一、氮氣的用途有哪些

1、氮主要(yao)(yao)用于(yu)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)氨，也是合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)纖(xian)維(wei)，合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)樹脂(zhi)，合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠等(deng)的重要(yao)(yao)原料。

2、氮(dan)是(shi)一種營(ying)養元素，還(huan)可以用來制作化肥。

3、由于氮的化(hua)(hua)學(xue)惰性，常用(yong)(yong)作保護氣體，如：瓜果，食品，燈泡(pao)填充氣。以(yi)防(fang)止某些物體暴露(lu)于空氣時(shi)被(bei)氧所氧化(hua)(hua)。用(yong)(yong)氮氣填充糧倉，可使糧食不(bu)霉(mei)爛、不(bu)發(fa)芽，長(chang)期保存。

4、高(gao)純氮氣用(yong)作色(se)譜(pu)儀(yi)等儀(yi)器的(de)載氣。用(yong)作銅(tong)管(guan)的(de)光(guang)亮退火保護氣體。跟(gen)高(gao)純氦氣、高(gao)純二氧化碳(tan)一(yi)起用(yong)作激(ji)光(guang)切割機(ji)的(de)激(ji)光(guang)氣體。

5、在(zai)化(hua)工行業，氮氣(qi)(qi)主要(yao)用(yong)作(zuo)保(bao)護氣(qi)(qi)體(ti)(ti)、置換氣(qi)(qi)體(ti)(ti)、洗(xi)滌氣(qi)(qi)體(ti)(ti)、安全保(bao)障氣(qi)(qi)體(ti)(ti)。用(yong)作(zuo)鋁(lv)制品(pin)、鋁(lv)型材加工，鋁(lv)薄軋制等保(bao)護氣(qi)(qi)體(ti)(ti)。用(yong)作(zuo)回流焊和波峰焊配(pei)套的保(bao)護氣(qi)(qi)體(ti)(ti)，提(ti)高焊接質(zhi)量(liang)。用(yong)作(zuo)浮法玻璃生產過程中的保(bao)護氣(qi)(qi)體(ti)(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

實驗室最常用的是(shi)亞硝(xiao)酸銨的分(fen)解，實際上是(shi)將亞硝(xiao)酸鈉飽和溶液慢慢加到熱的飽和氯(lv)化銨溶液中，具體反(fan)應為：NH4Cl+NaNO2=NaCl+N2↑+2H2O。

2、液態空氣分餾法

氮(dan)氣(qi)主要是從大氣(qi)中分離或含(han)氮(dan)化(hua)合物的分解制(zhi)得的。每年通過液化(hua)空(kong)氣(qi)生產超(chao)過3,300萬(wan)噸(dun)的氮(dan)氣(qi)，然后(hou)使(shi)用(yong)分餾的方法(fa)在大氣(qi)中生產氮(dan)氣(qi)以及其他氣(qi)體(ti)。

3、深冷分離法

深冷分(fen)離法(fa)又(you)稱為(wei)低(di)溫精(jing)(jing)(jing)餾法(fa)，利用(yong)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)氮(dan)(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)與氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的沸點不一致來分(fen)離氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和氮(dan)(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。由(you)于(yu)氮(dan)(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的沸點（-196℃） 低(di)于(yu)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)（-183℃），在液(ye)態(tai)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的蒸發過(guo)程(cheng)中(zhong)，液(ye)氮(dan)(dan)(dan)(dan)比液(ye)氧(yang)(yang)更容易變(bian)成氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)態(tai)，而在空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)液(ye)化過(guo)程(cheng)中(zhong)，氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)比氮(dan)(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)更容易變(bian)成液(ye)態(tai)。由(you)于(yu)氮(dan)(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)與氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的沸點相(xiang)差不大，液(ye)態(tai)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)與氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)態(tai)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)需經過(guo)反(fan)復多次(ci)的蒸發、冷凝、再蒸發過(guo)程(cheng)（該過(guo)程(cheng)稱為(wei)低(di)溫精(jing)(jing)(jing)餾過(guo)程(cheng)），最終在精(jing)(jing)(jing)留塔(ta)頂部氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)相(xiang)餾分(fen)中(zhong)就可以過(guo)得較(jiao)高高純(chun)度(du)的氮(dan)(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，氮(dan)(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的純(chun)度(du)取決于(yu)精(jing)(jing)(jing)餾塔(ta)的塔(ta)板級數和精(jing)(jing)(jing)餾效率(lv)。

