题目

求氮气的所有用途

提问时间：2020-06-24

答案

化工合成、汽车轮胎充气、作食品和工业保护气体,液氮还可用作深度冷冻剂,高纯氮气用作色谱仪等仪器的载气,跟高纯氦气、高纯二氧化碳一起用作激光切割机的激光气体.
化工合成
氮主要用于合成氨,反应式为N2+3H2=2NH3( 条件为高压,高温、和催化剂.反应为可逆反应）还是合成纤维（锦纶、腈纶）,合成树脂,合成橡胶等的重要原料.氮是一种营养元素还可以用来制作化肥.例如：碳酸氢铵NH4HCO3,氯化铵NH4Cl,硝酸铵NH4NO3等等.
汽车轮胎充气
1.提高轮胎行驶的稳定性和舒适性.
氮气几乎为惰性的双原子气体,化学性质极不活泼,气体分子比氧分子大,不易热胀冷缩,变形幅度小,其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30～40%,能保持稳定胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶的舒适性；氮气的音频传导性低,相当于普通空气的1/5,使用氮气能有效减少轮胎的噪音,提高行驶的宁静度.
2.防止爆胎和缺气碾行.
爆胎是公路交通事故中的头号***手.据统计,在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的,其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%.汽车行驶时,轮胎温度会因与地面磨擦而升高,尤其在高速行驶及紧急刹车时,胎内气体温度会急速上升,胎压骤增,所以会有爆胎的可能.而高温导致轮胎橡胶老化,疲劳强度下降,胎面磨损剧烈,又是可能爆胎的重要因素.而与一般高压空气相比,高纯度氮气因为无氧且几乎不含水份不含油,其热膨胀系数低,热传导性低,升温慢,降低了轮胎聚热的速度,不可燃也不助燃等特性,所以可大大地减少爆胎的几率.
3.延长轮胎使用寿命
使用氮气后,胎压稳定体积变化小,大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性,如冠磨、胎肩磨、偏磨,提高了轮胎的使用寿命；橡胶的老化是受空气中的氧分子氧化所致,老化后其强度及弹性下降,且会有龟裂现象,这时造成轮胎使用寿命缩短的原因之一.氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其它杂质,有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象,不会腐蚀金属轮辋,延长了轮胎的使用寿命,也极大程度减少轮辋生锈的状况.
4.减少油耗,保护环境.
轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加,会造成汽车行驶时的油耗增加；而氮气除了可以维持稳定的胎压,延缓胎压降低之外,其干燥且不含油不含水,热传导性低,升温慢的特性,减低了轮胎行走时温度的升高,以及轮胎变形小抓地力提高等,降低了滚动阻力,从而达到减少油耗的目的.
其他作用
由于氮的化学惰性,常用作保护气体,如：瓜果,食品,灯泡填充气.以防止某些物体暴露于空气时被氧所氧化,用氮气填充粮仓,可使粮食不霉烂、不发芽,长期保存.液氮还可用作深度冷冻剂.作为冷冻剂在医院做除斑,包,豆等的手术时常常也使用,即将斑,包,豆等冻掉,但是容易出现疤痕,并不建议使用.高纯氮气用作色谱仪等仪器的载气.用作铜管的光亮退火保护气体.跟高纯氦气、高纯二氧化碳一起用作激光切割机的激光气体.氮气也作为食品保鲜保护气体的用途.在化工行业,氮气主要用作保护气体、置换气体、洗涤气体、安全保障气体.用作铝制品、铝型材加工,铝薄轧制等保护气体.用作回流焊和波峰焊配套的保护气体,提高焊接质量.用作浮法玻璃生产过程中的保护气体,防锡槽氧化.