氮气的 22 种用途
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发布时间：2024-08-27
大气中含有丰富的氮； 事实上，它构成了其中的大部分。 虽然氮气不像氧气那样受到生命的欢迎，但它很容易获得并且呈惰性，因此不会与许多其他物质发生反应。 现代工业就这样建立在氮的基础上。 本文将深入探讨氮气的各种应用。 请保持好奇心并继续阅读以了解更多信息。
氮气应用
1. 化学工业
在化工厂等高风险、高爆炸危险环境中，用氮气替代活性氧是理想的选择。 这使得许多工业过程更加安全。 使用氮气置换化学设备中的氧气或净化管道可最大限度地降低自燃风险。 石油和天然气工业尤其依赖氮气。 此外，氮气还可以帮助处理工业废物中的挥发性有机化合物（VOC），帮助企业避免因违反环保法规而受到处罚。
氮是一种广泛使用的合成原料。 它主要用于合成氨，并且由于它是肥料中的必需元素，因此在纤维、树脂、橡胶和肥料的生产中也至关重要。
2. 电子和半导体制造
使用干燥氮气吹扫硅片以保持清洁是电子制造中的常见做法。 在大规模集成电路的生产中，氮气是电子封装中最常用的气体。 在焊接、热处理和清洁过程中，氮气用作保护气体，以防止部件氧化和污染。 制造硅晶圆也需要使用氮气。
3. 食品保鲜
由于其惰性，氮气可用来代替食品包装中的氧气，以延长保质期并保持质地。 这不仅可以防止食物因氧化而变质，还可以起到缓冲作用，防止运输过程中的损坏。 氮气可以减缓谷物的新陈代谢，防止霉菌生长，因此广泛用于谷物筒仓。 在食品加工中，氮气用于消除氧化并保持风味，特别是在酿造产品的充气过程中。
肉制品可以使用液氮快速冷却以长期保存，而不破坏有机组织，即使在重新加热后也能保留新鲜的味道。
4. 医疗的
一氧化氮是一种常见的吸入麻醉剂，特别用于牙科镇静手术。
液氮用于保存动物精液和人体组织。 在外科手术过程中，医生可能会使用“冷刀”（一种用液氮冷却的工具）来减少出血并最大程度地减少手术创伤。 它也常用于引起浅表皮肤损伤的坏死和脱落。
5. 药品
在制药工业中，氮分子几乎存在于所有合成药物中，包括抗生素。 此外，氮气经常用于保护产品在制造过程中免受污染。 某些含有活性成分的药物的包装也利用氮气来保持新鲜度并防止腐败。
6. 冶金
金属的热处理，例如退火，涉及使用氮气来减少高温氧化，从而使产品表面更光滑。 高炉开炉时喷入氮气可以降低焦炭消耗。 熔炼炉通入氮气可以降低氧含量，提高产品纯度。 经过氮处理的钢具有更低的氢含量和更高的强度。 氮气还可通过将其注入等离子电弧炉来制造氮合金高速工具钢。
7. 科学研究
制造超导通常需要超低温，其中液氮作为理想的冷却剂。 在气相色谱中，由于其安全性和可访问性，氮气被用作传输样品气体的载气。 模拟外太空环境时也消耗大量液氮。
8. 激光切割
在激光切割过程中，激光提供热量来熔化金属，同时氮气包围熔融金属，将其与氧气隔离以防止氧化物形成。 如果对切割的精确着色有严格要求，氮气辅助激光切割无疑是最佳选择。
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