Định nghĩa khí Nitơ/ Điều chế khí nito

Nitơ hoặc N – tên viết tắt khoa học của nó, là một nguyên tố không màu, không mùi. Nitơ có trong đất dưới chân chúng ta, trong nước chúng ta uống và trong không khí chúng ta thở. Trên thực tế, nitơ là nguyên tố dồi dào nhất trong bầu khí quyển của Trái đất: khoảng 78% khí quyển là nitơ! Nitơ rất quan trọng đối với mọi sinh vật, bao gồm cả chúng ta. Điều chế khí nito

Nó đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của cây trồng: quá ít nitơ cây không thể phát triển mạnh dẫn đến năng suất cây trồng thấp; nhưng quá nhiều nitơ có thể gây độc cho cây trồng. Nitơ cần thiết cho nguồn cung cấp thực phẩm của chúng ta, nhưng dư thừa nitơ có thể gây hại cho môi trường. Điều chế khí nito

Tính chất của Dinitrogen (N2)

Tính chất vật lý của Dinitrogen (N2)

• N2 là một chất khí không màu, không mùi và không vị.
• N2 không độc nhưng động vật chết trong bầu không khí nitơ vì muốn có oxy.
• N2 có độ hòa tan rất thấp trong nước (23,2 cm trên lít nước)
• Điểm nóng chảy và sôi của nó lần lượt là 63,2K (-210 độ C)  và 77,2K (-195.79 độ C).

Tính chất hóa học của Dinitrogen (N2)

– N2 hầu như không phản ứng ở nhiệt độ thường. Nó không cháy và cũng không hỗ trợ quá trình đốt cháy. 

Tính trơ hóa học của N2 ở nhiệt độ thường là do phân tử có tính ổn định cao. Điều chế khí nito

– Trong phân tử N2, hai nguyên tử nitơ liên kết với nhau bằng liên kết ba. Liên kết ba có entanpi liên kết rất cao (lượng nhiệt năng cần thiết để phá vỡ một liên kết hóa học). Do entanpi phân ly liên kết rất cao, N2 hầu như không phản ứng với hầu hết các thuốc thử. Điều chế khí nito

– Tuy nhiên, ở nhiệt độ cao, nó kết hợp với một số kim loại và phi kim loại để tạo thành các hợp chất ion và cộng hóa trị được gọi là nitrua. Dưới đây là một số phản ứng hóa học quan trọng của N2. Điều chế khí nito

Kết hợp với kim loại điện dương/ Điều chế khí nito

N2 kết hợp với một số kim loại có tính điện động cao ở nhiệt độ cao tạo thành nitrua của chúng. Lithium nitride hình thành chậm ở nhiệt độ thường nhưng nhanh chóng ở nhiệt độ cao hơn. Magie và nhôm tiếp tục cháy trong môi trường nitơ tạo thành nitrit của chúng. Canxi, stronti và bari phản ứng với N2 khi chúng nóng đỏ. Điều chế khí nito

6Li + N2 → 2Li3N2

3Mg + N2 → Mg3N2

2Al + N2 → 2AlN

3Ca + 2N → Ca3N2

N2 kết hợp với O2 khi có hồ quang điện (trên 3273K) tạo thành oxit nitric Điều chế khí nito

N + O → 2NO

Phương trình

Điều gì xảy ra khi N2 kết hợp với H2?

N2 phản ứng với H2 ở 725K dưới áp suất 200 atm với sự có mặt của chất xúc tác (sắt và molypden được phân chia mịn). Điều chế khí nito

N + 3H → 2NH

Viết phương trình hóa học cho phản ứng của N2 với Alumina và Canxi cacbua. Điều chế khí nito

Al2O3 + N2 + 3C → 2AlN + 3CO

CaC2 + N2 → CaCN2 + C

CaCN2 hay Canxi xyanua là một loại phân bón quan trọng.

Ứng dụng Dinitrogen (N2)/ Điều chế khí nito

Ứng dụng chính của N2 là trong sản xuất amoniac. Nó cũng được sử dụng để điều chế một số hóa chất quan trọng khác như canxi xyanua, axit nitric, v.v. Điều chế khí nito

Nó được sử dụng để cung cấp một bầu không khí trơ trong một số hoạt động luyện kim. Điều chế khí nito

Nitơ lỏng được sử dụng như một chất làm lạnh để bảo quản các vật liệu sinh học và trong các mặt hàng thực phẩm đông lạnh. Nó cũng được sử dụng trong phẫu thuật lạnh. Nó được sử dụng như một chất pha loãng trợ ​​cho các hóa chất phản ứng.

Những ngành công nghiệp nào sử dụng khí nitơ? Điều chế khí nito

Dưới đây là một danh sách nhỏ các ngành công nghiệp hiện đang sử dụng nitơ như một phần của quá trình sản xuất của họ. Điều chế khí nito

• Công nghiệp thực phẩm – Ngành công nghiệp thực phẩm sử dụng nitơ khi đóng gói thực phẩm để ngăn chặn quá trình oxy hóa và thực phẩm không bị hỏng.
• Semiconductor Industry – Ngành công ghiệp bán dẫn sử dụng để loại bỏ oxy khi phát triển các bóng bán dẫn và mạch điện để ngăn chặn quá trình oxy hóa dẫn đến hỏng hóc trong mạch.
• Sản xuất thép – Khi sản xuất thép, nitơ được sử dụng để ngăn chặn quá trình oxy hóa.
• Sản xuất bóng đèn Ligh – Một chất thay thế cho khí argon là nitơ khi sản xuất bóng đèn. Nó cũng là một giải pháp thay thế rẻ hơn.

