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氮氣：

氮氣，常況下是一種無色無味無臭的氣體，且通常無毒。氮氣占大氣總量的78.12%（體積分數(shù)），是空氣的主要成份。常溫下為氣體，在標準大氣壓下，冷卻至-195.8℃時，變成沒有顏色的液體，冷卻至-209.86℃時，液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但在高溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，用來制取對人類有用的新物質(zhì)。

物理性質(zhì)：

（1）無色無味的氣體

（2）不易溶于水

（3）在標準狀況下密度為1.251g/L，密度比空氣略小

化學(xué)性質(zhì)：

化學(xué)性質(zhì)不活潑，一般情況下不能燃燒，也不支持燃燒；在常溫下難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但在高溫下也能與一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

用途：

(1)焊接金屬時做保護氣

(2)燈泡中填充氮氣以延長燈泡的使用壽命，食品包裝袋中充有氮氣以防止食品腐爛變質(zhì)

(3)醫(yī)療上可以在液氮冷凍麻醉的條件下做手術(shù)

(4)超導(dǎo)材料在液氮的低溫環(huán)境下能顯示超導(dǎo)性能

(5)制造氮肥和硝酸

(6)有些博物館把貴重罕見的書畫，墨寶保存在充滿氮氣的圓筒中，既可以避免氧化變質(zhì)，又可防止蟲蛀霉變。

氮的化學(xué)性質(zhì):

1. 氮化物反應(yīng)

氮化鎂與水反應(yīng)：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑

在放電條件下，氮氣才可以和氧氣化合生成一氧化氮：N2+O2=放電=2NO

一氧化氮與氧氣迅速化合，生成二氧化氮2NO+O2=2NO2

二氧化氮溶于水，生成硝酸，一氧化氮3NO2+H2O=2HNO3+NO

五氧化二氮溶于水，生成硝酸，N2O5+H2O=2HNO3

2. 氮和活潑金屬反應(yīng)

N2與金屬鋰在常溫下就可直接反應(yīng)：6Li+N2===2Li3N

N2與堿土金屬Mg、Ca、Sr、Ba在熾熱的溫度下作用：3Ca+N2===Ca3N2

N2與鎂條反應(yīng)：3Mg+N2=點燃=Mg3N2(氮化鎂)

3. 氮和非金屬反應(yīng)

N2與氫氣反應(yīng)制氨氣：N2+3H2===（可逆符號）2NH3

N2與硼要在白熱的溫度才能反應(yīng)：2B+N2===2BN（大分子化合物）

N2與硅和其它族元素的單質(zhì)一般要在高于1473K的溫度下才能反應(yīng)。

氮氣用途——汽車輪胎

1.提高輪胎行駛的穩(wěn)定性和舒適性

氮氣幾乎為惰性的雙原子氣體，化學(xué)性質(zhì)極不活潑，氣體分子比氧分子大，不易熱脹冷縮，變形幅度小，其滲透輪胎胎壁的速度比空氣慢約30～40%，能保持穩(wěn)定胎壓，提高輪胎行駛的穩(wěn)定性，保證駕駛的舒適性；氮氣的音頻傳導(dǎo)性低，相當于普通空氣的1/5，使用氮氣能有效減少輪胎的噪音，提高行駛的寧靜度。

2.防止爆胎和缺氣碾行

爆胎是公路交通事故中的頭號殺手。據(jù)統(tǒng)計，在高速公路上有46%的交通事故是由于輪胎發(fā)生故障引起的，其中爆胎一項就占輪胎事故總量的70%。汽車行駛時氮氣，輪胎溫度會因與地面磨擦而升高，尤其在高速行駛及緊急剎車時，胎內(nèi)氣體溫度會急速上升氮氣，胎壓驟增氮氣，所以會有爆胎的可能。而高溫導(dǎo)致輪胎橡膠老化，疲勞強度下降，胎面磨損劇烈，又是可能爆胎的重要因素。而與一般高壓空氣相比，高純度氮氣因為無氧且?guī)缀醪缓莶缓?，其熱膨脹系?shù)低，熱傳導(dǎo)性低，升溫慢，降低了輪胎聚熱的速度液化氣檢測儀，不可燃也不助燃等特性，所以可大大地減少爆胎的幾率。

3.延長輪胎使用壽命

使用氮氣后，胎壓穩(wěn)定體積變化小，大大降低了輪胎不規(guī)則磨擦的可能性，如冠磨、胎肩磨、偏磨，提高了輪胎的使用壽命；橡膠的老化是受空氣中的氧分子氧化所致，老化后其強度及彈性下降，且會有龜裂現(xiàn)象，這時造成輪胎使用壽命縮短的原因之一。氮氣分離裝置能極大限度地排除空氣中的氧氣、硫、油、水和其它雜質(zhì)，有效降低了輪胎內(nèi)襯層的氧化程度和橡膠被腐蝕的現(xiàn)象硫化氫報警器，不會腐蝕金屬輪輞，延長了輪胎的使用壽命，也極大程度減少輪輞生銹的狀況。

4.減少油耗，保護環(huán)境

輪胎胎壓的不足與受熱后滾動阻力的增加，會造成汽車行駛時的油耗增加；而氮氣除了可以維持穩(wěn)定的胎壓，延緩胎壓降低之外，其干燥且不含油不含水，熱傳導(dǎo)性低，升溫慢的特性，減低了輪胎行走時溫度的升高，以及輪胎變形小抓地力提高等，降低了滾動阻力，從而達到減少油耗的目的。

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