| 高纯氮 基本信息 | |||
|---|---|---|---|
| CAS号 | 7727-37-9 | 分子式 | N2 |
| 分子量 | 28.01340 | 精确质量 | 28.00610 |
| PSA | 47.58000 | LogP | 0.03016 |
基本信息
展开↓ 
生产制备方法及用途展开↓
1.空分法 采用全低压流程，首先清除空气中灰尘和机械杂质，然后在压缩机中压缩，清除压缩空气中二氧化碳，干燥压缩空气，经液化、精馏，分离成氧和氮气。氮气贮藏在氮气柜；液氮送入贮槽，压缩的氮气充填氮气瓶中。
图XV-1 NaN3分解装置 利用活性铜提纯氮气装置
2.在如图所示的装置中，向长为40cm，直径为2cm的玻璃制分解管中装填数毫米厚，经重结晶并干燥的NaN3。磨口接头用湿布包裹使之冷却。用高真空泵将整个装置抽成真空，在保持真空下进行加热干燥。但装有NaN3的那根玻璃管不能加热到NaN3分解的温度。用高频真空检漏器检测系统是否漏气。这样做之后，用火焰均匀地加热管1。关闭活塞3，从一头依序将NaN3加热至开始分解。加热一段时间后停止加热，关闭活塞4和5，打开活塞3后，当确定压力计6的压力在增加，说明气体还在继续生成，当压力增加缓慢时，应再加热。如此继续操作直到在压力计上可以看到烧瓶中有了一些压力，制取了足够量的气体为止。当钠的细尘在烧瓶7中落下后，就可让气体进入烧瓶8。不要用玻璃棉来挡住钠的细尘。此操作不会有爆炸的危险，因为即使压力突然增加，最坏的结果也只不过是在2处将磨口冲开而已。此法制得的氮气已经很纯，无需再加纯制。NaN3的分解温度为280℃，KN3为360℃。
3.由钢瓶氮气纯制：钢瓶氮气中的水蒸气和CO2等杂质可用通常的洗涤剂除去，但除去痕量的氧气很困难。如需要高纯度的氮气最好选用下述的方法：装置如图，将长度为10m，电阻为64Ω的电热线直接缠绕在一根长75cm，直径4cm的玻璃管上。利用调压变压器将管子内的温度调节到约170℃。内管的外面再套上一个玻璃管以减少热量损失，同时试验时也可以观察内管中的现象。在内管中密封填充物，然后从内管的上面通入氢气，确认其中的空气被驱净后，即可通电加热。把还原CuO所生成的水从活塞中放走。当填充物全部变成暗紫色后，即可停止氢气，通入待纯制的氮气，填充物可用下列方法制得：
将120g Cu(OH)2CuCO3溶于2L浓氨水中，加入用盐酸洗过并经灼烧过的硅藻土420g，在水浴上蒸干。将其粉碎成3～5mm大小，在150～180℃彻底干燥至颗粒呈现棕色光泽。筛去细粉，得到产品。
图NaN3分解装置利用活性铜提纯氮气装置
1—加热管；2—磨口活塞；3，4，5—活塞；6—压力计；7，8—烧瓶2将250g CuCl2·H2O(或366g CuSO4·5H2O)溶于2L水中。加入用盐酸煮过并经过灼烧的硅藻土250g，加热至60℃，并在猛力搅拌下，将200g NaOH溶于500mL水的60℃溶液加入，10min后，将它倾入10L蒸馏水中。放置沉降，倾去上层清液，用蒸馏水用倾析法反复洗涤多次后抽吸过滤。将滤饼在螺旋手压机中压成3～5mm的细条，晾至半干后切成5～10mm细段，在180℃下烘干至恒重。
高纯氮一般以空气分离装置生产的氮气作为原料，通过化学法、吸附干燥法、变压吸附法及膜分离法等净化制成。
1.用于合成氨、硝酸、氰氨化钙、氰化物、过氧化氢等生产。纯氮气用作防止氧化、挥发、易燃物质的保护气体、灯泡填充气。液氮主要用作冷源，用于仪器或机件的深度冷冻处理及食品速冻。也用于低温微粉碎用及电子工业等。
2.主要在集成电路、半导体和电真空器件、彩色显像管制造中用作保护气和运载气，化学气相淀积时的载气，液体扩散源的携带气，高温扩散炉中器件的保护气，还可用于石油、化工和氮分子激光器的生产中，且可作分析仪器载气，如标准气、校正气、平衡气及在线仪表标准气等。
3.纯氮用于化工、冶炼及电子工业，用作置换气、保护气。高纯氮用于标准混合气制备及电子工业中用作保护气、置换气、运载气及反应气。
4.用于合成氨，制硝酸，用作物质保护剂、冷冻剂等。[14]
物化性质展开↓
1.常温下化学性质稳定，加热至560℃时，能被镁、钙、锂和另外一些金属所吸收。在更高温度下能直接与氧和氢化合。溶于水（0℃时2.33cm3／100ml水，40℃时1.42cm3／100ml水)，微溶于醇。液化温度77.35k，固化温度63.2k。无色无嗅的气体，在水中的溶解度很小，在室温下化学性质为惰性，但可被碳吸收。
2.稳定性[11] 稳定
3.聚合危害[12] 不聚合
1.性状：无色无味压缩气体[1]
2.熔点（℃）：-209.9[2]
3.沸点（℃）：-196[3]
4.相对密度（水=1）：0.81（-196℃）[4]
5.相对蒸气密度（空气=1）：0.97[5]
6.饱和蒸气压（kPa）：1026.42（-173℃）[6]
7.临界温度（℃）：147.1[7]
8.临界压力（MPa）：3.40[8]
9.辛醇/水分配系数：0.67[9]
10.溶解性：微溶于水、乙醇，溶于液氨。[10]
安全信息展开↓ 
毒理性展开↓
1.急性毒性 暂无资料
2.刺激性 暂无资料
1.生态毒性 暂无资料
2.生物降解性 暂无资料
3.非生物降解性 暂无资料
MSDS 展开↓|
第一部分：化学品名称
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化学品中文名称：
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液氮
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化学品英文名称：
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Liquid nitrogen
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中文名称 2 ：
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英文名称 2 ：
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技术说明书编码：
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84
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CAS No. ：
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7727-37-9
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分子式：
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N2
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分子量：
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28.01
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第二部分：成分 / 组成信息
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第三部分：危险性概述
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危险性类别：
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侵入途径：
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健康危害：
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皮肤接触液氮可致冻伤。如在常压下汽化产生的氮气过量，可使空气中氧分压下降，引起缺氧窒息。
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环境危害：
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燃爆危险：
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本品不燃，具窒息性。
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第四部分：急救措施
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皮肤接触：
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若有冻伤，就医治疗。
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眼睛接触：
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吸入：
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迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
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食入：
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第五部分：消防措施
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危险特性：
