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液氮知识大全

发布时间:12-06-05 来源: 点击量:102145
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  液氮*简 介

  物竞编号:173P

  中文名称:液氮

  英文名称:Liquid nitrogen

  分 子 式:N2

  分 子 量:28.01

  液氮*编号系统

  CAS号:7727-37-9

  MDL号:MFCD00011416

  EINECS号:231-783-9

  RTECS号:QW9700000

  技术说明书编码: 84

  液氮*物性数据

  1. 性状:压缩液体,无色无味。

  2.沸点(℃): -209.8

  3.熔点(℃): -195.8

  4.相对密度(水=1): 0.81(-196℃)

  5.相对蒸气密度(空气=1): 0.97

  6.临界温度(℃): -147

  7.临界压力(mPa): 3.40

  8.辛醇/水分配系数的对数值: 0.67

  9. 饱和蒸气压(kPa,-173C):1026.42

  10. 临界温度(ºC):-147.1

  11. 临界压力(MPa):3.4

  12. 溶解性:溶于热硫酸、硝酸、王水,缓慢溶于热盐酸,不溶于水。

  液氮*毒理学数据

  无毒,具有窒息性。如果人长期处于氮含量高于82%的环境中,会发生缺氧的危险,处在氮含量高于94%的环境中,则会因严重缺氧而窒息死亡。

  液氮*分子结构数据

  1、 摩尔折射率:3.87

  2、 摩尔体积(m3/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

  液氮*计算化学数据

  1、 疏水参数计算参考值(XlogP):1.6

  2、 氢键供体数量:0

  3、 氢键受体数量:3

  4、 可旋转化学键数量:2

  5、 互变异构体数量:

  6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):37.4

  7、 重原子数量:14

  8、 表面电荷:0

  9、 复杂度:282

  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

  液氮*性质与稳定性

  1.如果遵照规格使用和储存则不会分解,未有已知危险发生

  2.避免强氧化剂.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。

  3.在常温下稳定,加热则燃烧,火焰呈淡蓝色,并生成黄色或褐色氧化铋。熔融的金属铋经凝结后体积增大。

  液氮*稳定性和反应性

  稳定性: 稳定

  禁 配 物:

  避免接触的条件:

  聚合危害: 不聚合

  液氮*贮存方法

  1.应贮存于阴凉、通风的库房中,仓温不宜超过30℃。

  2.应远离火种和热源,防止阳光直射。

  3.储区应备有泄漏应急处理设备。

  液氮*合成方法

  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。

  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:

  1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**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。

  液氮*用 途

  1.化学工业用于合成氨、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。

  液氮*操作处置

  操作注意事项: 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。

  液氮*接触控制/个体防护

  工程控制: 密闭操作。提供良好的自然通风条件。

  呼吸系统防护: 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或长管面具。

  眼睛防护: 戴安全防护面罩。

  身体防护: 穿防寒服。

  手 防 护: 戴防寒手套。

  其他防护: 避免高浓度吸入。防止冻伤。

  液氮*危险性概述

  危险性类别:第2.2类 不燃气体

  侵入途径: 吸入

  健康危害: 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。

  环境危害: 对环境有害。

  燃爆危险: 不燃,无特殊燃爆特性。

  液氮*急救措施

  皮肤接触: 如果发生冻伤:将患部浸泡于保持在38~42℃的温水中复温。不要涂擦。不要使用热水或辐射热。使用清洁、干燥的敷料包扎。如有不适感,就医。

  眼睛接触:

  吸  入: 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。呼吸、心跳停止,立即进行心肺复苏术。就医。

  食  入: 不会通过该途径接触。

  液氮*消防措施

  危险特性: 若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。

  有害燃烧产物:无意义。

  灭火方法: 本品不燃。根据着火原因选择适当灭火剂灭火。

  灭火注意事项及措施: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。

  液氮*废弃处置

  废弃物性质:无废弃物 废弃

  废弃处置方法:废气直接排入大气。

  废弃注意事项:处置前应参阅国家和地方有关法规。

  液氮*运输信息

  危险货物编号: 22006

  UN编号: 1977

  包装类别: Ⅲ类包装

  包装标志: 不燃气体

  包装方法: 无资料。

  运输注意事项: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。

  液氮*安全信息

  危险运输编码:UN1066 2.2

  安全标识:S38

  液氮*法规信息

  法规信息: 下列法律法规和标准,对化学品的安全使用、储存、运输、装卸、分类和标志等方面均作了相应的规定:  中华人民共和国安全生产法(2002年6月29日第九界全国人大常委会第二十八次会议通过);  中华人民共和国职业病防治法(2001年10月27日第九界全国人大常委会第二十四次会议通过);  中华人民共和国环境保护法(1989年12月26日第七届全国人大常委会第十一次会议通过);  危险化学品安全管理条例(2002年1月9日国务院第52次常务会议通过);  安全生产许可证条例(2004年1月7日国务院第34次常务会议通过);  常用危险化学品的分类及标志(GB 13690-92);  危险化学品名录。


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