氮 意思解释

2016-06-05 00:00:00 来源:互联网化工百科 编辑:中国成人教育百科全书·化学·化工人评论

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氮和氧的发现几乎是同时的, 1772年,英国卢瑟福(E.Rutherford)在空气中燃烧磷, 从剩余的气体发现氮。氮是第2周期ⅤA族元素,符号N。占地壳总质量的0.03%,其中绝大部分以单质形式存在于大气中,约占大气总质量的75.5%,以矿物存在的很少见, 主要以铵盐、硝酸盐或亚硝酸盐的形式存在于矿物和土壤内。如智利的硝石矿, 主要成分为NaNO3, 但在所有生物体中都含有氮, 它是蛋白质的基础, 各种蛋白质的含氮量一般在16~18%之间。此外,植物的叶绿素以及维生素中都含有氮元素, 据统计全世界的庄稼一年要从土壤中摄取氮素4 000多万吨。氮对生命来说是一种非常重要的元素。氮在工业上也有重要意义, 硝酸及各类含氮试剂在许多部门广泛使用, 特别是炸药, 每年要耗去大量的氮。

氮是无色无臭的气体, 难溶于水。它的分子结构是:NN:或:N≡N:, 两个氮原子以共价三键结合形成双原子分子。分子中原子间的结合力较强, 要使分子离解需要消耗较大的能量(离解能为942.2kJ·mol-1),比任何双原子分子都高。因此,常温下N2分子具有很高的化学稳定性。但在高温下氮可与铬、硅、钛、铝、硼、铍、钡、锶、钙等(但不与其他碱金属)形成氮化物;常温下可与锂反应, 生成氮化锂Li3N; 在放电的条件下氮气能与氧气直接化合成一氧化氮NO,自然界雷雨时,就有NO生成。在适当高的温度和压力下, 并有催化剂存在时, 氮与氢可生成氨;当超过1 800℃,氮、碳与氢化合可形成氰化氢HCN;根瘤菌也能使氮气转化成氮化物。氮可形成+Ⅰ,+Ⅲ,+Ⅴ或—Ⅲ氧化态的化合物。

氮在工业生产和科学研究中都有重要用途, 它是合成氨和硝酸的原料, 还可制氰氨化钙、氰化物、氮化物等; 在冶金和电子工业中常用氮作为保护性气体, 防止零件加工时被氧化变质。用氮和氩的混合气填充电灯泡以减少灯丝辉发, 延长寿命, 提高发光效率。另外, 氮还可用于保存粮食、水果等农副产品。

工业上采用蒸发液态空气方法来大规模制取氮;用适当的化学药剂从空气中除去氧、二氧化碳和水蒸汽也可得到氮气; 实验室里常用加热氯化铵和亚硝酸钠饱和溶液, 或用氨气通过赤热的氧化铜来制取。

 

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