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'''氮'''([[汉语拼音]]:dan;[[英语]]:nitrogen),化学元素,元素符号N,原子序数7,原子量14.006,7,属周期系ⅤA族。1772年[[D.卢瑟福]]首先发现氮气。同年[[C.W.舍勒]]第一个提出氮气为空气成分之一,并用[[硫磺]]和铁粉的混合物来吸收空气中的[[氧]],得到了氮气。后来[[A.-L.拉瓦锡]]将氮认定为元素,命名为azote,意指它是一种不能支持[[生命]]的气体,氮的拉丁名nitrogenium来自英语的nitrogen,意指“硝之源”。 氮在[[地壳]]中的含量为0.004,6%(重量),自然界中绝大部分氮以单质分子N<sub>2</sub>的形式存在于[[大气]]中,约占空气体积的78.1%。氮是[[植物]]和[[动物]]有机生命的重要组成部分。按质量计,[[蛋白质]]中氮约占15%左右。氮最重要的矿物是[[硝酸盐]],如智利硝石(NaNO<sub>3</sub>)、印度钾硝石(KNO<sub>3</sub>)等。 '''同位素''' 氮有两种天然存在的[[稳定同位素]]<sup>14</sup>N和<sup>15</sup>N,它们的丰度比为273∶1。其他五种同位素<sup>12</sup>N、<sup>13</sup>N、<sup>16</sup>N、<sup>17</sup>N和<sup>18</sup>N均为[[放射性同位素]],寿命最长的<sup>13</sup>N的半衰期接近10秒。对于大多数化学实验,因氮的放射性同位素寿命太短,所以有关[[同位素效应]]及示踪的研究大都采用<sup>15</sup>N同位素。 '''氮循环''' 氮参与自然界的物质循环。大气中的氮经由生物引起的一些复杂的转化反应,使氮能被动植物所利用,进而维持动植物的生命。氮循环可以分为下列各阶段:氮的固定是使氮转化为无机氮化物的过程,是由某些[[细菌]]和[[蓝绿藻]]完成的,少量氮是由闪电、紫外辐射以及[[哈伯-博施法]]合成氨工业固定的;氮固定生成的[[氨]]和硝酸盐被水藻和植物吸收、同化为特殊的组织化合物,随后被动物食用,转化成体内的物质;所有生物体及排泄物又被[[微生物]]分解为氨和硝酸盐,又再参与植物和动物体内的同化、吸收、氨化-硝化的循环过程。 '''物理性质''' 在常温、常压下为无色、无臭、无味气体,熔点-210.00℃,沸点-195.79℃,密度1.145克/升;微溶于水,1毫升水能溶解0.023毫升N<sub>2</sub>(0℃)。人吸入的氮气微溶于血液中,随压力增加,溶解量增大,当潜水员、潜箱工作人员回到地面,空气压力降低过快时,便有氮气泡从血流中逸出,会引起潜水病。 '''化学性质''' 氮原子的电子组态为1s<sup>2</sup>2s<sup>2</sup>2p<sup>3</sup>,由两个氮原子形成的氮分子中,有一个σ键和两个π键,分子结构为∶N≡N∶。氮分子的总键能为941.7千焦/摩,这正是氮分子非常稳定的原因。 氮与其他元素化合时,可表现为-3、-2、-1、+1、+2、+3、+4和+5氧化态,其中常见氧化态为-3、+3和+5。 氮在常温、常压下,性质比较稳定;但在一定外界条件下,也能发生一些化学反应。氮能参与的化学反应主要有: #氮与金属元素的反应。[[碱金属]][[锂]]、[[碱土金属]]在高温下与氮化合生成[[氮化物]]。另外[[铅]]、[[锗]]、过渡金属、[[钪]]、[[钇]]、[[镧]]系元素、[[钍]]、[[铀]]、[[钚]]等,在高温下也能和氮反应,生成金属氮化物。 #氮与非金属元素的反应。在高温、高压和有[[催化剂]]条件下,氮和[[氢]]反应生成[[氨]];氮与氧在一定条件下生成[[一氧化氮]]、[[二氧化氮]]等[[氧化物]];氮与炽热的碳反应生成CN<sub>2</sub>,与碳、氢在1,900K时缓慢反应生成氢氰酸;100℃、102.9千帕放电时,与硫生成一系列硫化物的混合物。 #氮与化合物的反应。氮与碳化钙反应,生成氰氨化钙CaCN<sub>2</sub>;氮与[[石墨]]和[[碳酸钠]]在900℃反应,生成氰化钠NaCN;在1,500℃氮与[[乙炔]]反应,生成氰化氢HCN。 '''化合物 氧化物''' 氮和氧可形成的氧化物有氧化二氮N<sub>2</sub>O、氧化氮NO、N<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、NO<sub>2</sub>、N<sub>2</sub>O<sub>4</sub>和N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>。 #三氧化二氮N<sub>2</sub>O<sub>3</sub>。常温下为气体,冷却时转变为蓝色液体,低于-101.1℃时凝聚为淡蓝色晶体。常压下3℃开始分解,生成NO和NO<sub>2</sub>,25℃已有90%分解。N<sub>2</sub>O<sub>3</sub>溶于水,生成亚硝酸HNO<sub>2</sub>;溶于碱,生成亚硝酸盐。用NO和NO<sub>2</sub>气体混合,冷却至-21℃即凝聚为N<sub>2</sub>O<sub>3</sub>;在实验室可将硝酸逐滴加入到三氧化二砷中制备N<sub>2</sub>O<sub>3</sub>。 #二氧化氮NO<sub>2</sub>和四氧化二氮N<sub>2</sub>O<sub>4</sub>。NO<sub>2</sub>是红棕色、具刺激性、会使人窒息的气体,在加压下于21.15℃转变为亮黄色液体,于-9.3℃转变为无色晶体。气态NO<sub>2</sub>密度为1.880克/升,液态为1.49克/厘米<sup>3</sup>(0℃),临界温度158℃,临界压力99大气压。气态时,一般情况下是以NO<sub>2</sub>和N<sub>2</sub>O<sub>4</sub>的混合物形式存在。 #五氧化二氮N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>。唯一的固态氮氧化物,由直线形NO<sub>2</sub>+(硝酰)离子和平面三角形的NO<sub>3</sub>–离子组成,白色,斜方晶系,密度2.0克/厘米<sup>3</sup>,33℃升华。气态时不稳定,易挥发、易潮解,室温下缓慢分解为NO<sub>2</sub>和O<sub>2</sub>。N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>是硝酸的酸酐,溶于水生成硝酸。它具有强氧化性,能将N<sub>2</sub>氧化为NO<sub>2</sub>;能与许多有机化合物剧烈反应。将硝酸脱水或用臭氧氧化NO<sub>2</sub>均可制备N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>。 所有氮的氧化物都具有生理活性,N<sub>2</sub>O和O<sub>2</sub>的混合物是麻醉剂,浓度大时可使人窒息;NO作用于神经中枢,浓度大时可使氧络血红蛋白转变为变性血红蛋白;NO<sub>2</sub>和N<sub>2</sub>O<sub>4</sub>具有刺激性,严重时可引起低血压等疾病。在含有氮氧化物的环境中长时间工作,会引起慢性中毒。 '''硫氰化物''' 又称硫氰酸盐,是一类含有硫氰根(SCN<sup>-</sup>)离子的化合物。SCN<sup>-</sup>易与金属离子形成配位化合物,如血红色的Fe(SCN)<sub>n</sub><sup>3-n</sup>(配位数n可由1至6)、蓝色的Co(SCN)<sub>4</sub><sup>2-</sup>(溶于丙酮或戊醇)等。因这些配合物多数都具有特征的颜色,所以常用来鉴定金属离子。 #硫氰化铵NH<sub>4</sub>SCN。无色晶体,单斜晶系,片状或层柱状结晶,熔点149℃,密度1.3克/厘米<sup>3</sup>。易溶于水,溶解度181克/100克水(25℃);易溶于乙醇、液氨、丙酮等溶剂中。加热至140℃左右形成硫脲;170℃分解,生成氨、二硫化碳和硫化氢;易潮解,应密封储存。将二硫化碳和稍过量的液氨同水混合,在5.88×103帕、100℃条件下反应,制备硫氰化铵。它是制备双氧水的辅助原料,在染料工业及有机合成中作催化剂,也是常用的分析试剂。 #硫氰化钠NaSCN。无色晶体,斜方晶系,结晶状或粉末状;熔点287℃,密度1.5克/厘米<sup>3</sup>。易溶于水,溶解度151克/100克水(25℃);易溶于乙醇、丙酮等。与浓硫酸反应,生成黄色硫酸氢钠,与银盐或铜盐反应,生成白色硫氰酸银沉淀或黑色硫氰酸铜沉淀。在空气中易潮解。主要用作聚丙烯腈纤维抽丝剂,化学分析试剂、彩色电影胶片冲洗剂。 #硫氰化钾KSCN。无色晶体,单斜晶系,熔点173℃,密度1.88克/厘米<sup>3</sup>。易溶于水,溶解度238克/100克水(25℃);易溶于乙醇、丙酮;500℃开始分解。硫氰化氨和碳酸钾在105℃反应,可制备硫氰化钾。它主要用于电镀工业的退镀剂、工业用制冷剂、化学用分析试剂、彩色电影胶片冲洗剂等。 '''雷酸和雷酸盐''' [[雷酸]]的化学式为HONC。