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若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。
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有害燃烧产物：
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氮气。
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灭火方法：
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本品不燃。用雾状水保持火场中容器冷却。可用雾状水喷淋加速液氮蒸发，但不可使水枪射至液氮。
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第六部分：泄漏应急处理
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应急处理：
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迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防寒服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止气体在低凹处积聚，遇点火源着火爆炸。用排风机将漏出气送至空旷处。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。
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第七部分：操作处置与储存
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操作注意事项：
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密闭操作。密闭操作，提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员穿防寒服，戴防寒手套。防止气体泄漏到工作场所空气中。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。
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储存注意事项：
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储存于阴凉、通风的库房。库温不宜超过 30 ℃。储区应备有泄漏应急处理设备。
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第八部分：接触控制 / 个体防护
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职业接触限值
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中国 MAC(mg/m3) ：
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未制定标准
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前苏联 MAC(mg/m3) ：
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未制定标准
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TLVTN ：
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未制定标准
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TLVWN ：
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未制定标准
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监测方法：
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工程控制：
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密闭操作。提供良好的自然通风条件。
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呼吸系统防护：
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一般不需特殊防护。但当作业场所空气中氧气浓度低于 18 ％时，必须佩戴空气呼吸器、氧气呼吸器或长管面具。
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眼睛防护：
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戴安全防护面罩。
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身体防护：
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穿防寒服。
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手防护：
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戴防寒手套。
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其他防护：
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避免高浓度吸入。防止冻伤。
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第九部分：理化特性
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主要成分：
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含量 : 高纯氮≥ 99.999 ％ ; 工业级 一级≥ 99.5 ％ ; 二级≥ 98.5 ％。
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外观与性状：
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压缩液体，无色无臭。
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pH ：
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熔点 ( ℃ ) ：
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-209.8
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沸点 ( ℃ ) ：
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-195.6
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相对密度 ( 水 =1) ：
|
0.81(-196℃)
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相对蒸气密度 ( 空气 =1) ：
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0.97
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饱和蒸气压 (kPa) ：
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1026.42(-173℃)
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燃烧热 (kJ/mol) ：
|
无意义
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临界温度 ( ℃ ) ：
|
-147
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临界压力 (MPa) ：
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3.40
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辛醇 / 水分配系数的对数值：
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无资料
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闪点 ( ℃ ) ：
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无意义
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引燃温度 ( ℃ ) ：
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无意义
