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    • 基本信息
    • 制备方法及用途
    • 物化性质
    • 安全信息
    • 毒理性
    • MSDS
    • 结构与计算化学
    • 下游产品

    高纯氮 基本信息

    中文名称:
    高纯氮 
    中文别名:
    高纯氮;
    氮气;
    氮;
    液氮;
    纯氮 
    英文名称:
    Nitrogen
    英文别名:
    dinitrogen;
    Nitrogen;
    molecular nitrogen 
    CAS No.:
    7727-37-9
    分 子 式:

    N2

    分 子 量:
    28.02
    精确分子量:
    28.00610
    PSA:
    47.58000
    MDL:
    MFCD00011416
    EINECS:
    231-783-9
    InChI:
    InChI=1/N2/c1-2
    危险品标志:

     

    风险术语:

     

    安全术语:

    S38

    分子结构式:
    SDS:
    查看

    高纯氮 制备方法及用途

    制备方法

    用于合成氨、硝酸、氰氨化钙、氰化物、过氧化氢等生产。纯氮气用作防止氧化、挥发、易燃物质的?;て?、灯泡填充气。液氮主要用作冷源,用于仪器或机件的深度冷冻处理及食品速冻。也用于低温微粉碎用及电子工业等。主要在集成电路、半导体和电真空器件、彩色显像管制造中用作?;て驮嗽仄?,化学气相淀积时的载气,液体扩散源的携带气,高温扩散炉中器件的?;て?,还可用于石油、化工和氮分子激光器的生产中,且可作分析仪器载气,如标准气、校正气、平衡气及在线仪表标准气等。纯氮用于化工、冶炼及电子工业,用作置换气、?;て?。高纯氮用于标准混合气制备及电子工业中用作?;て?、置换气、运载气及反应气。用于合成氨,制硝酸,用作物质?;ぜ?、冷冻剂等。

    合成制备方法

    1.空分法 采用全低压流程,首先清除空气中灰尘和机械杂质,然后在压缩机中压缩,清除压缩空气中二氧化碳,干燥压缩空气,经液化、精馏,分离成氧和氮气。氮气贮藏在氮气柜;液氮送入贮槽,压缩的氮气充填氮气瓶中。

    图XV-1 NaN3分解装置 利用活性铜提纯氮气装置

    2.在如图所示的装置中,向长为40cm,直径为2cm的玻璃制分解管中装填数毫米厚,经重结晶并干燥的NaN3。磨口接头用湿布包裹使之冷却。用高真空泵将整个装置抽成真空,在保持真空下进行加热干燥。但装有NaN3的那根玻璃管不能加热到NaN3分解的温度。用高频真空检漏器检测系统是否漏气。这样做之后,用火焰均匀地加热管1。关闭活塞3,从一头依序将NaN3加热至开始分解。加热一段时间后停止加热,关闭活塞4和5,打开活塞3后,当确定压力计6的压力在增加,说明气体还在继续生成,当压力增加缓慢时,应再加热。如此继续操作直到在压力计上可以看到烧瓶中有了一些压力,制取了足够量的气体为止。当钠的细尘在烧瓶7中落下后,就可让气体进入烧瓶8。不要用玻璃棉来挡住钠的细尘。此操作不会有爆炸的危险,因为即使压力突然增加,最坏的结果也只不过是在2处将磨口冲开而已。此法制得的氮气已经很纯,无需再加纯制。NaN3的分解温度为280℃,KN3为360℃。

    3.由钢瓶氮气纯制:钢瓶氮气中的水蒸气和CO2等杂质可用通常的洗涤剂除去,但除去痕量的氧气很困难。如需要高纯度的氮气最好选用下述的方法:装置如图,将长度为10m,电阻为64Ω的电热线直接缠绕在一根长75cm,直径4cm的玻璃管上。利用调压变压器将管子内的温度调节到约170℃。内管的外面再套上一个玻璃管以减少热量损失,同时试验时也可以观察内管中的现象。在内管中密封填充物,然后从内管的上面通入氢气,确认其中的空气被驱净后,即可通电加热。把还原CuO所生成的水从活塞中放走。当填充物全部变成暗紫色后,即可停止氢气,通入待纯制的氮气,填充物可用下列方法制得:

    将120g Cu(OH)2CuCO3溶于2L浓氨水中,加入用盐酸洗过并经灼烧过的硅藻土420g,在水浴上蒸干。将其粉碎成3~5mm大小,在150~180℃彻底干燥至颗粒呈现棕色光泽。筛去细粉,得到产品。

