氮

简介

氮：符号N。属于周期表第15组（主族VB）的无色气体元素。它发生在空气中（约占体积的78％），是生物体中蛋白质和核酸的重要组成部分。氮有19个同位素，其中两个是稳定的。 稳定态氮及其与地球上自然氮丰度的比例为：N-14 = 99.634％，N-15 = 0.366％。 其他17种同位素是放射性的，是在核反应堆中人造的，半衰期从几纳秒到9.965分钟不等。在天然气态下，氮是一种相对惰性的双原子分子（N2），无色，无味和无味，但它负责数百种活性化合物。它约占我们呼吸空气的78％。我们不断地将其吸入肺部而没有刺激或感觉。因此，我们确实没有发现它的存在。液化后，仍然无色无味，密度类似于水。

理化性质

大气中约有4,000万亿吨气体，其中氮气占78％。 氮气微溶于水和酒精。 它是不可燃的，被认为是一种窒息性气体（即，呼吸纯净的氮气会剥夺人体的氧气）。尽管氮被认为是一种惰性元素，但它会形成一些非常活跃的化合物。 它可用作稀释剂并控制自然的燃烧和呼吸速率，在较高的氧气浓度下会更快。氮可溶于水和酒精，但基本上不溶于大多数其他液体。它在生活中是必不可少的，其化合物可用作食物或肥料。氮用于制造氨和硝酸。氮气在环境温度和中等温度下基本上是惰性气体。因此，大多数金属都容易处理它。在升高的温度下，氮可能对金属和合金具有侵蚀性。

发现历史

瑞典化学家卡尔middot谢勒（Carl Scheele）和苏格兰植物学家丹尼尔middot卢瑟福（Daniel Rutherford）在1772年分部发现了氮。 牧师卡文迪许和拉瓦锡也在差不多的同一时间独立地获得了氮。 氮气首先被拉瓦锡（Lavoisier）认可为元素，他将其命名为ldquo偶氮rdquo，意思是ldquo无生命rdquo。 查普塔尔在1790年将该元素命名为氮。 该名称源自希腊语ldquo nitrerdquo（硝酸盐中含氮的硝酸盐）。

来源

氮是地球上第30大最丰富的元素。考虑到氮气占大气量的4/5，即占氮气的78％以上，我们几乎可以使用无限量的氮气。每年通过液化空气生产超过3,300万吨的氮气，然后使用分馏在大气中生产氮气以及其他气体。氮也以硝酸盐形式存在于多种矿物质中，例如智利硝石（硝酸钠），硝石或硝石（硝酸钾）和含有铵盐的矿物质。氮存在于许多复杂的有机分子中，包括存在于所有活生物体中的蛋白质和氨基酸。

应用

氮气通常被称为惰性气体，用于某些惰性气氛中以进行金属处理，并用于灯泡中以防止产生电弧，但它不是化学惰性的。 它是动植物生命中必不可少的元素，并且是许多有用化合物的组成部分。 氮与许多金属结合形成硬氮化物，可用作耐磨金属。 钢中的少量氮会抑制高温下的晶粒生长，并且还会提高某些钢的强度。 它也可用于在钢上产生坚硬的表面。氮气可用于制造氨，硝酸，硝酸盐，氰化物等在制造炸药中填充高温温度计，白炽灯泡形成惰性材料以保存材料，用于干燥箱或手套袋中。食品冷冻过​​程中的液氮在实验室中作为冷却剂。

制备

氮气是通过分馏液化空气从商业上大量获得的。

危害性

氮气是无毒的，但它是一种窒息性气体，其本身无法支持氧化（燃烧）或维持生命。如果您在任何时间内呼吸纯氮气，都会死亡-不是因为氮气是有毒气体，而是因为您的身体将被剥夺氧气。

产品描述

N₂，通常状况下是一种无色无味无臭无毒的气体，而且一般氮气比空气密度小。氮气占大气总量的78.08%（体积分数），是空气的主要成份之一。在标准大气压下，氮气冷却至-195.8℃时，变成无色的液体，冷却至-209.8℃时，液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质不活泼，几乎是完完全全的惰性气体，在高浓度下可引起窒息。

鉴别试验

燃烧火焰在氮气中即应熄灭。

毒性

ADI不必规定(FAO/WHO，2001)。
GRAS(FDA，§184.1540，2000)。

毒性

氮气本身是无毒的。仅在氧气压力明显低时，才表现出氮气的毒性。在大气压力为3.923×106Pa(即在氮气的压力为3.138 Pa下)，对视、听和嗅觉刺激迟钝。生产液体氮时，要戴防护手套和眼镜，车间要通风，保证安全运输。

食品添加剂最大允许使用量最大允许残留量标准

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