氮 nitrogen

编号系统

CAS号：7727-37-9

MDL号：MFCD00011416

EINECS号：231-783-9

RTECS号：QW9700000

BRN号：暂无

PubChem号：暂无

物性数据

1.性状：无色无味压缩气体^[1]

2.熔点（℃）：-209.9^[2]

3.沸点（℃）：-196^[3]

4.相对密度（水=1）：0.81（-196℃）^[4]

5.相对蒸气密度（空气=1）：0.97^[5]

6.饱和蒸气压（kPa）：1026.42（-173℃）^[6]

7.临界温度（℃）：147.1^[7]

8.临界压力（MPa）：3.40^[8]

9.辛醇/水分配系数：0.67^[9]

10.溶解性：微溶于水、乙醇，溶于液氨。^[10]

毒理学数据

1.急性毒性  暂无资料

2.刺激性   暂无资料

 

生态学数据

1.生态毒性    暂无资料

2.生物降解性   暂无资料

3.非生物降解性  暂无资料

分子结构数据

1、摩尔折射率：3.87

2、摩尔体积（cm³/mol）：31.9

3、等张比容（90.2K）：70.5

4、表面张力（dyne/cm）：23.6

5、极化率（10^-24cm³）：1.53

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值（XlogP）:0.1

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:2

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积47.6

7.重原子数量:2

8.表面电荷:0

9.复杂度:8

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

性质与稳定性

1.常温下化学性质稳定，加热至560℃时，能被镁、钙、锂和另外一些金属所吸收。在更高温度下能直接与氧和氢化合。溶于水（0℃时2.33cm3／100ml水，40℃时1.42cm3／100ml水)，微溶于醇。液化温度77.35k，固化温度63.2k。无色无嗅的气体，在水中的溶解度很小，在室温下化学性质为惰性，但可被碳吸收。

2.稳定性^[11]  稳定

3.聚合危害^[12] 不聚合

贮存方法

储存注意事项^[13] 储存于阴凉、通风的不燃气体专用库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。储区应备有泄漏应急处理设备。

合成方法

1.空分法 采用全低压流程，首先清除空气中灰尘和机械杂质，然后在压缩机中压缩，清除压缩空气中二氧化碳，干燥压缩空气，经液化、精馏，分离成氧和氮气。氮气贮藏在氮气柜；液氮送入贮槽，压缩的氮气充填氮气瓶中。

图XV-1 NaN3分解装置 利用活性铜提纯氮气装置

2.在如图所示的装置中，向长为40cm，直径为2cm的玻璃制分解管中装填数毫米厚，经重结晶并干燥的NaN3。磨口接头用湿布包裹使之冷却。用高真空泵将整个装置抽成真空，在保持真空下进行加热干燥。但装有NaN3的那根玻璃管不能加热到NaN3分解的温度。用高频真空检漏器检测系统是否漏气。这样做之后，用火焰均匀地加热管1。关闭活塞3，从一头依序将NaN3加热至开始分解。加热一段时间后停止加热，关闭活塞4和5，打开活塞3后，当确定压力计6的压力在增加，说明气体还在继续生成，当压力增加缓慢时，应再加热。如此继续操作直到在压力计上可以看到烧瓶中有了一些压力，制取了足够量的气体为止。当钠的细尘在烧瓶7中落下后，就可让气体进入烧瓶8。不要用玻璃棉来挡住钠的细尘。此操作不会有爆炸的危险，因为即使压力突然增加，最坏的结果也只不过是在2处将磨口冲开而已。此法制得的氮气已经很纯，无需再加纯制。NaN3的分解温度为280℃，KN3为360℃。

3.由钢瓶氮气纯制：钢瓶氮气中的水蒸气和CO2等杂质可用通常的洗涤剂除去，但除去痕量的氧气很困难。如需要高纯度的氮气最好选用下述的方法：装置如图，将长度为10m，电阻为64Ω的电热线直接缠绕在一根长75cm，直径4cm的玻璃管上。利用调压变压器将管子内的温度调节到约170℃。内管的外面再套上一个玻璃管以减少热量损失，同时试验时也可以观察内管中的现象。在内管中密封填充物，然后从内管的上面通入氢气，确认其中的空气被驱净后，即可通电加热。把还原CuO所生成的水从活塞中放走。当填充物全部变成暗紫色后，即可停止氢气，通入待纯制的氮气，填充物可用下列方法制得：

将120g Cu(OH)2CuCO3溶于2L浓氨水中，加入用盐酸洗过并经灼烧过的硅藻土420g，在水浴上蒸干。将其粉碎成3～5mm大小，在150～180℃彻底干燥至颗粒呈现棕色光泽。筛去细粉，得到产品。

图NaN3分解装置利用活性铜提纯氮气装置

1—加热管；2—磨口活塞；3，4，5—活塞；6—压力计；7，8—烧瓶2将250g CuCl2·H2O(或366g CuSO4·5H2O)溶于2L水中。加入用盐酸煮过并经过灼烧的硅藻土250g，加热至60℃，并在猛力搅拌下，将200g NaOH溶于500mL水的60℃溶液加入，10min后，将它倾入10L蒸馏水中。放置沉降，倾去上层清液，用蒸馏水用倾析法反复洗涤多次后抽吸过滤。将滤饼在螺旋手压机中压成3～5mm的细条，晾至半干后切成5～10mm细段，在180℃下烘干至恒重。

高纯氮一般以空气分离装置生产的氮气作为原料，通过化学法、吸附干燥法、变压吸附法及膜分离法等净化制成。

用途

1.用于合成氨、硝酸、氰氨化钙、氰化物、过氧化氢等生产。纯氮气用作防止氧化、挥发、易燃物质的保护气体、灯泡填充气。液氮主要用作冷源，用于仪器或机件的深度冷冻处理及食品速冻。也用于低温微粉碎用及电子工业等。

2.主要在集成电路、半导体和电真空器件、彩色显像管制造中用作保护气和运载气，化学气相淀积时的载气，液体扩散源的携带气，高温扩散炉中器件的保护气，还可用于石油、化工和氮分子激光器的生产中，且可作分析仪器载气，如标准气、校正气、平衡气及在线仪表标准气等。

3.纯氮用于化工、冶炼及电子工业，用作置换气、保护气。高纯氮用于标准混合气制备及电子工业中用作保护气、置换气、运载气及反应气。

4.用于合成氨，制硝酸，用作物质保护剂、冷冻剂等。^[14]

安全信息

危险运输编码：UN1066 2.2

危险品标志：暂无

安全标识：S38

危险标识：暂无

文献

[1~14]参考书：危险化学品安全技术全书.第一卷/张海峰主编.—2版.北京；化学工业出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8

备注

暂无

表征图谱