通過實驗測定,空氣的成分按體積計算空氣中含量最多的氣體,氮氣大約占78%、氧氣占21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質(zhì)0.03%。也就是說空氣中含量最多的物質(zhì)是氮氣。
氮氣,通常狀況下是一種無色無味的氣體,一般密度比空氣小。因其自身的一些物理和化學(xué)性質(zhì),被人們廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)中。以下是氮氣在一些日常生活中的應(yīng)用:
①防腐、存糧
為什么工廠通常會在薯片等膨化食品里充入氮氣,而不是空氣呢?本來充氣體就是為了延長保質(zhì)期,保證食品不變質(zhì),空氣里面有氧氣,會使得食品氧化變質(zhì),不適宜充入。而氮氣是很常用的保護氣體。氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),所以常被用來制作防腐劑,也很適合作為充氣包裝。
另外,利用氮氣可使糧食處于休眠和缺氧狀態(tài)、代謝緩慢,可以防止食物發(fā)霉,因此我國不少地區(qū)也用氮氣來保存糧食,叫做“真空充氮貯糧”。
②燈泡、博物館中的應(yīng)用
燈泡在工作時,里面的鎢絲溫度升高氨氣報警器,會與燈泡內(nèi)殘余的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使燈絲被氧化。所以我們經(jīng)常利用它“性格孤獨”、活性低,難以與高溫下的燈絲產(chǎn)生反應(yīng)的特點,在燈泡中充入氮氣,可防止鎢絲的氧化和減慢鎢絲的揮發(fā)速度,延長燈泡的使用壽命。同樣,在博物館里,常將一些貴重的書畫保存在充滿氮氣的圓筒里,可以使蛀蟲因缺氧而死。
③合成所需物質(zhì)的原料
可以利用氮氣的化學(xué)反應(yīng)來制取人類需要的物質(zhì)。我們經(jīng)常用氮氣合成氨,氨是合成纖維,合成樹脂空氣中含量最多的氣體,合成橡膠等的重要原料。在高溫、高壓和催化劑的作用下生成氨空氣中含量最多的氣體,反應(yīng)式為N2+3H2=2NH3。
④化肥
氮還是一種營養(yǎng)元素,可以用來制作化肥,如氯化銨NH4Cl煤氣報警器,硝酸銨NH4NO3等。
⑤金屬焊接
在化工行業(yè),氮氣主要用作保護氣體、置換氣體、安全保障氣體等。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(zhì)量。
由此可見,氮氣已經(jīng)越來越成為人們生活中不可缺少的一部分。
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