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氮氣有廣泛的用途

作者:未知 來源:轉載 日期:2014-06-06 15:29:37 人氣:49 加入收藏 標簽:氮氣

在國民經濟和日常生活中,氮氣有廣泛的用途。首先,利用它“性格孤獨”的特點,我們將它充灌在電燈泡里,可防止鎢絲的氧化和減慢鎢絲的揮發速度,延長燈泡的使用壽命。還可用它來代替惰性氣體作焊接金屬時的保護氣。

在博物館里,常將一些貴重而稀有的畫頁、書卷保存在充滿氮氣的圓筒里,這樣就能使蛀蟲在氮氣中被悶死。利用氮氣使糧食處于休眠和缺氧狀態、代謝緩慢,可取得良好的防蟲、防霉和防變質效果,糧食不受污染,管理比較簡單,所需費用也不高,故近年來進展較快。目前,日本和意大利等國已進入小型生產試驗階段。近年來。我國不少地區也應用氮氣來保存糧食,叫做“真空充氮貯糧”,亦可用來保存水果等農副產品。

利用液氮給手術刀降溫,就成為“冷刀”。醫生用“冷刀”做手術,可以減少出血或不出血,手術后病人能更快康復。使用液氮為病人治療皮膚病,效果也很好。這是因為液氮的氣化溫度是-195.8℃,因此,用來治療表淺的皮膚病常常很容易使病變處的皮膚壞死、脫落。過去皮膚科常以“干冰”治療血管瘤,用意雖然相同,但冷度遠不及液氮。醫治肺結核的“人工氣胸術”,也是把氮氣(或空氣)打進肺結核病人的胸腔里,壓縮有病灶的肺葉,使它得到休息。

現在,人們還利用液氮產生的低溫,來保存良種家畜的精子,貯運各地,解凍后再用于人工授精。如廣西省水產研究所試用液態氮保藏鯢魚精液,獲得成功。氮氣還是一一種重要的化工原料,可用來制取多種化肥,炸藥等等。氮是“生命的基礎”,它不僅是莊稼制造葉綠素的原料,而且是莊稼制造蛋白質的原料,據統計,全世界的莊稼,在一年之內,要從土壤里攝取四千多萬噸氮。

科學家對氮氣抱有很大的希望,他們認為;根瘤菌之所以有一套巧奪天工的妙法,能把空氣中的氮直接捕捉下來變成氮肥。是因為它體內有一種固氮酶,這種酶就是捕捉氮氣的能手,倘若我們能用化學的方法人工合成大量的固氨酶,豈不輕而易舉地巧將氮氣變氮肥了嗎?

氮族元素

銻、鉍是金屬元素,主要氧化數為+3、+5,鉍沒有-3價。

砷、銻、鉍三種單質熔點較低,能和絕大多數金屬生成合金和化合物。如:銻有冷脹性,是制造印刷字模所用合金的材料;近年來發展較快的ⅢA~ⅤA族半導體材料,就是磷、砷、銻、鉍和ⅢA族金屬元素形成的化合物,如:砷化鎵、銻化鎵、砷化銦和銻化鋁等。

自然界中,砷、銻、鉍三種元素有時以單質狀態存在,但主要以硫化物礦形式存在,如雄黃( )、輝銻礦( )、輝鉍礦( )等。氧化物礦有白砷石( 、方銻礦( )、鉍華( )等。

我國銻的蘊藏量很豐富,主要產地是湖甫,其次是貴州、云南、廣東、廣西、浙江、安徽等省和自治區。關于氮氣的制取空氣中約含五分之四(體積分數)的氮氣,因此工業上所需的氮氣都是從空氣中提取的,其方法通常有兩種,一是將液態空氣減壓分餾,由于氧氣沸點( )比氮氣沸點( )略高,可先分離出氮氣后,余下的即為氧氣;二是將可燃物在限定容積的容器內燃燒除去氧氣,從而獲得氮氣?!?/span>

在實驗室也可以采用上述第2種方法得到少量氮氣,若要制取較純的氮氣,可以用加熱氯化銨飽和溶液與亞硝酸鈉晶體(或飽和溶液)的混合物來制備氮氣。由于該反應是放熱反應,所以當加熱到開始反應時就應停止加熱,發生反應的化學方程式為: 關于磷的發現史

