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由于氮?dú)馀c氧氣的沸點(diǎn)相差不大,液態(tài)空氣與氣態(tài)空氣需經(jīng)過反復(fù)多次的蒸發(fā)、冷凝、再蒸發(fā)過程(該過程稱為低溫精餾過程),終在精留塔頂部氣相餾分中就可以過得較高高純度的氮?dú)?,氮?dú)獾募兌热Q于精餾塔的塔板級(jí)數(shù)和精餾效率。
深冷分離法工藝已經(jīng)歷了 100 多年的發(fā)展,先后經(jīng)歷了高壓、高低壓、中壓和全低壓流程等多種不同的工藝流程。
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瑞典化學(xué)家卡爾·謝勒(Carl Scheele)和蘇格蘭植物學(xué)家丹尼爾·盧瑟福(Daniel Rutherford)在1772年分部發(fā)現(xiàn)了氮。牧師卡文迪許和拉瓦錫也在差不多的同一時(shí)間獨(dú)立地獲得了氮。氮?dú)馐紫缺焕咤a(Lavoisier)認(rèn)可為元素,他將其命名為“偶氮”,意思是“無生命”。查普塔爾在1790年將該元素命名為氮。該名稱源自希臘語“nitre”(硝鹽中含氮的硝鹽)。
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給同體積氮?dú)饨禍鼗蚣訅?,都使其變成液氮,?種液氮的溫度是一樣的嗎?
在壓強(qiáng)不是很高的情況下(比如臨界壓強(qiáng)),液氮的溫度很低(如果不維持低溫的話則會(huì)氣化);但在壓強(qiáng)很高的情況下(比如鋼瓶的壓強(qiáng)可達(dá)15MPa),液氮的溫度并不是很低,可以達(dá)到常溫而保持液態(tài)(此時(shí),如果在無熱交換的理想狀態(tài)下,你把手伸進(jìn)液氮不會(huì)感覺很冷)。
氮?dú)庥惺裁从??人們利用氮?dú)膺@種孤獨(dú)的脾氣為人類服務(wù)。很多電燈泡里都灌有氮?dú)猓驗(yàn)檫@樣可以減慢鎢絲的揮發(fā)速度。在測量溫度為300~500℃的溫度計(jì)里,銀柱上邊,常裝滿有氮?dú)猓广y受高溫時(shí)不會(huì)沸騰,又不會(huì)氧化。有的博物館,把貴重而罕有的畫頁、書卷保存在裝滿氮?dú)獾膱A筒里。因?yàn)橹x在氮?dú)庵胁荒苌?,也就無法搗蛋了。