一、氮氣的用途有哪些

1、氮主要用于合(he)(he)成氨(an)，也是(shi)合(he)(he)成纖(xian)維，合(he)(he)成樹脂，合(he)(he)成橡膠等的重要原料(liao)。

2、氮是一種營養元素，還可以用(yong)來制作化肥。

3、由于氮的化學惰性，常用作保(bao)護氣體，如：瓜果，食品，燈泡填充氣。以(yi)防止某些(xie)物體暴露于空氣時被(bei)氧(yang)所氧(yang)化。用氮氣填充糧倉，可使糧食不霉爛、不發芽，長(chang)期保(bao)存。

4、高(gao)純(chun)(chun)氮氣(qi)(qi)用作色譜(pu)儀(yi)等儀(yi)器的(de)載氣(qi)(qi)。用作銅(tong)管的(de)光(guang)(guang)亮退火保(bao)護氣(qi)(qi)體。跟(gen)高(gao)純(chun)(chun)氦氣(qi)(qi)、高(gao)純(chun)(chun)二氧化碳(tan)一起(qi)用作激(ji)光(guang)(guang)切割機的(de)激(ji)光(guang)(guang)氣(qi)(qi)體。

5、在化(hua)工行業(ye)，氮氣(qi)(qi)(qi)主要用(yong)作保(bao)(bao)護氣(qi)(qi)(qi)體(ti)、置換氣(qi)(qi)(qi)體(ti)、洗(xi)滌(di)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)、安全保(bao)(bao)障氣(qi)(qi)(qi)體(ti)。用(yong)作鋁(lv)(lv)制(zhi)品(pin)、鋁(lv)(lv)型材加工，鋁(lv)(lv)薄軋(ya)制(zhi)等保(bao)(bao)護氣(qi)(qi)(qi)體(ti)。用(yong)作回流焊和(he)波峰焊配套的保(bao)(bao)護氣(qi)(qi)(qi)體(ti)，提(ti)高焊接質量(liang)。用(yong)作浮法(fa)玻(bo)璃生(sheng)產(chan)過程(cheng)中的保(bao)(bao)護氣(qi)(qi)(qi)體(ti)，防錫槽氧化(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)驗室最常用的是亞硝酸銨的分解，實(shi)際上是將亞硝酸鈉飽和(he)溶液慢(man)慢(man)加到熱(re)的飽和(he)氯化銨溶液中，具體反應為：NH4Cl+NaNO2=NaCl+N2↑+2H2O。

2、液態空氣分餾法

氮(dan)(dan)氣(qi)主要是從大(da)氣(qi)中分(fen)(fen)離或含氮(dan)(dan)化(hua)合物的分(fen)(fen)解制得的。每(mei)年(nian)通過(guo)液化(hua)空氣(qi)生產超過(guo)3,300萬(wan)噸的氮(dan)(dan)氣(qi)，然后使用分(fen)(fen)餾的方法在(zai)大(da)氣(qi)中生產氮(dan)(dan)氣(qi)以及其他(ta)氣(qi)體。

3、深冷分離法

深冷(leng)(leng)分(fen)離法又(you)稱為低溫(wen)精(jing)餾(liu)法，利(li)用空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)與(yu)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)沸(fei)點(dian)不(bu)一致來分(fen)離氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)和氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。由(you)于氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)沸(fei)點(dian)（-196℃） 低于氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)（-183℃），在(zai)液(ye)態(tai)(tai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)蒸發(fa)過程(cheng)中(zhong)(zhong)，液(ye)氮(dan)比液(ye)氧(yang)(yang)更容(rong)易(yi)變成氣(qi)(qi)(qi)(qi)態(tai)(tai)，而在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)液(ye)化過程(cheng)中(zhong)(zhong)，氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)比氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)更容(rong)易(yi)變成液(ye)態(tai)(tai)。由(you)于氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)與(yu)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)沸(fei)點(dian)相(xiang)差不(bu)大，液(ye)態(tai)(tai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)與(yu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)態(tai)(tai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)需經過反復(fu)多次的(de)蒸發(fa)、冷(leng)(leng)凝、再蒸發(fa)過程(cheng)（該過程(cheng)稱為低溫(wen)精(jing)餾(liu)過程(cheng)），最(zui)終在(zai)精(jing)留塔頂部氣(qi)(qi)(qi)(qi)相(xiang)餾(liu)分(fen)中(zhong)(zhong)就可以過得較高高純度(du)的(de)氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)，氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)純度(du)取決(jue)于精(jing)餾(liu)塔的(de)塔板級數和精(jing)餾(liu)效率(lv)。

