什么物质产生氮气 什么原料能产生氮气? 什么物质产生氮气
下面内容是能够产生氮气的原料及其对应的制备技巧:
一、空气(主要工业原料)
空气是工业制氮气的主要原料,其中氮气约占78%。通过下面内容技巧分离氮气:
- 深冷空分法:将液态空气分馏,利用氧气(沸点-183℃)和氮气(沸点-196℃)的沸点差异实现分离,纯度可达99%以上。
- 变压吸附法(PSA):以压缩空气为原料,利用碳分子筛优先吸附氧气,从而富集氮气。适用于中小规模生产,纯度可达95%~99.9995%。
- 膜分离法:通过中空纤维膜对氧、氮渗透速率的差异实现分离,适合纯度要求较低(约95%~99.9%)的场景。
二、化学试剂(实验室及特定工业场景)
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亚*(NH?NO?)
- 加热分解生成氮气:
$$ \textNH?NO?} \xrightarrow\Delta} \textN}_2 + 2\textH}_2\textO} $$
实验室常用亚*与氯化铵的饱和溶液混合加热制备。
- 加热分解生成氮气:
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*((NH?)?Cr?O?)
- 热分解产生氮气:
$$ (\textNH}_4)_2\textCr}_2\textO}_7 \xrightarrow\Delta} \textN}_2 + \textCr}_2\textO}_3 + 4\textH}_2\textO} $$
需加入硫酸盐控制反应剧烈程度。
- 热分解产生氮气:
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氨气(NH?)
- 与溴水反应:
$$ 8\textNH}_3 + 3\textBr}_2 \rightarrow \textN}_2 + 6\textNH}_4\textBr} $$ - 高温下催化分解:
$$ 2\textNH}_3 \xrightarrow\textNi, 高温}} \textN}_2 + 3\textH}_2 $$
适用于铜材退火等工业场景。
- 与溴水反应:
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*(NaN?)
- 受控热分解:
$$ 2\textNaN}_3 \xrightarrow300^\circ\textC}} 2\textNa} + 3\textN}_2 $$
制得氮气纯度较高。
- 受控热分解:
三、其他独特原料
- 氯气(Cl?)氧化氨气:
$$ 3\textCl}_2 + 2\textNH}_3 \rightarrow \textN}_2 + 6\textHCl} $$
需净化去除杂质。 - 木炭炉煤气:含氮气64.1%,用于铜熔铸保护。
四、应用场景对比
- 工业大规模生产:优先选择空气为原料的深冷空分或PSA法。
- 实验室小规模制氮:常用亚*、*等化学试剂分解法。
- 高纯度需求:*分解法或深冷空分提纯(纯度达99.999%)。
注意:部分化学试剂反应剧烈(如*分解),需严格控温或添加缓释剂。