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氧和氮的發(fā)現(xiàn)幾乎是同時(shí)的，1772年卡文迪什分離出氮?dú)猓Q它為“窒息性的空氣”。但是，他沒(méi)有及時(shí)公布自已的成果。英國(guó)醫(yī)生、化學(xué)家丹尼爾。盧瑟福于同年發(fā)表了論文，因此，都認(rèn)為氮是由盧瑟福發(fā)現(xiàn)的。
氮?dú)馐堑使I(yè)的主要原料。氮在冶金工業(yè)中主要是用作保護(hù)氣，如軋鋼、鍍鋅、鍍鉻、熱處理、連續(xù)鑄造等都要用它作保護(hù)氣。此外，向高爐中噴吹氮?dú)?，可以改進(jìn)鐵的質(zhì)量。用氮?dú)鈬娷埥饘俦“?，用氮凍結(jié)干燥法制造超細(xì)金屬粉末，用氮?dú)獯慊鸱ㄌ幚砀呒?jí)鋼，均收到了良好的效果。
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提起氮?dú)猓∟2），大多數(shù)化學(xué)工作者再熟悉不過(guò)，不少人都在實(shí)驗(yàn)室與它打過(guò)交道，在它的惰性氣氛保護(hù)下，一些水氧敏感的化學(xué)反應(yīng)才得以順利高效地進(jìn)行?？墒窃诘?dú)舛栊缘耐獗硐?，人們卻發(fā)現(xiàn)它的“內(nèi)心”其實(shí)也不那么惰性。氮?dú)饬畠r(jià)易得，且由于氮原子在生物、醫(yī)藥及材料等領(lǐng)域的重要作用，氮?dú)庖殉蔀椤懊餍欠肿印薄?/p>
許多化學(xué)家正致力于在溫和的條件下實(shí)現(xiàn)氮?dú)獾幕罨?，使氮?dú)飧玫卦旄Ｈ祟?。以合成氨為例，氨（NH3）是合成肥料及纖維不可缺少的化學(xué)原料，還是潛在的儲(chǔ)氫物質(zhì)（氫含量高達(dá)17.6%，液化壓力低：~8 atm），因此其合成方法引起了人們的廣泛關(guān)注。經(jīng)典的合成氨方法是獲得過(guò)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的“哈伯法（Haber-Bosch process）”，這種沿用超過(guò)百年的方法就是以氮?dú)鉃樵稀?/p>
然而反應(yīng)中需要高壓（> 700 bar）、高溫（> 673 K）的條件，還需使用大量氫氣且產(chǎn)生溫室氣體CO2，生產(chǎn)過(guò)程原子經(jīng)濟(jì)性差，也不夠環(huán)境友好。尋找更溫和更綠色的方法合成氨很有必要。最理想的狀態(tài)就是使用地球上大量存在的水為還原劑，還原同樣大量存在的氮?dú)庖院铣砂薄?/p>
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氮?dú)庠诖髿庵械谋壤秊?8%，因?yàn)榈獨(dú)獠换顫?，常溫下不能助燃或與其他物質(zhì)直接反應(yīng)。當(dāng)環(huán)境中的氮?dú)夂恐饾u升高，而氧氣含量逐漸降低到19%時(shí)，人往往就會(huì)頭暈?zāi)垦?。隨著氧氣比例的繼續(xù)下降，會(huì)引起單純性窒息。其主要表現(xiàn)是機(jī)體缺氧，出現(xiàn)頭暈、頭痛、呼息困難、急促，心跳加快，脈搏弱而快，精神恍惚不安，全身乏力，肌肉協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)失調(diào)。若進(jìn)入完全充滿氮?dú)獾脑O(shè)備或容器中，人會(huì)立即昏倒窒息直到死亡。
在通常的化工生產(chǎn)中，氮?dú)獬３Ｓ脕?lái)排空管線內(nèi)的可燃?xì)怏w，因?yàn)榈獨(dú)獾臒o(wú)色無(wú)味，因氮?dú)獯祾叨a(chǎn)生的低氧環(huán)境常常被工人甚至是基層管理人員所忽視。
在離受限空間開(kāi)口近的位置，當(dāng)?shù)脱蹩諝馕敕沃泻?，影響人的判斷力和協(xié)調(diào)性，人最終會(huì)摔倒、昏迷，或者找不到出口而死亡。從事故經(jīng)過(guò)看出，貿(mào)然進(jìn)入受限空間和其他工人在無(wú)防護(hù)措施的情況下進(jìn)入罐內(nèi)，都反映出對(duì)氮?dú)獾奈：π哉J(rèn)識(shí)不足。否則，這一悲慘的事故完全可以避免。
防范措施：對(duì)氮?dú)怙L(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)，有高濃度氮?dú)獾膱?chǎng)所，必須進(jìn)行明確的標(biāo)識(shí)和警示。對(duì)全體員工和臨時(shí)工要加強(qiáng)進(jìn)入受限空間知識(shí)的教育和演習(xí)，考核合格后方可上崗。
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氮?dú)鉃闊o(wú)色、無(wú)味、無(wú)嗅的惰性氣體，是不能僅憑感官判斷相對(duì)封閉空間中氮?dú)馐欠癯瑯?biāo)的。當(dāng)空氣中氧濃度降低時(shí)，窒息性事故的發(fā)生往往沒(méi)有明顯的預(yù)兆。據(jù)資料記載，氮?dú)庵舷⑹鹿拾l(fā)生時(shí)，受害者只要在相對(duì)濃度較高的氮?dú)饪臻g中停留2分鐘就很難有逃出或自救能力；當(dāng)工作空間中氧濃度＜10%可立即使人窒息死亡。
生產(chǎn)氮?dú)鈺r(shí)的預(yù)防措施：
- 嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，加強(qiáng)崗位操作技能培訓(xùn)，避免因誤操作導(dǎo)致設(shè)備損壞和管道閥門(mén)泄漏而引發(fā)事故；
