Khí Nito là gì? Cách điều chế Nitơ trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp

Ngày đăng : 17/06/2021

Khí nitơ tạo nên 78% bầu khí quyển của Trái đất và là một trong những hợp chất chiếm phần lớn nhất trong không khí. Các ngành công nghiệp như sản xuất thực phẩm và dược phẩm yêu cầu sử dụng nitơ như một phần của quy trình của họ. Nhưng khí nitơ được điều chế để đạt độ tinh khiết và sử dụng như thế nào?

Định nghĩa khí Nitơ

Nitơ hoặc N – tên viết tắt khoa học của nó, là một nguyên tố không màu, không mùi. Nitơ có trong đất dưới chân chúng ta, trong nước chúng ta uống và trong không khí chúng ta thở. Trên thực tế, nitơ là nguyên tố dồi dào nhất trong bầu khí quyển của Trái đất: khoảng 78% khí quyển là nitơ! Nitơ rất quan trọng đối với mọi sinh vật, bao gồm cả chúng ta. 

Bạn đang đọc: Khí Nito là gì? Cách điều chế Nitơ trong phòng thí nghiệm

Khí nito là gì ?Nó đóng một vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng của cây xanh : quá ít nitơ cây không hề tăng trưởng mạnh dẫn đến hiệu suất cây xanh thấp, nhưng quá nhiều nitơ hoàn toàn có thể gây độc cho cây xanh. Nitơ thiết yếu cho nguồn phân phối thực phẩm của tất cả chúng ta, nhưng dư thừa nitơ hoàn toàn có thể gây hại cho thiên nhiên và môi trường .

Tính chất của Dinitrogen (N2)

Tính chất vật lý của Dinitrogen (N2)

• N2 là một chất khí không màu, không mùi và không vị .
• N2 không độc nhưng động vật hoang dã chết trong bầu không khí nitơ vì muốn có oxy .
• N2 có độ hòa tan rất thấp trong nước ( 23,2 cm trên lít nước )
• Điểm nóng chảy và sôi của nó lần lượt là 63,2 K ( – 210 độ C ) và 77,2 K ( – 195.79 độ C ) .

Tính chất hóa học của Dinitrogen (N2)

– N2 hầu hết không phản ứng ở nhiệt độ thường. Nó không cháy và cũng không tương hỗ quy trình đốt cháy .Tính trơ hóa học của N2 ở nhiệt độ thường là do phân tử có tính không thay đổi cao .- Trong phân tử N2, hai nguyên tử nitơ link với nhau bằng link ba. Liên kết ba có entanpi link rất cao ( lượng nhiệt năng thiết yếu để phá vỡ một link hóa học ). Do entanpi phân ly link rất cao, N2 phần đông không phản ứng với hầu hết các thuốc thử .- Tuy nhiên, ở nhiệt độ cao, nó phối hợp với một số ít sắt kẽm kim loại và phi kim loại để tạo thành các hợp chất ion và cộng hóa trị được gọi là nitrua. Dưới đây là một số ít phản ứng hóa học quan trọng của N2 .

Kết hợp với kim loại điện dương

N2 tích hợp với một số ít sắt kẽm kim loại có tính điện động cao ở nhiệt độ cao tạo thành nitrua của chúng. Lithium nitride hình thành chậm ở nhiệt độ thường nhưng nhanh gọn ở nhiệt độ cao hơn. Magie và nhôm liên tục cháy trong môi trường tự nhiên nitơ tạo thành nitrit của chúng. Canxi, stronti và bari phản ứng với N2 khi chúng nóng đỏ .6L i + N2 → 2L i3N23M g + N2 → Mg3N22A l + N2 → 2A lN3C a + 2N → Ca3N2N2 phối hợp với O2 khi có hồ quang điện ( trên 3273K ) tạo thành oxit nitricN + O → 2NOPhương trìnhĐiều gì xảy ra khi N2 tích hợp với H2 ?N2 phản ứng với H2 ở 725K dưới áp suất 200 atm với sự xuất hiện của chất xúc tác ( sắt và molypden được phân loại mịn ) .N + 3H → 2NHViết phương trình hóa học cho phản ứng của N2 với Alumina và Canxi cacbua .Al2O3 + N2 + 3C → 2A lN + 3COCaC2 + N2 → CaCN2 + CCaCN2 hay Canxi xyanua là một loại phân bón quan trọng .

Ứng dụng Dinitrogen (N2)

Ứng dụng chính của N2 là trong sản xuất amoniac. Nó cũng được sử dụng để điều chế một số hóa chất quan trọng khác như canxi xyanua, axit nitric, v.v.

Nó được sử dụng để cung cấp một bầu không khí trơ trong một số hoạt động luyện kim.

Nitơ lỏng được sử dụng như một chất làm lạnh để dữ gìn và bảo vệ các vật tư sinh học và trong các mẫu sản phẩm thực phẩm ướp lạnh. Nó cũng được sử dụng trong phẫu thuật lạnh. Nó được sử dụng như một chất pha loãng trợ ​ ​ cho các hóa chất phản ứng .

Những ngành công nghiệp nào sử dụng khí nitơ?

Dưới đây là một danh sách nhỏ các ngành công nghiệp hiện đang sử dụng nitơ như một phần của quá trình sản xuất của họ.

