制氮气

制氮气

‌氮气的性质和用途‌氮气（N2）是氮元素形成的一种单质，常温常压下是一种无色无味的气体。氮气占大气量的约78%，具有高度的化学稳定性，只有在高温高压及催化剂条件下才能和‌氢气反应生成氨气，或在放电情况下与氧气化合生成一氧化氮。氮气的这种高度化学稳定性与其分子结构有关，2个N原子以叁键结合成为氮气分子，包含1个σ键和2个π键，因此在化学反应中难以参与。制氮机的工作原理和分类制氮机是以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。工业上应用的制氮机主要有三种：‌深冷空分法、‌分子筛空分法（PSA）和‌膜空分法。制氮机通常采用变压吸附技术，使用‌碳分子筛作为吸附剂，通过加压吸附和解压再生来完成氮氧分离，获得高纯度的氮气。实验室制取氮气的方法在实验室中，可以通过以下几种方法制取氮气：加热‌亚硝酸胺浓溶液：化学反应方程式为NH4NO2(69.85℃)=N2+2H2O。亚硝酸钠的饱和溶液与‌氯化铵的饱和溶液相互反应：化学反应方程式为NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2+2H2O。氨气通过红热的‌氧化铜：化学反应方程式为2NH3+3CuO(加热)=3Cu+N2+3H2O。氨水与‌溴水反应：化学反应方程式为8NH3+3Br2(aq)=6NH4Br+N2。重铬酸铵加热分解：化学反应方程式为(NH4)2Cr2O7(加热)=Cr2O3+N2+4H2O。加热叠氮化钠：化学反应方程式为2NaN3(加热)=2Na+3N2。