氮气的用途（高中化学素材集锦（1）氮气的发现和用途）

为使高中教师和学生能有更好的教学和学习素材，今天开始，中学微化学推出高中化学素材集锦，高中化学教师和高中生都可以参考这些素材，学习高中化学知识。今天为大家推出的是：氮气的发现与用途。
氮气的发现
氮气在大气中虽多于氧气，由于它的性质不活泼，所以人们在认识氧气之后才认识氮气的。不过它的发现却早于氧气。1775年英国化学家布拉克发现碳酸气之后不久，发现木炭在玻璃罩内燃烧后所生成的碳酸气，即使用苛性钾溶液吸收后仍然有较大量的空气剩下来。后来他的学生D·卢瑟福继续用动物做实验，把老鼠放进封闭的玻璃罩里直至其死后，发现玻璃罩中空气体积减少1/10；若将剩余的气体再用苛性钾溶液吸收，则会继续减少1/11的体积。D·卢瑟福发现老鼠不能生存的空气里燃烧蜡烛，仍然可以见到微弱的烛光；待蜡烛熄灭后，往其中放入少量的磷，磷仍能燃烧一会，对除掉空气中的助燃气来说，效果是好的。把磷燃烧后剩余的气体进行研究，D·卢瑟福发现这气体不能维持生命，具有灭火性质，也不溶于苛性钾溶液，因此命名为“浊气”或“毒气”。在同一年，普利斯特里做类似的燃烧实验，发现使1/5的空气变为碳酸气，用石灰水吸收后的气体不助燃也不助呼吸。由于他同D·卢瑟福都是深信燃素学说的，因此他们把剩下来的气体叫做“被燃素饱和了的空气”。
氮气的用途
1．化工合成
氮主要用于合成氨，还是合成纤维（锦纶、腈纶）、合成树脂、合成橡胶等的重要原料。氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。例如：碳酸氢铵（NH4HCO3），氯化铵（NH4Cl），硝酸铵（NH4NO3）等等。
2．汽车轮胎
a．提高轮胎行驶的稳定性和舒适性
氮气几乎为惰性的双原子气体，化学性质极不活泼，气体分子比氧分子大，不易热胀冷缩，变形幅度小，其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30%～40%，能保持稳定胎压，提高轮胎行驶的稳定性，保证驾驶的舒适性；氮气的音频传导性低，相当于普通空气的1/5，使用氮气能有效减少轮胎的噪音，提高行驶的宁静度。
b．防止爆胎和缺气碾行
与一般高压空气相比，高纯度氮气因为无氧且几乎不含水不含油，其热膨胀系数低，热传导性低，升温慢，降低了轮胎聚热的速度，不可燃也不助燃等特性，所以可大大地减少爆胎的几率。
c．延长轮胎使用寿命
使用氮气后，胎压稳定体积变化小，大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性，提高了轮胎的使用寿命；氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其他杂质，有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象，延长了轮胎的使用寿命。
d．减少油耗，保护环境
轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加，会造成汽车行驶时的油耗增加；而氮气除了可以维持稳定的胎压，延缓胎压降低之外，其干燥且不含油不含水，热传导性低，升温慢的特性，降低了轮胎行走时温度的升高，以及轮胎变形小抓地力提高等，降低了滚动阻力，从而达到减少油耗的目的。
3．其他作用
由于氮的化学惰性，常用作保护气体，液氮还可用作深度冷冻剂等。