隨著科學技術的進步和經(jīng)濟建設的發(fā)展,氮的應用范圍日益廣泛,并已深入到許多工業(yè)部門和日常生活領域。
1、 在金屬熱處理中的應用:以氮氣味基本成份的氮基氣氛熱處理,是為了節(jié)能、安全、不污染環(huán)境和充分利用自然資源的一種新科技、新工藝。業(yè)已表明,幾乎所有的熱處理工藝,包括淬火、退火,滲碳、碳氮共滲、軟氮化及復碳等工藝都可以采用氮基氣氣氛來完成,所處理的金屬零件在質(zhì)量上可與傳統(tǒng)的吸熱式氣氛處理相媲美。近幾年來,國內(nèi)外對此項新工藝的開發(fā)研究和應用正方興未艾,已取得了豐碩的成果。
2、 在電子工業(yè)中的應用:在電子元件和半導體元件的生產(chǎn)過程中,需要采用純度達99.999%以上的氮氣作為保護氣體。目前,我國已將高純氮作為載氣和保護氣應用于彩電顯像管、大規(guī)模集成電路、液晶及半導體硅片等生產(chǎn)過程。
3、 在化纖生產(chǎn)過程中的應用:在化纖生產(chǎn)中常將高純氮作為保護氣體,以防止化纖產(chǎn)品在生產(chǎn)中被氧化而影響色澤。氮氣純度愈高,化纖產(chǎn)品的顏色愈漂亮。如今,我國一些新建的化纖廠都設置了高純氮的裝置。
4、 在住貯藏和保鮮方面的應用:目前,國外已廣泛的采用封倉充氮排除空氣的方法,來貯藏糧食。我國也已對此法、試驗成功,進入實際推廣應用階段。用氮氣排空氣對大米、小麥、大麥、玉米和稻谷等糧食進行保管可以防止蟲蛀、不發(fā)熱、不霉變,以便保質(zhì)渡夏。此法是將糧食用塑料布嚴密封閉,先抽成低真空狀態(tài),然后再充入純度為98%左右的氮氣,直到內(nèi)外壓力平衡為止。這樣可使糧堆中缺氧,降低糧食的呼吸強度,抑制微生物的繁殖,蛀蟲在36小時內(nèi)因缺氧而全部死亡。這種降氧殺蟲的方法不僅可節(jié)省大量的費用,而且能保持糧食的新鮮和營養(yǎng)價值,防止細菌傳染和藥物污染。
對水果、蔬菜、茶葉等進行充氮貯藏、保鮮也是一種先進的方法。此法可使水果、蔬菜、菜葉等在高氮低氧的環(huán)境中,減緩新陳代謝,好似進入冬眠狀態(tài),抑制后熟,從而可長期保鮮。據(jù)試驗,充氮貯藏的蘋果,8個月后仍香脆爽口,每公斤蘋果的保鮮費在1角錢左右。充氮貯藏可大大減少水果旺季損耗,并能確保水果淡季市場的供應,提高了出口果品的質(zhì)量,增加了創(chuàng)匯收入。
茶葉抽氣充氮包裝,即將茶葉放入雙層鋁鉑(或尼龍聚乙烯一鋁復合箔)的袋內(nèi),抽除空氣,注入氮氣,封口密封。一年后茶質(zhì)新鮮,茶湯清澈明亮,滋味淳香。顯然,用此法保鮮茶葉比用真空包裝、冷凍包裝好得多。
目前,有不少食品仍用真空包裝、冷凍包裝、真空包裝易漏氣,冷凍包裝易變質(zhì),都沒有真空充氮包裝好。
5、 在宇航技術方面的應用
宇宙空間又冷又黑且為高真空,人類上天,就必須先在地面上進行空間模擬試驗。模擬宇宙空間必須采用液氮和液氦。美國的大型空間模擬室每月需耗30萬立方米的氮氣阿里進行大型風洞模擬試驗。在火箭上,為了確保易燃易爆的液氫裝置能安全運行,都在適當?shù)牟课话惭b了氮氣滅火器。高壓氮氣還是火箭燃料(液氫-液氧)的壓送氣和燃燒管路的清掃氣。
飛機在起飛前或降落后,為確保安全,防止發(fā)動機燃燒室產(chǎn)生爆炸危險,通常都必需要氮氣對發(fā)動機燃燒室進行清掃。
另外,在原子反應堆上也采用氮氣作為保護氣。
總之,氮氣在保護和保險方面日益受到青睞,氮氣的需求量隨著工業(yè)的發(fā)展和重視正在日益增長,隨著我國經(jīng)濟建設的迅速發(fā)展,我國氮氣的用量亦將會迅速增加。
6、化工合成:氮主要用于合成氨,反應式為N2+3H2=2NH3( 條件為高壓,高溫、和催化劑。反應為可逆反應)還是合成纖維(錦綸、腈綸),合成樹脂,合成橡膠等的重要原料。氮是一種營養(yǎng)元素還可以用來制作化肥。例如:碳酸氫銨NH4HCO3,氯化銨NH4Cl,硝酸銨NH4NO3等等。
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