Khi Nitơ là gì? – Ứng dụng chính của khí N2 trong công nghiệp

Khí Nitơ có rất nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp và trong đời sống hàng ngày. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu một số ứng dụng quan trọng của khí Nitơ nào.

Khái quát sơ lược về khí Nitơ

– Nitơ có tên Tiếng Anh là Nitro, là một nguyên tố hóa học, đứng thứ 7 trong bảng tuần hoàn những nguyên tố hóa học .

– Ở điều kiện tự nhiên Nitơ tồn tại dưới dạng khí không màu, không mùi, không vị và tương đối trơ. Ngoại trừ Liti nó không phản ứng với bất cứ chất gì ở nhiệt độ phòng.

Bạn đang đọc: Khi Nitơ là gì? – Ứng dụng chính của khí N2 trong công nghiệp

– Khí Nitơ tự nhiên chiếm đến 78 % khí quyển. Nitơ nguyên bản được gọi là đạm Nitơ, không gây tác động ảnh hưởng xấu tới sức khỏe thể chất con người. Nitơ cũng là một thành phần quan trọng cấu trúc nên vật chất tự nhiên và những tế bào sống .

Nitơ là thành quan trọng cấu trúc nên tế bào sống

Xem ngay >>Tủ hút khí độc phòng thí nghiệm ESCO – Lựa chọn số 1 cho phòng Lab

– Nitơ là khí không cháy và có tính trơ cao đến mức khởi đầu, nó được xếp vào list những loại khí không hề tham gia những phản ứng hóa học. Sau đó, những nhà khoa học đã phát hiện ra rằng trong tự nhiên, khí N2 hoàn toàn có thể tham gia chuyển hóa hóa học, tuy nhiên, phản ứng rất chậm và trở thành những hợp chất .
– Do Nitơ rất dễ bay hơi nên người ta làm ấm Nitơ lỏng là hoàn toàn có thể sản xuất khí Nitơ. Sau đó chúng được chứa trong những bình chứa chuyên sử dụng. Trong quy trình luân chuyển, nito cần được giữ lạnh để tránh khí bay mất .
– Với sự tăng trưởng của nền công nghiệp hóa chất, khí Nito thường được chuyển sang hợp chất Amoniac, sau đó chuyển hóa tiếp và trở thành những hóa chất như thuốc nổ, sản xuất phân bón, axit nitric .

Tính chất đặc trưng của khí Nitơ

1. Nitơ là chất oxy hóa

– Tác dụng với sắt kẽm kim loại tạo thành muối Nitrua
+ Ở nhiệt độ thường, Nito chỉ công dụng với Li :
6L i + N2 → 2L i3N
+ Ở nhiệt độ cao, Nito phản ứng với nhiều sắt kẽm kim loại như Mg, Ca, Al, …
2A l + N2 → 2A lN
– Nito tính năng với khí H2 tạo thành Amoniac. Phản ứng thuận nghịch xảy ra trong điều kiện kèm theo nhiệt độ lớn hơn 400 độ C và có áp suất, chất xúc tác là Fe .
N2 + 3H2 ↔ 2NH3

2. Nito là chất khử

– Nito công dụng với oxy ở nhiệt độ 3000 độ C hoặc ở trong lò hồ quang điện
N2 + O2 ↔ 2NO
– Khí NO không màu sẽ chuyển sang màu nâu trong không khí do xảy ra phản ứng với oxy
2NO + O2 → 2NO2

Điều chế khí nito bằng cách nào ?

1. Trong công nghiệp

Trong công nghiệp, khí Nito được điều chế bằng giải pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng. Không khí sau khi đã vô hiệu CO2 và hơi nước sẽ được hóa lỏng ở áp suất cao và nhiệt độ thấp. Nâng dần nhiệt độ không khí lỏng đến – 196 độ C thì nito sôi và tách khỏi được oxy vì khí oxy có nhiệt độ sôi cao hơn ( – 183 độ C ). Khí Nito sau đó được nén lại và luân chuyển trong những bình thép, nén dưới áp suất 150 atm .

2. Trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, một lượng nhỏ khí Nito tinh khiết được điều chế bằng cách đun nóng nhẹ dung dịch bão hòa muối amoni nitrit .
NH4NO2 → N2 + 2H2 O
Ngoài ra, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thay muối amoni nitrit kém bền bằng dung dịch bão hòa của muối natri nitrit và amoni clorua .