Xem thêm: Hướng dẫn giải bài 1,2,3,4,5 trang 25 SGK Công nghệ 7

• Công nghiệp thực phẩm – Ngành công nghiệp thực phẩm sử dụng nitơ khi đóng gói thực phẩm để ngăn ngừa quy trình oxy hóa và thực phẩm không bị hỏng .
• Semiconductor Industry – Ngành công nghiệp bán dẫn sử dụng để vô hiệu oxy khi tăng trưởng các bóng bán dẫn và mạch điện để ngăn ngừa quy trình oxy hóa dẫn đến hỏng hóc trong mạch .
• Sản xuất thép – Khi sản xuất thép, nitơ được sử dụng để ngăn ngừa quy trình oxy hóa .
• Sản xuất bóng đèn Ligh – Một chất sửa chữa thay thế cho khí argon là nitơ khi sản xuất bóng đèn. Nó cũng là một giải pháp thay thế sửa chữa rẻ hơn .

Cách điều chế khí Nito N2 trong phòng thí nghiệm

Phương pháp điều chế Dinitơ (N2) trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, N2 được điều chế bằng cách đun nóng dung dịch nước của amoni clorua và natri nitrit .NH4Cl + Na2NO → NaCl + 2H2 O + N2Một lượng nhỏ oxit nitric và axit nitric cũng được tạo thành trong phản ứng này. Do đó, N2 thu được được tinh chế bằng cách cho khí sinh ra đi qua dung dịch axit sunfuric trong nước có chứa kali dicromat .

Các phương pháp điều chế N2 khác

1. Bằng cách phân hủy nhiệt của amoni dicromat

Khi các tinh thể amoni dicromat màu đỏ được đun nóng, một phản ứng kinh hoàng xảy ra kèm theo các tia sáng và sự tăng trưởng của nitơ .( NH4 ) 2C r2O7 → N2 + 4H2 O + Cr2O3

2. Bằng cách oxy hóa amoniac

Khi amoniac bị oxi hóa bởi một oxit đồng nóng đỏ hoặc bằng clo, người ta thu được nitơ .2NH3 + 3C uO → N2 + 3H2 O + 3C u8NH3 + 3C l2 → N2 + 6NH4 Cl

3. Bằng cách phân hủy nhiệt của Natri Azide

Nitơ rất tinh khiết hoàn toàn có thể thu được bằng cách đun nóng natri hoặc bari azit .2N aN3 → 2N a + 3N2Ba ( N3 ) 2 → Ba + 3N2

Cách điều chế Nitơ (N2) trong công nghiệp

Có hai chiêu thức điều chế nitơ dùng trong công nghiệp ; cơ học và chưng cất phân đoạn .

1. Chưng cất phân đoạn khí Nito

Quá trình làm lạnh không khí thành trạng thái lỏng, sau đó tách nitơ khỏi các hợp chất hóa học khác bằng cách sử dụng điểm sôi khác nhau. Phương pháp này tạo ra nitơ có độ tinh khiết cao dùng trong công nghiệp .

2. Cơ khí chế tạo

Có hai cách nitơ hoàn toàn có thể được sản xuất bằng cách sử dụng máy phát điện ; lọc màng hoặc hấp thụ xoay áp ( PSA ) .

– Phương pháp lọc màng

Sử dụng bộ lọc ống sợi rỗng bán thấm nhỏ để tách các hợp chất trong không khí. Quá trình nhanh gọn này tiêu tốn ít nguồn năng lượng hơn khi so sánh với chưng cất phân đoạn, nhưng tạo ra độ tinh khiết nitơ cấp thấp hơn .

– Hấp thụ Swing áp suất (PSA)

Phương pháp tạo nitơ này sử dụng quy trình tạo cơ học phức tạp hơn một chút ít. Sử dụng vật tư chuyên sử dụng CMS ( sàng phân tử carbon ) để lôi cuốn hợp chất mong ước dựa trên các đặc tính phân tử khác nhau và tách nó khỏi các hợp chất không mong ước tạo ra nitơ có độ tinh khiết cao .Sau khi nitơ đã được tách bằng một trong hai chiêu thức được miêu tả ở trên, nitơ hoàn toàn có thể được tàng trữ để sử dụng trong tương lai .

>>> Mua ngay ngay: Máy tạo nito PSA

Công ty Trách Nhiệm Hữu Hạn TM và DV – KT PHÚ TÍN chuyên phân phối các loại sản phẩm máy nén khí, máy tạo khí nito, máy tạo khí oxy. Cam kết :

• Giá thành rẻ cạnh tranh đối đầu nhất thị trường
• Hỗ trợ lắp ráp sửa chữa thay thế phụ tùng
• Được Giao hàng bởi đội ngũ kỹ thuật viên kinh nghiệm tay nghề lâu năm, chuyên nghiệp .
• Đảm bảo chất lượng, bh dài hạn
• Cam kết giao hàng đúng hẹn, luân chuyển nhanh gọn
• Chế độ bh khá đầy đủ .

Địa chỉ: Đại lộ Bình Dương – Ấp 3 Xã Thới Hòa – Bến Cát – Bình Dương. 

Xem thêm: Đại Học Công Nghệ Miền Đông | Edu2Review

SĐT : 0274.3555108 – 0933 384 579Website : https://vh2.com.vn/

Gmail : [email protected], [email protected]

Source: https://vh2.com.vn
Category : Công Nghệ