它与[[氰酸]]H—O—C≡N和[[异氰酸]]H—N═C═O为同分异构体,化学性质极不稳定。雷酸盐是雷酸与碱反应的产物,是含有—ONC根的化合物,其中以雷酸汞(雷汞)最为常见。雷酸汞Hg(ONC)<sub>2</sub>为深棕色晶体,溶于热水、乙醇和氨水;在干燥情况下,受轻微摩擦、撞击或加热即可爆炸,故必须在低温下储存。用浓硝酸、乙醇和汞反应可制得雷酸汞。在工业及军事上可作雷管药帽。 '''制法''' 工业上主要利用液态氮和液态氧的沸点不同,采用液态空气分步蒸馏法制取氮气。氮的沸点(-195.79℃)比氧(-182.95℃)低,首先蒸发出来。将其在15~20兆帕压力下装入钢瓶中储存。利用具有选择性吸附氧能力的分子筛型吸附剂,在变压吸附和脱附的装置中,可以进行空气分离,分别制取纯氧和纯氮。制备少量纯氮是以含氮化合物为原料,利用加热分解或化学反应方法,如加热亚硝酸铵水溶液、加热重铬酸铵晶体或叠氮化钡Ba(N<sub>3</sub>)<sub>2</sub>等;氨和溴水反应,氨和氧化铜反应都能制备少量纯净氮气。 '''应用''' 氮是植物生长所必需的营养元素之一,是氮肥和各种复合肥料的主要组分,是动植物体内蛋白质的重要成分,故称之为生命元素。氮在化学工业、石油工业、电子工业、食品工业、金属冶炼及加工等工业中用途十分广泛。 #作为化工原料。氮是生产[[合成氨]]、[[氰氨化钙]]、[[氰化物]]、[[氮化物]]、[[肼]]、[[硝酸]]等化工产品的主要原料。 #作为惰性介质。氮的化学性质稳定,价格便宜,广泛用作惰性介质,如无氧操作中的保护气体,使化学性质活泼的物质不被氧化和减少设备腐蚀;在聚合反应中充入氮气能保护催化剂的活性;在钢材轧制和金属热处理时充入氮气,可减少金属在高温下的氧化;在玻璃生产过程中充入氮气,可减少水汽污染,使玻璃表面光亮;在水果蔬菜仓库内充入氮气,能延长保存期;用氮和氩的混合气充填灯泡,可延长灯泡的使用寿命等。 #作为冷源。液氮气化温度低、无毒且不燃烧、用后无残留,广泛用于各行业的冷源,如冷冻食品;冷冻保存动物精液、人体组织、皮肤;用液氮灼烧法除去皮肤异物的外科手术有出血少、不痛苦、不易感染等优点;用作各种冷阱、冷泵及低温超导的冷源等。 #<sup>15</sup>N主要用作示踪原子,用于化学、生物学及固氮机理的研究中;<sup>15</sup>N具有比一般氮低的中子吸收截面,已应用于核反应堆中。 <div style="width:100%; box-shadow: 0 0 .3em #999; background: #FFFFF0; border-radius: .2em; margin: 1em 0 2em 0; padding: 1px;"> <div style="padding: 1em;"> <span style="color:green; font-size: 260%;">氮</span> <span style="color:#00CD00; font-size: 200%;">(㲷 淡)</span><span style="font-size: 100%;"> <sub>【异体 古文】</sub></span> <span style="font-size: 105%;">拼音:</span><span style="color:#FF00FF; font-size: 120%;">dàn</span> <span style="font-size: 105%;">部首:</span><span style="color:#FF00FF; font-size: 105%;">气</span> <span style="font-size: 105%;">总笔画:</span><span style="color:#FF00FF; font-size: 110%;">12</span> <span style="font-size: 105%;">部外笔画:</span><span style="color:#FF00FF; font-size: 110%;">8</span> <span style="font-size: 105%;">结构:</span><span style="color:#FF00FF; font-size: 105%;">半包围</span> <span style="font-size: 105%;">五笔:</span><span style="color:#FF00FF; font-size: 100%;">RNO</span> <span style="font-size: 105%;">倉頡:</span><span