NH4Cl + NaNO2 →  N2 + NaCl + 2H2O         

Xem thêm: Đại Học Công Nghệ Miền Đông | Edu2Review

Ứng dụng của khí Nitơ

Khí Nitơ có rất nhiều ứng dụng trong những ngành công nghiệp. Có thể kể đến như :
– Khí Nitơ là một loại khí tương đối trơ ở nhiệt độ phòng nên được sử dụng để làm chậm quy trình phân hủy của thực phẩm, giữ thực phẩm được tươi lâu, giúp thực phẩm để được trong thời hạn dài. Đây là loại khí rất quan trọng trong việc dữ gìn và bảo vệ thực phẩm tươi sống và thực phẩm đã qua chế biến .
– Trong y học, khí Nitơ được sử dụng để dữ gìn và bảo vệ những bộ phận, tế bào của khung hình, dữ gìn và bảo vệ trứng và tinh trùng .
– Khí Nitơ cũng được sử dụng để chữa một số ít bệnh tương quan tới da như : vô hiệu mụn nhọt, mụn cóc …
– Trong công nghiệp hàn, khí Nito nó được sử dụng thay thế sửa chữa khí Heli để hàn những vật phẩm làm bằng đồng và hợp kim đồng. Sở dĩ như vậy là do khí Nitơ phân phối lượng nhiệt hàn giống như Heli nhưng giá tiền lại rẻ hơn rất nhiều .

Khí Nitơ được sử dụng trong công nghệ tiên tiến hàn ống đồng
– Được sử dụng để bơm vào lốp xe hơi và lốp máy bay .
– Được dùng để làm mát 1 số ít bộ phận của máy tính như CPU, giúp máy tính có vận tốc giải quyết và xử lý nhanh hơn, tốt hơn .
– Làm sạch sắt kẽm kim loại, sản xuất sắt kẽm kim loại tinh khiết, sản xuất thép không rỉ, linh phụ kiện điện tử .
– Do khí Nitơ có năng lực giữ nhiệt tốt nên được sử dụng trong công nghệ tiên tiến nghiên cứu và điều tra những tác nhân làm lạnh .
– Khí Nitơ là thành phần quan trọng để sản xuất phân đạm, phân bón .
– Một số loại máy nghiên cứu và phân tích, máy xét nghiệm cần khí Nitơ mới hoàn toàn có thể hoạt động giải trí được .
– Ngoài ra khí Nitơ cũng hoàn toàn có thể sử dụng thay thế sửa chữa cho khí CO2 để tạo áp lực đè nén cho những thùng chứa bia, giúp giữ lạnh cho bia .

Những tai hại khí Nitơ hoàn toàn có thể gây ra

1. Gây Cháy nổ

Do nhiệt độ sôi của Oxy cao hơn so với Nito nên oxy hoàn toàn có thể bị ngưng tụ từ không khí vào trong Nitơ lỏng. Oxy lỏng có năng lực phản ứng mãnh liệt với những hợp chất hữu cơ gây cháy nổ .

2. Có thể phát nổ thiết bị chứa

Trong trường hợp Nitơ lỏng bị tàng trữ trong khoảng trống kín, nếu hiện tượng kỳ lạ hóa hơi xảy ra bất ngờ đột ngột do sự ngày càng tăng áp suất thì nó hoàn toàn có thể phát nổ. Đã từng có một tai nạn thương tâm nổ do khí N2 xảy ra tại một phòng thí nghiệm khiến một nhân viên cấp dưới tại đó tử trận. Nguyên nhân là do người này đã vô tình đổ N2 lỏng xuống đường ống thoát nước .

3. Gây bỏng

Nhiệt độ của Nitơ lỏng khoảng chừng – 196 độ C, vì thế khi tiếp xúc với da, Nitơ lỏng sẽ khiến nạn nhân bị bỏng lạnh. Nếu để lâu hoàn toàn có thể bị hoại tử, thậm chí còn có rủi ro tiềm ẩn tử trận. Đây cũng là loại tai nạn đáng tiếc này thường gặp nhất tại những trạm sản xuất, sang chiết Nitơ lỏng. Đã có rất nhiều người bị Nitơ lỏng văng bắn vào mắt gây mù loà .

4. Gây ngạt thở

Gây ngạt thở khi khí Nitơ hóa hơi với khối lượng lớn trong khoảng trống kín và chiếm chỗ oxy. Thông thường, oxy chiếm khoảng chừng 21 % trong không khí. Đây cũng là thiên nhiên và môi trường bảo đảm an toàn cho con người. Tuy nhiên, khi lượng oxy giảm xuống dưới 19.5 % thì đây là thiên nhiên và môi trường thiếu oxy .

5. Tác động đến vật tư

Vì nhiệt độ của Nitơ lỏng là rất thấp nên trong 1 số ít trường hợp, vật tư khi tiếp xúc với Nitơ lỏng hoàn toàn có thể bị nứt vỡ, biến dạng do ứng suất biến dạng không đồng đều .

6. Gây ô nhiễm

Các hợp chất phân bón chứa nitrat khi bị rửa trôi sẽ là nguồn gây ô nhiễm chính cho nước ngầm và những con sông. Đặc biệt, những hợp chất chứa xyanua ( – CN ) sẽ hình thành những muối cực ô nhiễm và là nguyên do gây ra cái chết của nhiều động vật hoang dã .

Trên đây là một số thông tin liên quan đến khí Nitơ và ứng dụng của nó trong công nghiệp. Hy vọng những thông tin này sẽ đem đến cho bạn thêm nhiều thông tin hữu ích.

Nguồn bài viết: labvietchem.com.vn

Xem thêm: Xưởng sản xuất móc khóa theo yêu cầu tại TPHCM

Tham khảo thêm :

 

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