    图NaN3分解装置利用活性铜提纯氮气装置

    1—加热管;2—磨口活塞;3,4,5—活塞;6—压力计;7,8—烧瓶2将250g CuCl2·H2O(或366g CuSO4·5H2O)溶于2L水中。加入用盐酸煮过并经过灼烧的硅藻土250g,加热至60℃,并在猛力搅拌下,将200g NaOH溶于500mL水的60℃溶液加入,10min后,将它倾入10L蒸馏水中。放置沉降,倾去上层清液,用蒸馏水用倾析法反复洗涤多次后抽吸过滤。将滤饼在螺旋手压机中压成3~5mm的细条,晾至半干后切成5~10mm细段,在180℃下烘干至恒重。

    高纯氮一般以空气分离装置生产的氮气作为原料,通过化学法、吸附干燥法、变压吸附法及膜分离法等净化制成。

    用途简介

    用途

    1.用于合成氨、硝酸、氰氨化钙、氰化物、过氧化氢等生产。纯氮气用作防止氧化、挥发、易燃物质的?;て?、灯泡填充气。液氮主要用作冷源,用于仪器或机件的深度冷冻处理及食品速冻。也用于低温微粉碎用及电子工业等。

    2.主要在集成电路、半导体和电真空器件、彩色显像管制造中用作?;て驮嗽仄?,化学气相淀积时的载气,液体扩散源的携带气,高温扩散炉中器件的?;て?,还可用于石油、化工和氮分子激光器的生产中,且可作分析仪器载气,如标准气、校正气、平衡气及在线仪表标准气等。

    3.纯氮用于化工、冶炼及电子工业,用作置换气、?;て?。高纯氮用于标准混合气制备及电子工业中用作?;て?、置换气、运载气及反应气。

    4.用于合成氨,制硝酸,用作物质?;ぜ?、冷冻剂等。[14]

    高纯氮 物化性质

    外观与性状:
    无色,无气味的气体
    密度:
    1.2506
    熔点:
    ?210?°C(lit.)
    沸点:
    ?196?°C(lit.)
    蒸汽密度:
    0.97 (vs air)
    存储条件/存储方法:
    库房通风低温干燥,轻装轻卸
    稳定性相关:

    1.常温下化学性质稳定,加热至560℃时,能被镁、钙、锂和另外一些金属所吸收。在更高温度下能直接与氧和氢化合。溶于水(0℃时2.33cm3/100ml水,40℃时1.42cm3/100ml水),微溶于醇。液化温度77.35k,固化温度63.2k。无色无嗅的气体,在水中的溶解度很小,在室温下化学性质为惰性,但可被碳吸收。

    2.稳定性[11]  稳定

    3.聚合危害[12] 不聚合

    其它信息:

    1.性状:无色无味压缩气体[1]

    2.熔点(℃):-209.9[2]

    3.沸点(℃):-196[3]

    4.相对密度(水=1):0.81(-196℃)[4]

    5.相对蒸气密度(空气=1):0.97[5]

    6.饱和蒸气压(kPa):1026.42(-173℃)[6]

    7.临界温度(℃):147.1[7]

    8.临界压力(MPa):3.40[8]

    9.辛醇/水分配系数:0.67[9]

    10.溶解性:微溶于水、乙醇,溶于液氨。[10]

    高纯氮 安全信息

    风险类别:
    2.2
    海关代码:
    2804300000
    WGK_Germany:
    -
    德国有关水污染物质的分类清单
    安全说明:
    S38
    RTECS号:
    QW9700000
    安全标志:
    S38:在通风不良的场所,佩戴合适的呼吸装置。

    高纯氮 毒理性

    CHEMICAL IDENTIFICATION

    RTECS NUMBER :
    QW9700000
    CHEMICAL NAME :
    Nitrogen
    CAS REGISTRY NUMBER :
    7727-37-9
    LAST UPDATED :
    199712
    DATA ITEMS CITED :
    14
    MOLECULAR FORMULA :
    N2
    MOLECULAR WEIGHT :
    28.02
    WISWESSER LINE NOTATION :
    .N2
    毒理学数据:

    1.急性毒性  暂无资料

    2.刺激性   暂无资料

     

    生态数据:

    1.生态毒性    暂无资料

    2.生物降解性   暂无资料

    3.非生物降解性  暂无资料

    高纯氮 MSDS

    第一部分:化学品名称

    高纯氮 分子结构与计算化学数据

    分子结构数据

    1、摩尔折射率:3.87

    2、摩尔体积(cm3/mol):31.9

    3、等张比容(90.2K):70.5

    4、表面张力(dyne/cm):23.6

    5、极化率(10-24cm3):1.53

    计算化学数据

    1.疏水参数计算参考值(XlogP):0.1

    2.氢键供体数量:0

    3.氢键受体数量:2

    4.可旋转化学键数量:0

    5.互变异构体数量:无

    6.拓扑分子极性表面积47.6

    7.重原子数量:2

    8.表面电荷:0

    9.复杂度:8

    10.同位素原子数量:0

    11.确定原子立构中心数量:0

    12.不确定原子立构中心数量:0

    13.确定化学键立构中心数量:0

    14.不确定化学键立构中心数量:0

    15.共价键单元数量:1

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