style="color:#FF00FF; font-size: 100%;">ONFF</span> <span style="font-size: 105%;">[[现代汉语常用字表|次常用字]]</span> <div style="text-align:left; clear:both; border-top:1px solid green; padding-top:1.0em; margin-top:1.0em; color:black; font-size:100%;"> <span style="color:green;">基本释义:</span> *<span style="color:#FF00FF; font-size: 110%;">dàn</span> 一种气体元素,无色、无臭、无味,化学性质不活泼。是植物营养的重要成分之一:氮肥。 </div> <div style="text-align:left; clear:both; border-top:1px solid green; padding-top:1.0em; margin-top:1.0em; color:black; font-size:100%;"> <span style="color:green;">便捷查询:</span> *<small>同音查询: [[:Category:dan音汉字|<span style="font-size: 128%;">dan </span>音汉字]] [[:Category:dàn音汉字|<span style="font-size: 128%;">dàn </span>音汉字]] 同部首查询: [[:Category:气部汉字|气部汉字]] 同笔画查询: [[:Category:12画汉字|12画汉字]]</small> </div> </div></div> == 氮 dàn == 化学元素,元素符号N,原子序数7,原子量14.006,7。无色无臭,不能燃烧,可以用来制造氨、硝酸和氮肥等。氮在[[地壳]]中的含量为0.004,6%(重量),自然界中绝大部分氮以单质分子的形式存在于[[大气]]中,约占空气体积的78.1%。氮是[[植物]]和[[动物]]有机生命的重要组成部分。按质量计,[[蛋白质]]中氮约占15%左右。氮最重要的矿物是[[硝酸盐]]。 == 首字为“氮”的词语 == 氮肥 氧化氮 氮气 氮循环 <div style="text-align:left; clear:both; border-top:1px solid green; padding-top:1.0em; margin-top:1.0em; color:#9E9E9E; font-size:100%;"> <center><small><span style="color:red; font-size: 80%;">▍</span>[[汉语拼音音节索引]] <span style="color:red; font-size: 80%;">▍</span>[[部首检字表]] <span style="color:red; font-size: 80%;">▍</span>笔画检字表:[[笔画检字表(1—8画)|1-8画]],[[笔画检字表(9—13画)|9-13画]],[[笔画检字表(14—16画)|14-16画]],[[笔画检字表(17—48画)|17-48画]] <span style="color:red; font-size: 80%;">▍</span>[[现代汉语常用字表|常用字表]] <span style="color:red; font-size: 80%;">▍</span>[[现代汉语通用字表|通用字表]] <span style="color:red; font-size: 80%;">▍</span>通用规范汉字表:[[通用规范汉字表(一级字表)|一级字表]],[[通用规范汉字表(二级字表)|二级字表]],[[通用规范汉字表(三级字表)|三级字表]]</small></center> </div> [[Category:中文字典]] [[Category:中华大词典]] [[Category:D音汉字]] [[Category:dan音汉字]] [[Category:dàn音汉字]] [[Category:D音汉字]] [[Category:dan音汉字]] [[Category:dàn音汉字]] [[Category:12画汉字]] [[Category:气部汉字]] [[Category:氮]]
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