- 對(duì)崗位工人進(jìn)行安全知識(shí)教育，使其了解、掌握氮?dú)獾睦砘再|(zhì)、事故預(yù)防及應(yīng)急措施；
- 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況制定窒息事故應(yīng)急救援預(yù)案，加強(qiáng)演練以提高崗位工人事故應(yīng)急救援能力和救援水平，并根據(jù)工藝變化和人員變動(dòng)適時(shí)進(jìn)行修訂，使預(yù)案具有可操作性；
- 在可能發(fā)生氮?dú)庑孤┑奈ｋU(xiǎn)場(chǎng)所懸掛安全警示標(biāo)識(shí)，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)入該區(qū)域；
- 在可能發(fā)生氮?dú)庑孤┑奈ｋU(xiǎn)場(chǎng)所，加設(shè)強(qiáng)制通風(fēng)裝置，以減少氮?dú)饩奂?/li>
- 嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度；
- 在可能發(fā)生氮?dú)庑孤┑奈ｋU(xiǎn)場(chǎng)所中作業(yè)前，先制定完善的作業(yè)方案；并報(bào)備安全科室審核通過(guò)后再作業(yè)。
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常溫下，氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，故在工業(yè)上常用氮?dú)庾鳛榘踩阑鸱辣闹脫Q或試驗(yàn)用氣。但加熱時(shí)，能與鋰、鎂、鎢等元素化合。高溫下，能與氧和氫化合。氮的氧化物N2O、NO、NO2、及N2O4等和空氣、氧一樣都是助燃性氣體，因而能促進(jìn)某些物質(zhì)的燃燒爆炸。
氮?dú)怆m然無(wú)毒、無(wú)味、但它是一種能使人或動(dòng)物窒息的氣體。人長(zhǎng)期處理氮含量高于82%的環(huán)境中，有發(fā)生缺氧窒息的危險(xiǎn)。人處于氮含量高于94%的環(huán)境中，會(huì)因嚴(yán)重缺氧而在數(shù)分鐘內(nèi)窒息死亡。
人一旦吸入氮?dú)?，?yīng)將其移至新鮮空氣處。如果已停止呼吸，應(yīng)進(jìn)行嘴對(duì)嘴的人工呼吸；如果呼吸困難，應(yīng)及時(shí)輸氧，并請(qǐng)醫(yī)征處置。
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氮也是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體。化學(xué)式 N2?。氮?dú)馐堑使I(yè)的主要原料。氮在冶金工業(yè)中主要是用作保護(hù)氣，如軋鋼、鍍鋅、鍍鉻、熱處理、連續(xù)鑄造等都要用它作保護(hù)氣。
氮?dú)庵迫》椒ǎ?/p>
- 空氣液化分餾法
如同用空氣液化分餾法
如同用空餾法的氧氣一樣，這也是制取氮?dú)獾囊环N主要方法，其分餾過(guò)程不再序述。
2、從發(fā)生煤氣中制取。
3、從水煤氣中獲得
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氮作為洗滌氣和保護(hù)氣，也廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)和玻璃工業(yè)。
液氮是一個(gè)較方便的低溫源，可用于食品冷藏和珍物保存。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自20世紀(jì)60年代以來(lái)，低溫技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療事業(yè)。
氮在國(guó)際上用于火箭、空間模擬、紅外導(dǎo)彈的器和原子反應(yīng)堆。
氮也是可用于氣體激光器、空分設(shè)備、治蟲(chóng)、電力輸送和廢物處理
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應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格控制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業(yè)工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。漏氣容器要妥善處理，檢驗(yàn)后再用。
操作注意事項(xiàng)：密閉操作。密閉操作，提供良好的自然通風(fēng)條件。煙臺(tái)壓縮氣體，操作人員需要經(jīng)過(guò)專門(mén)培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。防止氣體泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。
儲(chǔ)存注意事項(xiàng)：儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)30℃。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。
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