基本信息：

中文名：氮氣

英文名：Nitrogen

化學式：N2

相對分子質量：28.013

化學性質：不活潑

CAS登錄號：7727-37-9

EINECS登錄號：231-783-9

發現者：亨利·卡文迪許

命名者：安托萬-洛朗·拉瓦錫

化學性質

由氮元素的氧化態-吉布斯自由能圖也可以看出，除了NH4+離子外，氧化數為0的N2分子在圖中曲線的最低點，這表明相對于其它氧化數的氮的化合物來講的話，N2是熱力學穩定狀態結構。氧化數為0到+5之間的各種氮的化合物的值都位于HNO3和N2兩點的連線（圖中的虛線）的上方，因此，這些化合物在熱力學上是不穩定的，容易發生歧化反應。在圖中唯一的一個比N2分子值低的是NH4+離子。

由氮分子中三鍵鍵能很大，不容易被破壞，因此其化學性質十分穩定，只有在高溫高壓并有催化劑存在的條件下，氮氣可以和氫氣反應生成氨。

氮化物反應

氮化鎂與水反應：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

氮和活潑金屬反應

N2 與金屬鋰在常溫下就可直接反應：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：3Mg+N2=點燃=Mg3N2(氮化鎂)

氮和非金屬反應

N2與氫氣反應制氨氣：N2+3H2?2NH3 （高溫 高壓 催化劑）

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

N2與硅和其它族元素的單質一般要在高于1473K的溫度下才能反應。

 技術指標

物理性質

氮氣在常況下是一種無色無味的氣體，且通常無毒。氮氣占空氣總量的78.12%（體積分數），在標準情況下的氣體密度是1.25g/L，氮氣難溶于水，在常溫常壓下，1體積水中大約只溶解0.02體積的氮氣。氮氣是難液化的氣體。氮氣在極低溫下會液化成無色液體，進一步降低溫度時，更會形成白色晶狀固體。在生產中，通常采用黑色鋼瓶盛放氮氣。其他物理性質見下表：

化工合成

氮主要用于合成氨，反應式為N2+3H2?2NH3( 條件為高壓，高溫、和催化劑。反應為可逆反應）還是合成纖維（錦綸、腈綸），合成樹脂，合成橡膠等的重要原料。 氮是一種營養元素還可以用來制作化肥。例如：碳酸氫銨NH4HCO3，氯化銨NH4Cl，硝酸銨NH4NO3等等。

汽車輪胎

1.提高輪胎行駛的穩定性和舒適性

氮氣幾乎為惰性的雙原子氣體，化學性質極不活潑，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%， 能保持穩定胎壓，提高輪胎行駛的穩定性，保證駕駛的舒適性；氮氣的音頻傳導性低，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。據統計，在高速公路上有46%的交通事故是由于輪胎發生故障引起的，其中爆胎一項就占輪胎事故總量的70%。汽車行駛時，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，胎內氣體溫度會急速上升，胎壓驟增，所以會有爆胎的可能。而高溫導致輪胎橡膠老化，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幾乎不含水份不含油，其熱膨脹系數低，熱傳導性低，升溫慢，降低了輪胎聚熱的速度，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，胎壓穩定體積變化小，大大降低了輪胎不規則磨擦的可能性，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，有效降低了輪胎內襯層的氧化程度和橡膠被腐蝕的現象，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。

       氮氣彈簧

其他作用

由于氮的化學惰性，常用作保護氣體，如：瓜果，食品，燈泡填充氣。以防止某些物體暴露于空氣時被氧所氧化，用氮氣填充糧倉，可使糧食不霉爛、不發芽，長期保存。液氮還可用作深度冷凍劑。作為冷凍劑在醫院做除斑,包,豆等的手術時常常也使用, 即將斑,包,豆等凍掉,但是容易出現疤痕,并不建議使用。高純氮氣用作色譜儀等儀器的載氣。用作銅管的光亮退火保護氣體。跟高純氦氣、高純二氧化碳一起用作激光切割機的激光氣體。氮氣也作為食品保鮮保護氣體的用途。在化工行業，氮氣主要用作保護氣體、置換氣體、洗滌氣體、安全保障氣體。用作鋁制品、鋁型材加工，鋁薄軋制等保護氣體。用作回流焊和波峰焊配套的保護氣體，提高焊接質量。用作浮法玻璃生產過程中的保護氣體，防錫槽氧化。

操作處置與儲存

操作注意事項：密閉操作。密閉操作，提供良好的自然通風條件。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備泄漏應急處理設備。

儲存注意事項：儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。儲區應備有泄漏應急處理設備。

運輸信息

危險貨物編號：22005

UN編號：1066

包裝標志：不燃氣體

包裝類別：O53

包裝方法：鋼質氣瓶；安瓿瓶外普通木箱。

運輸注意事項：采用鋼瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，并應將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護欄板，并用三角木墊卡牢，防止滾動。嚴禁與易燃物或可燃物等混裝混運。夏季應早晚運輸，防止日光曝曬。鐵路運輸時要禁止溜放。

危險性概述

危險性類別：第2.2類 惰性氣體

侵入途徑：吸入

健康危害：空氣中氮氣含量過高，使吸入氣氧分壓下降，引起缺氧窒息。吸入氮氣濃度不太高時，患者最初感胸悶、氣短、疲軟無力；繼而有煩躁不安、極度興奮、亂跑、叫喊、神情恍惚、步態不穩，稱之為“氮酩酊”，可進入昏睡或昏迷狀態。吸入高濃度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。

潛水員深潛時，可發生氮的麻醉作用；若從高壓環境下過快轉入常壓環境，體內會形成氮氣氣泡，壓迫神經、血管或造成徽血管阻塞，發生“減壓病”。

環境危害：無

燃爆危險：本品不燃。

急救措施

皮膚接觸：沒事（因空氣中就含有約78%的氮）

眼睛接觸：沒事（理由同上）

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸心跳停止時，立即進行人工呼吸和胸外心臟按壓術。就醫。

食入：沒事

消防措施

危險特性：若遇高熱，容器內壓增大，有開裂和爆炸的危險。

有害燃燒產物：氮氣。

滅火方法：本品不燃。盡可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結束用霧狀水保持火場中容器冷卻?？捎渺F狀水噴淋加速液氮蒸發，但不可使用水槍射至液氮。

泄漏應急處理

應急處理：迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風，加速擴散。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。