4、膜分離法

膜(mo)分(fen)離(li)技(ji)術(shu)是基于(yu)薄膜(mo)對氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)組(zu)分(fen)具有選擇(ze)性(xing)滲透(tou)和擴散的(de)(de)特(te)性(xing)，以達(da)到氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)分(fen)離(li)和純化的(de)(de)目的(de)(de)。氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)中(zhong)各種(zhong)組(zu)分(fen)透(tou)過(guo)(guo)(guo)膜(mo)的(de)(de)速度(du)不(bu)同，每種(zhong)組(zu)分(fen)透(tou)過(guo)(guo)(guo)膜(mo)的(de)(de)速度(du)與(yu)該氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)性(xing)質、膜(mo)的(de)(de)特(te)性(xing)和膜(mo)兩(liang)面的(de)(de)分(fen)壓差有關。透(tou)過(guo)(guo)(guo)膜(mo)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)組(zu)分(fen)不(bu)可(ke)(ke)能達(da)到 100%的(de)(de)純度(du)。氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)分(fen)離(li)膜(mo)通常(chang)可(ke)(ke)分(fen)為多孔(kong)材(cai)質和非多孔(kong)材(cai)質，它們無機物（多孔(kong)玻璃(li)、陶瓷、金屬(shu)、電(dian)子導(dao)電(dian)性(xing)固體(ti)(ti)和鈀合(he)金等）或(huo)有機高分(fen)子（微孔(kong)聚(ju)乙(yi)烯、多孔(kong)醋酸(suan)纖維、均質醋酸(suan)纖維、聚(ju)硅氧烷橡膠和聚(ju)碳酸(suan)脂）組(zu)成。

凈(jing)化后的(de)壓縮空(kong)(kong)氣(qi)經(jing)過(guo)(guo)(guo)緩沖罐，聯合(he)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)器后由(you)膜組(zu)一(yi)端進入，氣(qi)體(ti)分(fen)(fen)子在(zai)(zai)壓力作用下(xia)首(shou)先在(zai)(zai)膜的(de)高(gao)壓側(ce)接(jie)觸。混合(he)氣(qi)體(ti)在(zai)(zai)膜的(de)高(gao)壓側(ce)表面以不(bu)同(tong)的(de)溶(rong)解度溶(rong)于膜內，然后在(zai)(zai)膜兩側(ce)壓力差(cha)的(de)推動下(xia)，混合(he)氣(qi)體(ti)的(de)分(fen)(fen)子以不(bu)同(tong)的(de)速度向(xiang)膜的(de)低(di)壓側(ce)擴(kuo)散(san)(san)。經(jing)過(guo)(guo)(guo)溶(rong)解和(he)擴(kuo)散(san)(san)兩個過(guo)(guo)(guo)程的(de)選擇(ze)，最終混合(he)氣(qi)體(ti)被(bei)分(fen)(fen)離(li)(li)成各(ge)個組(zu)分(fen)(fen)。例如(ru)：空(kong)(kong)氣(qi)、氧氣(qi)的(de)透(tou)過(guo)(guo)(guo)速度大于氮(dan)氣(qi)，經(jing)過(guo)(guo)(guo)膜分(fen)(fen)離(li)(li)之后，高(gao)壓側(ce)留下(xia)的(de)氣(qi)體(ti)富氮(dan)，而透(tou)過(guo)(guo)(guo)去的(de)氣(qi)體(ti)富氧。

5、變壓吸附法（PSA法）

該(gai)方法(fa)是以(yi)壓縮空氣(qi)(qi)(qi)(qi)為原料，一(yi)般以(yi)分(fen)子篩為吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑，在一(yi)定(ding)的壓力下，利用(yong)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)中氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)和氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)分(fen)子在不同分(fen)子篩表面(mian)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)量的差異，在一(yi)定(ding)時間內氧(yang)在吸(xi)附(fu)(fu)(fu)相(xiang)富集，氮(dan)在氣(qi)(qi)(qi)(qi)體相(xiang)富集，實現(xian)氧(yang)、氮(dan)分(fen)離；而卸壓后分(fen)子篩吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑解析再生，循環使用(yong)。吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑除(chu)了(le)分(fen)子篩之(zhi)外(wai)，還(huan)可應用(yong)活性氧(yang)化鋁、硅膠(jiao)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(liang)個吸(xi)附塔交替工(gong)作。