在元素的發現史上,磷的發現頗有特色,同時也有特殊的意義。這是因為磷是一個典型的非金屬,它的發現為爾后研究非金屬的通性提供了可能,其發現過程和其他元素相比卻很不同,磷最早是從有機物質中提取出來的。

在化學史上第一個發現磷元素的人,當推十七世紀的一個德國漢堡商人波蘭特(Henning·Brand,1694一?)。他是一個相信煉金術的人,由于他曾聽傳說從尿里可以制得“金屬之王”黃金,于是抱著圖謀發財的目的,便用尿作了大量實驗。1669年,他在一次實驗中,將砂、木炭、石灰等和尿混合,加熱蒸餾,雖沒有得到黃金,而竟意外地得到一種十分美麗的物質,它色白質軟,能在黑暗的地方放出閃爍的亮光,于是波蘭特給它取了個名字,叫“冷光”,這就是今日稱之為白磷的物質。波蘭特對制磷之法,起初極守秘密,不過,他發現這種新物質的消息立刻傳遍了德國。

德國化學家孔克爾曾用盡種種方法想打聽出這一秘密的制法,終于探知這種所謂發光的物質,是由尿里提取出來的,于是他也開始用尿做試驗,經過苦心摸索,終于在1678年也告成功。他是把新鮮的尿蒸餾,待蒸到水分快干時,取出黑色殘渣,放置在地窯里,使它腐爛,經過數日后,他將黑色殘渣取出,與兩倍于“尿渣’”重的細砂混合。一起放置在曲頸瓶中,加熱蒸餾,瓶頸則接連盛水的收容器。起初用微火加熱,繼用大火干餾,及至尿中的揮發性物質完全蒸發后,磷就在收容器中凝結成為白色蠟狀的固體。后來,他為介紹磷,曾寫過一本書,名叫《論奇異的磷質及其發光丸》。

在磷元素的發現上,英國化學家波義爾差不多與孔克爾同時,用與他相近的方法也制得了磷。波義爾的學生漢克維茨(Codfrey·Hanckwitz)曾用這種方法在英國制得較大量的磷,作為商品運到歐洲其他國家出售。他在1733年曾發表論文,介紹制磷的方法,不過說得十分含糊,以后,又有人從動物骨質中發現了磷。

膜法制氮原理

利用驅動力給膜兩側的空氣施加壓力,由于它們在膜中的溶解度和擴散系數的不同,在壓差作用下,滲透速率較快的水蒸氣,氧等氣體優先透過膜,成為富氧氣體;而滲透速率較慢的氮氣在滯留側富集,成為干燥的富氮氣體。世界的危機——“氮荒” 一八九五年,英國科學家克魯克斯發表了震驚世界的演講。他說:“由于大洋彼岸智利的硝石礦蘊藏量有限,礦藏資源日益枯竭。一旦沒有了智利硝石,那么歐洲土地中的氮會逐漸減少,收成便會一落千丈?!毖酝庵庖粓鰸摲募Z食危機就會席卷歐洲。所以他號召化學家們要全力以赴地解決“氮荒”。

人們不禁要問,空氣中含有4/5的氮,其總量約為四千萬億噸(噸),平均每平方公里上空的氮氣就有一千萬噸?!暗摹边@個席卷歐洲和世界的危機從何談起?這不是科學家蠱惑人心嗎?  其實只要仔細分析就會發現,氮分子中,氮原子與氮原子之間,有三個共用電子對,形成三個共價鍵(N≡N)。鍵能為226.8千卡/摩爾,從而分子結構很穩定,很難為植物所吸收,具體地說來就是要把氮還原成氨才能被作物所吸收。于是如何把游離態的氮,變為化合態的氨,成為向科學家們提出的一個新的命題。

從氮和氧在空間放電的情況下生成一氧化氮的實驗,揭示了雷在雨季節,由于“雷電”的作用幫助了氮在自然界中循環。這一現象是普利斯特列在1779年發現的。它成為人類歷史上固氮的起點。但是直到1905年,這個方法才在水利資源豐富的挪威,首先投入了工業化生產,邁開工業生產的第一步。

本文網址:http://www.thomastrials.com/Industry/725.html
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