氮气的特性和用途是什么

氮气的作用与用途:
氮气是一种无色无味的气体,难溶于水,密度比空气略小 。在标准大气压下 , 氮气冷却至-195.8℃时 , 变成没有颜色的液体;冷却至-209.86℃时 , 液态氮变成雪状的固体 。
从微观角度上看,氮气分子中存在着三重键 , 键长短 , 但键能大,表现出十分稳定的化学性质,在常温下不与氧、水、酸碱等物质反应,常作为惰性气体使用 。
基于这些特点,氮气在多个领域都有着重要的应用 。

氮气的特性和用途是什么

文章插图
化工应用
在高压高温和催化剂的条件下,氮气可以合成氨气 。而氨气是重要的化工原料,可用于下游合成纤维、树脂和橡胶等 。
虽然氮气与氢气能够反应生成氨气,但该反应是可逆反应产物 , 所以产生的不是纯净氨气 。
再者 , 反应需要的温度比较高,大约500℃,再加上需要高压、催化剂的条件 , 对于一般实验室来说比较苛刻 。
合成橡胶
食品应用
氮气也作为食品保护气体的用途,使水果和零食保持新鲜和完整 。
氮气对食品的色、香、味和别的品质都不会造成影响,可以防止细菌 , 酵母菌和霉菌等的增生与繁殖,阻止腐败变质 。
预防食品中油脂的酸败变化、维生素C的氧化分解,避免原有色泽的氧化改变,从而大大延长各种易腐食品的贮存和保管期限 , 最终达到保鲜的效果 。
农业应用
氮元素是植物体内氨基酸的重要组成部分,又是蛋白质的构成成分 。
虽然氮气占近八成的空气,但植物本身难以直接利用氮气,因此可以通过一些间接的方式达到氮气利用的目的 。比如,可以利用氮气制备氮肥 。
氮肥可以促进作物细胞进行分裂和生长,促进作物的长势,而且它还可以增加植物种子中蛋白质的含量,能提高产品的营养价值 。
另一方面 , 特殊的细菌可以起到氮气固定的作用 。例如根瘤菌侵染植物形成根瘤,固氮酶可以将氮气还原成植物可以利用的氮 。
除此之外,氮气可以作为电子产品的保护气,还可以用于医学的液氮制冷等领域 。随着人类科学技术的进步 , 氮气也将展现出更广阔的利用空间 。
【氮气的特性和用途是什么】