4、膜分離法

膜(mo)(mo)(mo)(mo)分離技(ji)術是基于薄膜(mo)(mo)(mo)(mo)對(dui)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)組(zu)分具有(you)選擇性(xing)滲透和擴散的(de)特(te)性(xing)，以達到(dao)(dao)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)分離和純(chun)化的(de)目(mu)的(de)。氣(qi)(qi)體(ti)(ti)中各種組(zu)分透過(guo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)速(su)度不(bu)同，每種組(zu)分透過(guo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)速(su)度與該氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)性(xing)質(zhi)、膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)特(te)性(xing)和膜(mo)(mo)(mo)(mo)兩(liang)面的(de)分壓差有(you)關。透過(guo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)組(zu)分不(bu)可(ke)能達到(dao)(dao) 100%的(de)純(chun)度。氣(qi)(qi)體(ti)(ti)分離膜(mo)(mo)(mo)(mo)通常(chang)可(ke)分為多(duo)(duo)(duo)孔(kong)材質(zhi)和非多(duo)(duo)(duo)孔(kong)材質(zhi)，它們(men)無(wu)機物（多(duo)(duo)(duo)孔(kong)玻(bo)璃、陶瓷(ci)、金(jin)屬、電(dian)子導電(dian)性(xing)固體(ti)(ti)和鈀(ba)合金(jin)等(deng)）或有(you)機高分子（微孔(kong)聚乙烯、多(duo)(duo)(duo)孔(kong)醋酸(suan)纖維、均質(zhi)醋酸(suan)纖維、聚硅氧烷橡(xiang)膠和聚碳酸(suan)脂）組(zu)成(cheng)。

凈化后(hou)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮空氣(qi)(qi)經過(guo)緩沖罐，聯合(he)過(guo)濾(lv)器后(hou)由膜(mo)(mo)組(zu)(zu)一(yi)端(duan)進入，氣(qi)(qi)體分子在壓(ya)力作用下(xia)首先在膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)高壓(ya)側接觸。混(hun)合(he)氣(qi)(qi)體在膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)高壓(ya)側表面以不(bu)同的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)度溶于膜(mo)(mo)內，然后(hou)在膜(mo)(mo)兩(liang)側壓(ya)力差的(de)(de)(de)(de)推動(dong)下(xia)，混(hun)合(he)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)分子以不(bu)同的(de)(de)(de)(de)速度向膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)低壓(ya)側擴散。經過(guo)溶解(jie)和擴散兩(liang)個(ge)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)選擇，最終(zhong)混(hun)合(he)氣(qi)(qi)體被(bei)分離(li)成各個(ge)組(zu)(zu)分。例如：空氣(qi)(qi)、氧氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)透(tou)過(guo)速度大于氮氣(qi)(qi)，經過(guo)膜(mo)(mo)分離(li)之后(hou)，高壓(ya)側留下(xia)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體富氮，而透(tou)過(guo)去(qu)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體富氧。

5、變壓吸附法（PSA法）

該方法是以壓縮空(kong)氣(qi)為原料(liao)，一(yi)(yi)般以分(fen)子(zi)(zi)篩為吸(xi)附劑(ji)，在(zai)一(yi)(yi)定(ding)的(de)壓力下，利用空(kong)氣(qi)中氧(yang)(yang)氣(qi)和氮(dan)(dan)氣(qi)分(fen)子(zi)(zi)在(zai)不同(tong)分(fen)子(zi)(zi)篩表面吸(xi)附量的(de)差(cha)異，在(zai)一(yi)(yi)定(ding)時間內氧(yang)(yang)在(zai)吸(xi)附相富集，氮(dan)(dan)在(zai)氣(qi)體相富集，實現氧(yang)(yang)、氮(dan)(dan)分(fen)離；而卸(xie)壓后(hou)分(fen)子(zi)(zi)篩吸(xi)附劑(ji)解析再生(sheng)，循環使用。吸(xi)附劑(ji)除了分(fen)子(zi)(zi)篩之外，還可應用活性氧(yang)(yang)化鋁、硅膠等(deng)。

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(fu)塔交替工作。