化工生產(chǎn)中的氮氣保護(hù)i法

石油化工和精細(xì)化生產(chǎn)中，有相當(dāng)多的原料、半成品或成品具有易i燃易i爆性，因此在工程設(shè)計中必須采取有效的措施，防止火災(zāi)和爆i炸。物質(zhì)燃燒需要三個條件：一是可燃物；而是氧化劑；三是火源。

氮氣保護(hù)i法的實質(zhì)是減少氧氣的濃度。在實際生產(chǎn)中，許多設(shè)備會產(chǎn)生火花，如果操作溫度高于閃點，容易發(fā)生事故。此時設(shè)備應(yīng)有氮氣保護(hù)。

氮氣在大氣中雖多于氧氣，由于它的性質(zhì)不活潑，所以人們在認(rèn)識氧氣之后才認(rèn)識氮氣的。不過它的發(fā)現(xiàn)卻早于氧氣。1755年英國化學(xué)家布拉克(Black,J.1728-1799)發(fā)現(xiàn)碳酸氣之后不久，發(fā)現(xiàn)木炭在玻璃罩內(nèi)燃燒后所生成的碳酸氣，即使用苛i性鉀溶液吸收后仍然有較大量的空氣剩下來。后來他的學(xué)生D·盧瑟福繼續(xù)用動物做實驗，把老鼠放進(jìn)封閉的玻璃罩里直至其死后，發(fā)現(xiàn)玻璃罩中空氣體積減少1/10;若將剩余的氣體再用苛i性鉀溶液吸收，則會繼續(xù)減少1/11的體積。D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)老鼠不能生存的空氣里燃燒蠟燭，仍然可以見到微弱的燭光;待蠟燭熄滅后，往其中放入少量的磷，磷仍能燃燒一會，對除掉空氣中的助燃?xì)鈦碚f，效果是好的。

把磷燃燒后剩余的氣體進(jìn)行研究，D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)這氣體不能維持生命，具有滅火性質(zhì)，也不溶于苛i性鉀溶液，因此命名為'濁氣'或'毒氣'。在同一年，普利斯特里作類似的燃燒實驗，發(fā)現(xiàn)使1/5的空氣變?yōu)樘妓釟猓檬宜蘸蟮臍怏w不助燃也不助呼吸。由于他同D·盧瑟福都是深信燃素學(xué)說的，因此他們把剩下來的氣體叫做'被燃素飽和了的空氣'。

由于單質(zhì)N2在常況下異常穩(wěn)定，人們常誤認(rèn)為氮是一種化學(xué)性質(zhì)不活潑的元素。實際上相反，元素氮有很高的化學(xué)活性。N的電負(fù)性(3.04)僅次于F、O、Cl和Br，說明它能和其它元素形成較強的鍵。另外單質(zhì)N2分子的穩(wěn)定性恰好說明N原子的活潑性。問題是目前人們還沒有找到在常溫常壓下能使N2分子活化的i佳條件。但在自然界中，植物根瘤上的一些細(xì)菌卻能夠在常溫常壓的低能量條件下，把空氣中的N2轉(zhuǎn)化為氮化合物，作為肥料供作物生長使用。所以固氮的研究一直是一個重要的科學(xué)研究課題。因此我們有必要詳細(xì)了解氮的成鍵特性和價鍵結(jié)構(gòu)。