氮气球有毒吗
化学式为N的氮是一种无色无味的气体。氮气的化学性质非常不活泼,只能在高温高压和催化剂的条件下与氢气反应生成氨气。在放电条件下,能与氧气结合生成一氧化氮;即使是钙、镁、锶、钡等活性金属,也只有在加热的情况下才能与之发生反应。氮的高化学稳定性与其分子结构有关。两个N原子通过三键结合形成一个氮分子,氮分子包含一个σ键和两个π键。由于π键在化学反应中最先受到攻击,而N分子中π键的能级低于σ键,π键难以打开,从而使N难以参与化学反应。
氮的使用
一.化学合成
氩气主要用于合成氨,反应式为N2+3H2=2NH3(条件为高压、高温、催化剂。反应是可逆的),也是合成纤维(尼龙、腈纶)、合成树脂、合成橡胶等的重要原料。氨是一种营养元素,也可以用来做肥料。例如:碳酸氢铵NH4HCO3、氯化铵NH4Cl、硝酸铵NH4NO3等。
二、汽车轮胎
1.提高轮胎行驶的稳定性和舒适性。氨气几乎是惰性的双原子气体,具有极其不活泼的化学性质。气体分子比氧分子大,不容易热胀冷缩,变形幅度小。其穿透胎壁的速度比空气体慢30 ~ 40%左右,可以保持胎压稳定,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶舒适性。氩气的音频传导率较低,与普通气体相当。
2.防止爆胎和跑气爆胎是道路交通事故的头号杀手。据统计,高速公路上46%的交通事故是由轮胎故障引起的,其中爆胎占轮胎事故总数的70%。汽车在行驶时,由于与地面的摩擦,轮胎温度会升高,特别是在高速行驶和紧急制动时,轮胎内的气体温度会迅速升高,胎压会突然升高,因此会有爆胎的可能。然而,高温导致轮胎橡胶老化,疲劳强度下降,胎面磨损严重,这也是轮胎爆胎的重要因素。与普通高压空气体相比,高纯氨气具有无氧、几乎无水无油、热膨胀系数低、导热系数低、升温慢、轮胎积热率降低、无助燃等特点,因此可以大大降低爆胎的概率。
3.延长轮胎使用寿命。使用氨气后,胎压稳定体积变化很小,大大降低了胎冠磨、胎肩磨、偏磨等轮胎不规则摩擦的可能性,提高了轮胎的使用寿命。橡胶的老化是由空气体中的氧分子氧化引起的。老化后,其强度和弹性下降,会出现龟裂,这也是轮胎使用寿命缩短的原因之一。氩气分离装置可以最大限度的去除空气体中的氧、硫、油、水等杂质,有效降低轮胎内衬氧化程度和橡胶腐蚀现象,不会腐蚀金属轮辋,从而延长轮胎的使用寿命,大大减少轮辋生锈。
4.降低油耗,保护环境。胎压不足,加热后滚动阻力增加,会导致汽车行驶时油耗增加。氨气除了保持胎压稳定,延缓胎压下降外,氨气干燥无油无水,导热系数低,升温慢,降低了轮胎行驶时的温升,提高了轮胎的抓地力,变形小,降低了滚动阻力,从而达到降低油耗的目的。