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爆炸上限 %(V/V) ：
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无意义
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爆炸下限 %(V/V) ：
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无意义
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溶解性：
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微溶于水、乙醇。
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主要用途：
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用作致冷剂等。
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其它理化性质：
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第十部分：稳定性和反应活性
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稳定性：
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禁配物：
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避免接触的条件：
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聚合危害：
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分解产物：
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第十一部分：毒理学资料
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急性毒性：
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LD50 ：无资料
LC50 ：无资料 |
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亚急性和慢性毒性：
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刺激性：
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致敏性：
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致突变性：
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致畸性：
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致癌性：
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第十二部分：生态学资料
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生态毒理毒性：
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生物降解性：
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非生物降解性：
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生物富集或生物积累性：
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其它有害作用：
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无资料。
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第十三部分：废弃处置
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废弃物性质：
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废弃处置方法：
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处置前应参阅国家和地方有关法规。废气直接排入大气。
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废弃注意事项：
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第十四部分：运输信息
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危险货物编号：
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22006
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UN 编号：
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1977
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包装标志：
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包装类别：
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Z01
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包装方法：
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无资料。
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运输注意事项：
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铁路暂不办理运输。采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。夏季应早晚运输，防止日光曝晒。
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第十五部分：法规信息
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法规信息
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化学危险物品安全管理条例 (1987 年 2 月 17 日国务院发布 ) ，化学危险物品安全管理条例实施细则 ( 化劳发 [1992] 677 号 ) ，工作场所安全使用化学品规定 ([1996] 劳部发 423 号 ) 等法规，针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定；常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92) 将该物质划为第 2.2 类不燃气体。
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第十六部分：其他信息
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参考文献：
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填表时间：
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填表部门：
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数据审核单位：
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修改说明：
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其他信息：
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MSDS 修改日期：
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分子结构与计算化学数据展开↓
1、摩尔折射率：3.87
2、摩尔体积（cm3/mol）：31.9
3、等张比容（90.2K）：70.5
4、表面张力（dyne/cm）：23.6
5、极化率（10-24cm3）：1.53
1.疏水参数计算参考值（XlogP）:0.1
2.氢键供体数量:0
3.氢键受体数量:2
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积47.6
7.重原子数量:2
8.表面电荷:0
9.复杂度:8
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
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