Cách điều chế khí Nito N2 trong phòng thí nghiệm

Phương pháp Điều chế khí nito (N2) trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, N2 được điều chế bằng cách đun nóng dung dịch nước của amoni clorua và natri nitrit.

NH₄Cl + Na₂NO → NaCl + 2H₂O + N₂ 

Một lượng nhỏ oxit nitric và axit nitric cũng được tạo thành trong phản ứng này. Do đó, khí N2 thu được được tinh chế bằng cách cho khí sinh ra đi qua dung dịch axit sunfuric trong nước có chứa kali dicromat.

Các phương pháp Điều chế khí n2 khác

1. Bằng cách phân hủy nhiệt của amoni dicromat

Khi các tinh thể amoni dicromat màu đỏ được đun nóng, một phản ứng dữ dội xảy ra kèm theo các tia sáng và sự phát triển của nitơ.

(NH₄)₂Cr2O7 → N₂ + 4H₂O + Cr₂O₃

2. Điều chế khí nito Bằng cách oxy hóa amoniac

Khi amoniac bị oxi hóa bởi một oxit đồng nóng đỏ hoặc bằng clo, người ta thu được nitơ. Điều chế khí nito

2NH₃ + 3CuO → N₂ + 3H₂O + 3Cu

8NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6NH₄Cl

3. Bằng cách phân hủy nhiệt của Natri Azide

Điều chế khí nito rất tinh khiết có thể thu được bằng cách đun nóng natri hoặc bari azit.

2NaN₃ → 2Na + 3N₂

Ba (N₃)₂ → Ba + 3N₂

Điều chế khí nito (N2) trong công nghiệp

Có hai phương pháp điều chế nitơ dùng trong công nghiệp; cơ học và chưng cất phân đoạn.

1. Chưng cất phân đoạn Điều chế khí nito

Quá trình làm lạnh không khí thành trạng thái lỏng, sau đó tách nitơ khỏi các hợp chất hóa học khác bằng cách sử dụng điểm sôi khác nhau. Phương pháp này tạo ra nitơ có độ tinh khiết cao dùng trong công nghiệp.

2. Cơ khí chế tạo

Có hai cách nitơ có thể được sản xuất bằng cách sử dụng máy phát điện; lọc màng hoặc hấp thụ xoay áp (PSA).

– Phương pháp lọc màng

Sử dụng bộ lọc ống sợi rỗng bán thấm nhỏ để tách các hợp chất trong không khí. Quá trình nhanh chóng này tiêu tốn ít năng lượng hơn khi so sánh với chưng cất phân đoạn, nhưng tạo ra độ tinh khiết nitơ cấp thấp hơn.

– Hấp thụ Swing áp suất (PSA)

Phương pháp tạo nitơ này sử dụng quá trình tạo cơ học phức tạp hơn một chút. Sử dụng vật liệu chuyên dụng CMS (sàng phân tử carbon) để thu hút hợp chất mong muốn dựa trên các đặc tính phân tử khác nhau và tách nó khỏi các hợp chất không mong muốn tạo ra nitơ có độ tinh khiết cao. Điều chế khí nito

Sau khi nitơ đã được tách bằng một trong hai phương pháp được mô tả ở trên, nitơ có thể được lưu trữ để sử dụng trong tương lai.

Lý do nên mua khí công nghiệp do Công Ty TNHH Venmer Việt Nam cung cấp

– Venmer là công ty chuyên sản xuất và cung cấp các loại khí công nghiệp, khí đặc biệt, khí y tế, khí hiếm tại địa bàn Hà Nội nói riêng và trên toàn Việt Nam nói chung.

– Đây là đơn vị cung cấp khí uy tín, dành nhiều phản hồi tốt từ phía các đối tác.

– Khi mua khí công nghiệp tại Venmer, bạn hoàn toàn có thể yên tâm về chất lượng sản phẩm. Bởi các sản phẩm khí công nghiệp tại Venmerluôn được đảm bảo, có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng. Đồng thời có những tiêu chuẩn chất lượng minh bạch, được kiểm chứng rõ ràng. Tất cả các bình, chai, hệ thống chứa khí,.. đều được đảm bảo an toàn và được kiểm định chất lượng định kì hàng năm.

– Giá cả, chi phí hơp lý, mang tính cạnh tranh trên thị trường nhưng vẫn đảm bảo chất lượng cho người tiêu dùng.

– Đội ngũ nhân viên kinh doanh trẻ, chuyên nghiệp, nắm vững kiến thức trong ngành. Sẵn sàng tư vấn và giải đáp mọi thắc mắc cũng như yêu cầu của khách hàng.

– Bên cạnh việc cung cấp khí công nghiệp. Venmer còn cung cấp các thiết bị, vật tư liên quan. Ví dụ như van điều áp, ống dẫn khí, vỏ chai khí, bồn chứa khí,..

CÔNG TY TNHH VENMER VIỆT NAM nhập khẩu chính hãng và phân phối khí trên toàn quốc với số lượng lớn. Chúng tôi luôn cam kết chất lượng hàng hóa tới quý khách hàng.

Liên hệ với chúng tôi để nhận được tư vấn và báo giá phù hợp về nhu cầu dùng khí công nghiệp của Quý khách hàng.

Liên hệ: Mr Hoàng 09.06.05.04.21