無氧呼吸:無氧呼吸是在某些特殊情況下進行的,如在缺氧的環(huán)境中或劇烈運動時。在無氧呼吸過程中,有機物質被分解為乳酸或乙醇等產(chǎn)物,釋放較少的能量。這些能量主要用于維持生物體的基本生命活動,如維持體溫、心跳等。無氧呼吸的過程中,由于沒有氧氣作為較終電子受體,有機物質中的電子無法完全被還原。因此,無氧呼吸產(chǎn)生的總能量要低于有氧呼吸。這也是為什么生物體在正常情況下更傾向于進行有氧呼吸的原因。隨著科技的不斷發(fā)展,氮氣的應用前景將會更加廣闊。讓我們認識到氮氣的重要性,合理利用這一寶貴資源,為人類社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。食品級氮氣用途
1998年3月27日,美國路易斯安那州Hahnville的聯(lián)合碳化物公司Taft/Star加工廠發(fā)生一起氮氣窒息事故,導致1名聯(lián)合碳化物公司工人死亡和1名承包商嚴重受傷。事故原因是,在清潔供氧混合器時,工人用黑色塑料膜搭建一個較暗的工作區(qū),不知不覺地形成了一個臨時性封閉空間,而與供氧混合器相連的管道中含有高濃度的氮氣,導致工人窒息。需要特別注意的是,純氮氣特別危險,吸入純氮氣會使人在幾秒內失去意識,會造成所謂的“閃電死亡”。所以,氮氣窒息不一定只會發(fā)生在受限空間內部。在極端情況下,如果工人打開一根帶壓的氮氣管線的法蘭連接開口,大量氮氣瞬間涌出,在這名工人的呼吸區(qū)形成一個純氮氣的區(qū)域,他通過這種方式吸入純氮氣也可能就會倒下。上海奶油氮氣應用氮氣還可用于火箭燃料,提高燃燒效率。
化學性質:氮氣分子的分子軌道式為 ,對成鍵有貢獻的是三對電子,即形成兩個π鍵和一個σ鍵。 對成鍵沒有貢獻,成鍵與反鍵能量近似抵消,它們相當于孤電子對。由于N2分子中存在叁鍵N≡N,所以N2分子具有很大的穩(wěn)定性,將它分解為原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。N2分子是已知的雙原子分子中較穩(wěn)定的,氮氣的相對分子質量是27。因此,在一定壓力下,氮氣可以像液體一樣流動。這一特性使得氮氣在某些領域中有著普遍的應用,如醫(yī)療領域中的冷凍醫(yī)治、工業(yè)領域中的液體氮肥等。
常溫下呈現(xiàn)惰性,但在高溫下與氧化合。在高溫高壓有催化劑時與氫化合成氨。N2+O2→2NO;N2+3H2→2NH3;與鹵素不直接化合,而且間接得的鹵化物非常不穩(wěn)定。減壓下放電可得到活化的氮。在高溫與金屬化合生成氮化物(Mg3N2,Cu3N2等)。在1000℃與碳化鈣反應生成氨腈鈣。微溶于水、酒精和醚。在甲醇中的溶解度為16.45 ml/100ml,在乙醇中14.89 ml/100ml。在水中的溶解度為0.02354 ml/g(0℃),0.01358 ml/g(30℃),0.01023 ml/g(60℃)。毒性,氮氣本身無毒且無刺激性,吸入的氮氣仍以其原始形式通過呼吸道排出。但空氣中氮含量的增加會導致氧氣稀釋,影響人們的正常呼吸。高濃度的氮會導致窒息。氮氣在大氣中的存在,使得地球生命得以繁衍生息。
氨化學性質:①具有還原性;(催化劑)4NH3 + 5O2= 4NO + 6H2O (工業(yè)制HNO3 的基礎反應);2NH3 + 3Cl2 = 6HCl+ N2 (Cl2過量);8NH3 + 3Cl2 = 6NH4Cl + N2 (NH4過量, 可用于檢驗Cl2瓶是否漏氣);2NH3 + 3CuO= N2 + 3Cu + 3H2O (實驗室制N2);(催化劑)6NO2 + 8NH3=7N2 + 12H2O;(催化劑)2xNH3 + 3NOx- =(2x+3/2)N2 + 3xH2O;(治理氮氧化物污染)。②與CO2反應制尿素;(200atm,180℃) 2NH3 + CO2 = CO(NH2)2 + H2O⑤配合反應。Ag+ + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+由于氮氣的化學性質不活潑,因此在金屬焊接、軋制、鑄造等工業(yè)生產(chǎn)中,可以用作保護氣體,防止金屬表面氧化或被其他氣體侵蝕。在醫(yī)療領域,液態(tài)氮可用于冷凍醫(yī)治,如醫(yī)治皮膚疣、宮頸糜爛等。食品級氮氣用途
氮氣既為地球生命提供營養(yǎng),也帶來了一系列環(huán)境問題。食品級氮氣用途
氮氣的制備方法:深冷空分制氮:它是一種傳統(tǒng)的空分技術,已有100余年的歷史。它的特點是產(chǎn)氣量大,產(chǎn)品氮純度高,無須再純化便可產(chǎn)出99.999%以上高純度氮氣。但它工藝流程復雜,占地面積大,基建費用高,需要專門的維修力量,操作人員較多,每次開機要18-24h,產(chǎn)氣慢。要在標準大氣壓下,冷卻至-195.8時,變成沒有顏色的液體,冷卻至-209.86時,液態(tài)氮變成雪狀的固體。它適宜于大規(guī)模工業(yè)制氮,氮氣成本高?,F(xiàn)場制氮,當您的氮氣消耗量非常大時,氣體公司可能會在您的生產(chǎn)現(xiàn)場安裝(小型)低溫制氮設備。這和生產(chǎn)瓶裝氮氣和液氮是同一類型的生產(chǎn)方式。食品級氮氣用途