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氮、高純氮、液氮

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氮氣在常況下是一種無色無味無臭、無毒的氣體。氮氣占空氣含量的78%，在標準情況下的氣體密度是1.25g/L，氮氣在水中溶解度很小。氮氣在極低溫-196℃下會液化成無色液體，進一步降低溫到-210℃ 時，更會形成白色晶狀固體。在氣體工業中，通常采用黑色無縫碳鋼瓶盛放氮氣，按純度分為純氮、高純氮和超純氮，大批量使用時，可以選擇液氮杜瓦罐、液氮儲槽、PSA制氮機、膜分離制氮機、低溫分離制氮機等氮氣供應方式。氮氣的化學性質很穩定，常溫下很難跟其他物質發生反應，但在高溫、高能量條件下可與某些物質發生化學變化，用來制取對人類有用的新物質。氮氣在各行業中廣泛使用：在金屬熱處理的光亮退火、光亮淬火等熱處理工藝過程中，為工業爐提供保護氣與安全氣，以防止產品的氧化；在電子工業用于提供保護氣、稀釋氣、攜帶氣和自動化系統半導體、電子元件等氮氣保護；在鋁加工業的鋁制品、鋁型材加工，鋁薄軋制等氣體保護；在石油化工系統中管道容器等的氮氣吹掃，儲罐充氮、置換、檢漏，可燃性氣體保護；在醫藥衛生制藥原料、藥物充氮包裝、運輸以及中草藥防蛀、防腐保護；在粉末冶金粉末燒結，磁性材料燒結中的氮氣保護；在海陸運輸各種化工產品、油品、液態天然氣充氮運輸以及食品蔬菜運輸中的防腐保鮮；在易燃易爆品保護防止庫房、窖井的塵爆，煤礦的滅火，彈；在合成纖維充氮壓料，拉絲防氧化；在塑料橡膠高壓成型防氧化，電線電纜氣體保護；浮法玻璃生產過程中氣體保護，防錫槽氧化；倉儲糧食及農副產品殺蟲、保鮮、貯存；啤酒飲料工藝氣，保鮮，貯存；充氮無鉛錫焊為回流焊和波峰焊配套；用作儀器儀表載氣等。氮氣的應用 -------------------------------------------------------------------------------- 氮氣用作汽車輪胎填充氣體高純氮氣用作色譜儀等儀器的載氣用作銅管的光亮退火保護氣體跟高純氦氣、高純二氧化碳一起用作激光切割機的激光氣體氮氣也作為食品保鮮保護氣體的用途用于合成氨、合成纖維（錦綸、腈綸），合成樹脂，合成橡膠等在自動化系統半導體、電子元件等電子行業制造中，氮氣用作保護氣、稀釋氣、攜帶氣在化工行業，氮氣主要用作保護氣體、置換氣體、洗滌氣體、安全保障氣體用作鋁制品、鋁型材加工，鋁薄軋制等保護氣體用作回流焊和波峰焊配套的保護氣體，提高焊接質量用作浮法玻璃生產過程中的保護氣體，防錫槽氧化注意事項 -------------------------------------------------------------------------------- 氮氣是一種無色、無味、無毒的不燃燒的儲存于氣瓶中的高壓氣體。使用前先給氮氣管道試壓和試漏，嚴禁氮氣管道泄漏，操作環境保持通風，當空氣中氮氣含量增加導致氧氣含量低于19.5%時有可能引起窒息。瓶裝氮氣為高壓充裝氣體，使用時應經氮氣減壓器減壓降壓后方可使用，移動氮氣鋼瓶時應使用鋼瓶手推車。包裝的氮氣鋼瓶上均有使用的年限，一般為5年必須檢驗，30年強制報廢，凡到期的氣瓶必須送往有部門進行安全檢驗，方能繼續使用。每瓶氮氣在使用到尾氣時，應保留瓶內余壓在0.5MPa，最小不得低于0.25MPa余壓，應將瓶閥關閉，以保證氣體質量和使用安全。瓶裝氮氣產品在運輸儲存、使用時都應分類堆放，嚴禁可燃氣體與助燃氣體堆放在一起，不準靠近明火和熱源，應做到勿近火、勿沾油臘、勿爆曬、勿重拋、勿撞擊，嚴禁在氣瓶身上進行引弧或電弧，嚴禁野蠻裝卸。液氮溫度低至-196℃，跟皮膚接觸能使皮膚嚴重凍傷。氮氣的物理化學性質 -------------------------------------------------------------------------------- 名稱氮氣化學式 N2 CAS注冊號 7727-37-9 相對分子質量 28.013 熔點 -210℃ 沸點，101.325kPa(1atm)時 -195.8℃, 臨界溫度 -147.05℃ 臨界壓力 3.4MPa 臨界體積 90.1cm3/mol 臨界密度 0.3109g/cm3 臨界壓縮系數 0.292 偏心因子 0.040 液體刻密度 ,-180℃時 0.729g/cm3 液體熱膨脹系數 ,-180℃時 0.00753 1/℃ 表面張力 ,-210℃時 12.2×10-3 N/m 氣體密度 ,101.325 kPa(atm)和70oF(21.1℃)時 1.160kg/m3 氣體相對密度,101.325 kPa(1atm)和70oF時(空氣=1) 0.967 汽化熱 , 沸點下 202.76kJ/kg 熔化熱 , 熔點下 25.7kJ/kg 氣體定壓比熱容 cp ,25 ℃時 1.038kJ/(kg• k),0.248 BTU/(1b·R) 氣體定容比熱容 cp ,25 ℃時 0.741kJ/(kg• k),0.177 BTU/(1b·R) 氣體比熱容比 , cp/cv 1.401 液體比熱容 ,-183℃時 2.13kJ/(kg•k ) 因體比熱容 ,-223℃時 1.489kJ/(kg•k ) 氣體摩爾熵 ,25℃時 191.5 J/(mol•k ) 氣體摩爾生成熵 ,25℃時 0 J/(mol•k ) 氣體摩爾生成焓 ,25℃時 0 KJ/mol 氣體摩爾吉布斯生成能 ,25℃時 0 KJ/mol 溶解度參數 9.082 (J/cm3 )0.5 液體摩爾體積 34.677 cm3 /mol 在水中的溶解度 ,25℃時 17.28×10 -6(w) 辛醇 -水分配系數 ,lgKow --- 在水中的亨利定律常數 ,25℃時 8829Mpa/x 氣體黏度 ,25℃時 175.44×10 -7 Pa•s,175.44μP 液體黏度 ,-150℃時 0.038mPa •s,0.038 cp 氣體熱導率 ,25℃ 時 0.02475 W/(m • K) 液體熱導率 ,-150℃時 0.0646W/(m • K)

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