氮元素的同位素,氮的同位素主要包括氮-14和氮-15。1. 氮-14,丰度:氮-14是氮元素中较常见的同位素,其丰度非常高,约占天然氮的99.636%性质:氮-14是一种稳定的同位素,没有放射性。2. 氮-15,丰度:氮-15是一种稀有的氮同位素,其丰度相对较低,约占天然氮的0.364%。性质:氮-15也是稳定的同位素,没有放射性。但与氮-14不同,氮-15具有四极矩,这使得它在NMR(核磁共振)中提供了优势,例如更窄的线宽。来源:氮-15的形成主要有两种来源,分别是氧-15的正电子发射和碳-15的贝塔衰变。应用:氮-15在多个领域有重要应用,包括研究植物的氮摄取、人体中蛋白质的代谢等。由于其对机体无害,氮-15在生物医学领域也被用作示踪剂,特别是在儿童和孕妇的研究中。此外,氮-15还用于生产放射性同位素O-15,后者可用于PET(正电子发射断层扫描)试验。氮气在化学合成中具有独特地位。徐汇区瓶装氮气厂商
液氮优势:由于氮气是现场存储的,适合于有峰值应用的场合,在大多数情况下,比瓶装氮气更划算;小容量变化调整相对容易,但如果您的生产氮需求增加较大,需要确保蒸发器有足够的处理能力以不产生冰冻方可。劣势:罐体绝热从来都不是一定绝热的。这意味着液体气体会升温,在罐内蒸发压力会上升,直到安全阀打开并释放一部分气体。这被称为蒸发损失通常需要气体公司签订长期合同(通常为5-7年);除了储存罐,还需要特殊的基建(在发生泄漏时能够经受住极端低温)和蒸发器;不环保;受安规要求限制(液氮温度为-196°C,使用液氮有冻坏风险)当氮气消耗量高于标称值或室外寒冷时,蒸发器可能会冻结,蒸发损失是浪费。当氮气消耗量比原计算值小的时候,罐中的压力就会上升,蒸发损失就会发生。如果完全没有用气需求,每天的蒸发损失将高达罐内剩余气量的1%。为了抵消这些损失,需要定期加满液氮(通常每周一次)。上海食品级氮气化学性质氮气在金属加工中,用作保护气体,防止金属氧化。
氮气的化学性质:稳定性:氮气是化学性质非常不活泼的气体,这是由于氮气分子中氮原子之间以三键结合,键能很大(946 kJ/mol),因此不易发生化学反应。与金属反应:在高温、高压或放电条件下,氮气可以与某些金属反应,如镁、钙等,生成相应的氮化物;在常温下与金属锂反应。与氢气反应:氮气也可以与氢气在催化剂和高温高压条件下反应生成氨气(NH₃),这是工业合成氨的基础。生成氮氧化物:氮气在放电条件下还可以与氧气反应生成一氧化氮(NO),这是氮氧化物的主要来源之一。
氮气的制备方法:膜分离制氮:膜分离空分制氮也是非低温制氮技术的一种,是80年代国外迅速发展起来的一种新的制氮方法,在国内推广应用还是近几年的事。膜分离制氮是以空气为原料,在一定的压力下,利用氧和氮在中空纤维膜中的不同渗透速率来使氧、氮分离制取氮气。它与上述制氮方法相比,具有设备结构简单、体积小、无切换阀门、操作维护也更为简便、产气更快(在3min以内)、增容更方便等特点,但中空纤维膜对压缩空气清洁度要求更严,膜易老化而失效,难以修复,需要换新膜。膜分离制氮比较适合氮气纯度要求在≤98%左右的中小型用户。当要求氮气纯度高于98%时,它与同型号的变压吸附制氮机相比,价格要高出30%左右。让我们认识到氮气的重要性,合理利用这一宝贵资源,为人类社会的可持续发展贡献力量。
氮(Nitrogen)这个名称,在1970年由Jean-Antoine-ClaudeChaptal提出,是基于它是硝酸和硝酸盐的一个组分的考虑(希腊文Νιτροζόλη,硝酸灵)。由于这种气体的窒息性,Lavoisier更喜欢用azote(氮)这个名称(希腊文άψυχη,无生命),而且这个名称在语法中以诸如azo、dizao、azide等形式还在使用。德文名称stickstoff指的是相同的性质(sticken,窒息或闷熄)。氮分子中的两个氮原子之间形成一条σ键和两个π键。与类似的CO、C2H4等分子相比,N2的成键分子轨道σ2p(-15.59 eV)和π2p(-16.73 eV)能量比较低,反键分子轨道π*2p(8.17 eV)能量比较高,不但难以接受电子也不易给出电子,具有较强的稳定性,离解能高达945 kJ/mol,即使在3273 K时也不分解。氮气在石油开采中,可用于提高油田开采效率,降低成本。上海食品级氮气化学性质
在古希腊时期,人们就已经认识到氮气的存在,称之为“硝石之气”。徐汇区瓶装氮气厂商
氮气在冶金、金属加工行业,化工、新材料行业以及电子行业甚至食品加工行业都有很普遍的应用。在石油化工行业,氮气主要用途包括作为保护气体、置换气体和安全保障气体。氮气是一种无色无味的惰性气体,是空气的主要成分之一。氮气可以排除空气中的氧气,导致缺氧窒息。吸入浓度不太高的氮气时,较初会感到胸闷、气短、疲软无力,继而会出现烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳的症状,称之为“氮酩酊”,会进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度的氮气,会迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。徐汇区瓶装氮气厂商
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