高純氮?dú)庵圃?/h1>
來源： 發(fā)布時(shí)間：2025-04-12

雖然同為窒息性氣體，但氮?dú)獾闹舷C(jī)理與二氧化碳的窒息機(jī)理是不一樣的：氮?dú)獾闹舷C(jī)理是由于自身濃度增大導(dǎo)致空氣中含氧量降低而發(fā)生窒息。當(dāng)空氣中氧含量低于18%時(shí)，就會發(fā)生窒息事故。吸入純氮?dú)鈺r(shí)，會因嚴(yán)重缺氧引發(fā)窒息甚至導(dǎo)致死亡。二氧化碳的窒息機(jī)理是由于自身濃度增大導(dǎo)致血液中二氧化碳分壓升高而發(fā)生窒息。當(dāng)空氣中二氧化碳濃度超過5%時(shí)，就會發(fā)生窒息事故。吸入純二氧化碳時(shí)，會因嚴(yán)重酸中毒引發(fā)窒息甚至導(dǎo)致死亡。所以，氮?dú)獾闹舷C(jī)理是缺氧性的，而二氧化碳的窒息機(jī)理是酸中毒性的。氮循環(huán)與氣候變化密切相關(guān)，影響全球碳循環(huán)。高純氮?dú)庵圃?/p>

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氮?dú)猓何锢硇再|(zhì)，氮在常況下是一種無色無味無嗅的氣體，且通常無毒。氮?dú)庹即髿饪偭康?8.12%(體積分?jǐn)?shù))，在標(biāo)準(zhǔn)情況下的氣體密度是1.25g·dm-3，氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冷卻至-195.8℃時(shí)，變成沒有顏色的液體，冷卻至-209.86℃時(shí)，液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮?dú)庠谒锶芙舛群苄。诔爻合拢?體積水中大約只溶解0.02體積的氮?dú)?。它是個(gè)難于液化的氣體。在水中的溶解度很小，在283K時(shí)，一體積水約可溶解0.02體積的N2,氮?dú)庠跇O低溫下會液化成白色液體，進(jìn)一步降低溫度時(shí)，更會形成白色晶狀固體。在生產(chǎn)中，通常采用灰色鋼瓶盛放氮?dú)狻８呒兊獨(dú)庵圃旌侠砝玫獨(dú)赓Y源，減少氮氧化物排放，是人類面臨的重要課題。

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氮?dú)庵舷⒉灰欢ㄖ话l(fā)生在密閉空間內(nèi)，也可能發(fā)生在通風(fēng)不暢或氮?dú)庑孤┑目臻g內(nèi)：氮?dú)馐且环N無色無味的惰性氣體，不能只憑感官判斷空氣中氮?dú)獾臐舛仁欠癯瑯?biāo)。當(dāng)空氣中氮?dú)鉂舛冗^高時(shí)，也就是氧氣含量下降至19.5%以下時(shí)，就會發(fā)生窒息事故。當(dāng)工作空間中氧濃度低于10%時(shí)，可立即使人窒息死亡。氮?dú)獾男孤┛赡軄碜陨a(chǎn)裝置、工藝管道、安全裝置等，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和控制，就可能造成周圍空間的氧含量降低。如果通風(fēng)不暢或新鮮空氣被阻斷，就可能導(dǎo)致空間內(nèi)的氧含量降低。所以，氮?dú)庵舷⒌臈l件是空間內(nèi)的含氧量降低，而不一定是密閉空間。

應(yīng)用領(lǐng)域：1、高純氮?dú)庠诮饘偃坭T工藝中被用于對金屬熔體精煉處理，以提高鑄坯質(zhì)量，例如以高純氮?dú)鉃橹鲹胶喜糠謿?、氣在銅加工中作為光亮退火熱處理的保護(hù)性氣體，它有效地防止銅材的高溫氧化，保持銅材表面的光亮，廢除了酸洗工序。以氮?dú)鉃榛镜哪咎繝t煤氣（其成分為：64.1%N2，34.7%CO，1.2%H2和少量CO2）在銅熔鑄時(shí)作為保護(hù)性氣體，使銅熔體在澆鑄面免受氧化，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。2、生產(chǎn)的氮?dú)獯蠹s10%用作制冷劑，主要包括：通常軟的或類似橡膠物質(zhì)的凝固磨碎、低溫加工橡膠、工程技術(shù)部件的冷縮配合和安裝、生物標(biāo)本，如血液的的保存、在運(yùn)輸中制冷等。在古希臘時(shí)期，人們就已經(jīng)認(rèn)識到氮?dú)獾拇嬖冢Q之為“硝石之氣”。

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氮?dú)猓@種在我們周圍無所不在的氣體，在食品工業(yè)中扮演著至關(guān)重要的角色。由于其分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且不易與其他物質(zhì)反應(yīng)，氮?dú)獗毁x予了“化學(xué)惰性”的稱號，這一特性使得它在食品添加劑中獨(dú)樹一幟。為何膨化食品袋鼓鼓囊囊？打開一袋膨化食品，如薯片，你可能會好奇為何袋子里充盈著氣體。其實(shí)，這并不是商家為了節(jié)省成本而充入的普通空氣，而是食品級的氮?dú)?。氮?dú)庠诖税l(fā)揮了三大功效：1. 延長食品保質(zhì)期：通過排除氧氣，減緩食品的氧化過程和微生物繁殖。2. 防潮：氮?dú)鉅I造的正壓環(huán)境有效防止外部潮氣侵入。3. 保護(hù)食品：充氮包裝為易碎食品如薯片提供了氣體緩沖，減少了儲存和運(yùn)輸中的損壞。氮?dú)庠诶ハx呼吸中，具有調(diào)節(jié)體溫的作用。液態(tài)氮?dú)庑袃r(jià)

氮?dú)庠诂F(xiàn)代農(nóng)業(yè)中扮演著重要角色，合成氨的發(fā)明使得糧食產(chǎn)量大幅提升。高純氮?dú)庵圃?/p>

氮元素的同位素，氮的同位素主要包括氮-14和氮-15。1. 氮-14，豐度：氮-14是氮元素中較常見的同位素，其豐度非常高，約占天然氮的99.636%性質(zhì)：氮-14是一種穩(wěn)定的同位素，沒有放射性。2. 氮-15，豐度：氮-15是一種稀有的氮同位素，其豐度相對較低，約占天然氮的0.364%。性質(zhì)：氮-15也是穩(wěn)定的同位素，沒有放射性。但與氮-14不同，氮-15具有四極矩，這使得它在NMR（核磁共振）中提供了優(yōu)勢，例如更窄的線寬。來源：氮-15的形成主要有兩種來源，分別是氧-15的正電子發(fā)射和碳-15的貝塔衰變。應(yīng)用：氮-15在多個(gè)領(lǐng)域有重要應(yīng)用，包括研究植物的氮攝取、人體中蛋白質(zhì)的代謝等。由于其對機(jī)體無害，氮-15在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也被用作示蹤劑，特別是在兒童和孕婦的研究中。此外，氮-15還用于生產(chǎn)放射性同位素O-15，后者可用于PET（正電子發(fā)射斷層掃描）試驗(yàn)。高純氮?dú)庵圃?/p>