氮气在大气中虽多于氧气,由于它的性质不活泼,所以人们在认识氧气之后才认识氮气的。不过它的发现却早于氧气。1755年英国化学家布拉克(Black,J.1728-1799)发现碳酸气之后不久,发现木炭在玻璃罩内燃烧后所生成的碳酸气,即使用苛i性钾溶液吸收后仍然有较大量的空气剩下来。后来他的学生D·卢瑟福继续用动物做实验,把老鼠放进封闭的玻璃罩里直至其死后,氮气生产商,发现玻璃罩中空气体积减少1/10;若将剩余的气体再用苛i性钾溶液吸收,则会继续减少1/11的体积。D·卢瑟福发现老鼠不能生存的空气里燃烧蜡烛,仍然可以见到微弱的烛光;待蜡烛熄灭后,往其中放入少量的磷,磷仍能燃烧一会,对除掉空气中的助燃气来说,效果是好的。
把磷燃烧后剩余的气体进行研究,氮气怎么样,D·卢瑟福发现这气体不能维持生命,具有灭火性质,也不溶于苛i性钾溶液,因此命名为"浊气"或"***"。在同一年,普利斯特里作类似的燃烧实验,发现使1/5的空气变为碳酸气,用石灰水吸收后的气体不助燃也不助呼吸。由于他同D·卢瑟福都是深信燃素学说的,因此他们把剩下来的气体叫做"被燃素饱和了的空气"。
现场制氮/工业制氮
现场制氮是指氮气用户自购制氮设备制氮,工业规模制氮有三类:即深冷空分制氮、变压吸附制氮和膜分离制氮。利用各空气的沸点不同使用液态空气分离法,将氧气和氮气分离。将装氮气的瓶子漆成黑色,装氧气的漆成蓝色。
实验室制法
制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化,i常用的是如下几种方法:
⑴加热亚硝i酸铵的溶液: (343k)NH4NO2 ===== N2↑ 2H2O
⑵亚硝i酸钠与氯化铵的饱和溶液相互作用: NH4Cl NaNO2 === N*** 2H2O N2↑
⑶将氨通过红热的氧化铜: 2 NH3 3 CuO === 3 Cu 3 H2O N2
⑷氨水与Br反应:8 NH3 3 Br2 (aq) === 6 NH4Br N2↑
⑸重铬酸i铵加热分解: (NH4)2Cr2O7===N2↑ Cr2O3 4H2O
{6}加热叠i氮化钠,使其热分解,可得到很纯的氮气,2NaN3===2Na 3N2↑
氮气有什么用?
氮气可以用在牛仔布染色中
氮气在牛仔布浆染联合机染色中有着广泛的用途。
氮气保证母液不被空气氧化,可以使母液存放时间更长,母液中个组分更稳定,有利于节约成本,降低消耗,相门区氮气,减少排放;氮气在染色中隔绝空气,减少氧化,节约染色过程中保i险粉的使用和消耗;利用氮气可以延长浸液渗透时间,氮气实体商,提高燃料的上染率;氮气能够加速染料上染的速率,提高劳动生产效率;利用氮气能够提高洗水牢度,增加颜色的鲜艳度;同时,氮气的使用减少的染料的使用量,减少的废染液的排放和处理,有利于环保和节能。
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