hua)后的(de)(de)(de)壓縮(suo)空氣(qi)(qi)經過(guo)(guo)(guo)緩沖罐(guan)，聯合(he)過(guo)(guo)(guo)濾器后由膜(mo)(mo)(mo)組一端進入，氣(qi)(qi)體(ti)分(fen)(fen)子在(zai)(zai)壓力(li)作(zuo)用下(xia)首先在(zai)(zai)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)高壓側接觸。混合(he)氣(qi)(qi)體(ti)在(zai)(zai)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)高壓側表面以不同(tong)的(de)(de)(de)溶(rong)解度(du)溶(rong)于膜(mo)(mo)(mo)內，然后在(zai)(zai)膜(mo)(mo)(mo)兩側壓力(li)差(cha)的(de)(de)(de)推動下(xia)，混合(he)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)子以不同(tong)的(de)(de)(de)速度(du)向膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)低壓側擴散。經過(guo)(guo)(guo)溶(rong)解和(he)擴散兩個過(guo)(guo)(guo)程的(de)(de)(de)選擇，最終(zhong)混合(he)氣(qi)(qi)體(ti)被分(fen)(fen)離(li)成各個組分(fen)(fen)。例如：空氣(qi)(qi)、氧(yang)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)透(tou)過(guo)(guo)(guo)速度(du)大(da)于氮氣(qi)(qi)，經過(guo)(guo)(guo)膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離(li)之后，高壓側留(liu)下(xia)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)富氮，而透(tou)過(guo)(guo)(guo)去的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)富氧(yang)。

5、變壓吸附法（PSA法）

該方法是以(yi)壓縮空氣為(wei)原(yuan)料，一(yi)般以(yi)分(fen)(fen)子篩為(wei)吸(xi)附劑(ji)，在(zai)(zai)一(yi)定的壓力下，利用空氣中氧(yang)(yang)氣和氮(dan)氣分(fen)(fen)子在(zai)(zai)不(bu)同分(fen)(fen)子篩表(biao)面(mian)吸(xi)附量(liang)的差異，在(zai)(zai)一(yi)定時間內氧(yang)(yang)在(zai)(zai)吸(xi)附相富(fu)集(ji)，氮(dan)在(zai)(zai)氣體相富(fu)集(ji)，實現氧(yang)(yang)、氮(dan)分(fen)(fen)離；而卸(xie)壓后分(fen)(fen)子篩吸(xi)附劑(ji)解析再生，循環使用。吸(xi)附劑(ji)除了分(fen)(fen)子篩之外(wai)，還可應用活性(xing)氧(yang)(yang)化鋁、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(ge)吸附塔交替工(gong)作(zuo)。