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    氣體知識(shí)

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    二氧化氮《氣體應(yīng)用大全》

    2019-6-10 13:57:07

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    二氧化氮 NO2或N2O4
    1.別名·英文名
    過(guò)氧化氮、四氧化二氮、四氧化氮Nitrogen dioxide、Nitro-gen peroxide、Dinitrogentetroxide、Nitrogentetroxide．
    2.用途
    制造硝酸、硝化劑、氧化劑、催化劑、丙烯酸酯聚合抑制劑、標(biāo)準(zhǔn)氣、火箭燃料、面粉漂白劑。
    3.制法
    (1)把干燥的硝酸鉛粉末在氧氣流中加熱。
    (2)氪氧化生產(chǎn)硝酸時(shí)的中間產(chǎn)物。
    (3)在電焊及電弧發(fā)光，礦井下用硝銨炸藥爆破，苯胺染料的重氮化等生產(chǎn)過(guò)程，存放在谷倉(cāng)中的青飼料或谷物經(jīng)缺氧發(fā)酵等過(guò)程中均產(chǎn)生氮氧化物。
    在不同生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)生硝煙的組成如下表所示。
    生產(chǎn)過(guò)程
    NO(%)
    NO2(%)
    乙炔氣割
    電焊
    硝化炸藥爆炸
    硝化纖維燃燒
    金屬酸洗
    內(nèi)燃機(jī)廢氣
    92
    91
    48
    81
    22
    65
    8
    9
    52
    19
    78
    35
    4.理化性質(zhì)
    分子量： 46.01
    熔點(diǎn)(101.325kPa)： -11.2℃
    沸 點(diǎn)(101.325kPa)： 21.2℃
    液體密度(21.1℃，101.325kPa)： 1443kg/m3
    氣體密度(21.1℃，101.325kPa)： 3.40kg/m3
    相對(duì)密度(氣體，空氣=1，21.1℃，101.325kPa)：2.62
    比容(21.1℃，101.325kPa)：0.2934m3/kg
    氣液容積比(21.1℃，101.325kPa)：424L/L
    臨界溫度：158.2℃
    臨界壓力： 10132.5kPa
    臨界密度： 557kg/m3
    壓縮系數(shù)：
    溫度(℃)
    壓縮系數(shù)
    10kPa
    50kPa
    100kPa
    200kPa
    15
    50
    0.998
    0.999
    0.995
    0.996
    0.992
    0.985
    熔化熱(-1l.20℃；18.6kPa)： 159.5kJ/kg
    氣化熱(21.10℃，101.325kPa)： 430.4kJ/kg
    比熱容(氣體，27～100℃，101.325kPa)：
    Cp=831.5kJ/(kg·K)
    蒸氣壓(-20℃)： 1lkPa
    (0℃)： 37kPa
    (20℃)： 102kPa
    粘度(101.325kPa，25℃)：0.01 32mPa·S
    粘度(液體，20℃)： 0.42mPa·s
    表面張力(19.8℃)； 26.6mN/m
    導(dǎo)熱系數(shù)(101.325kPa，50℃)：0.16747W/(m·K)
    折射率(氣體，36℃)： 1.000503
    (液體，20℃)： 1.46
    毒性級(jí)別： 3
    易燃性級(jí)別：0
    易爆性級(jí)別：0
    二氧化氮為具有窒息性刺激氣味的腐蝕性黃褐色有毒氣體。在常溫常壓下它實(shí)標(biāo)上是NO2和N2O4的平衡混合物，它們隨溫度和壓力而相互轉(zhuǎn)化。(N2O4?2NO2)在一個(gè)大氣壓下的解離度為27℃一20%，60℃一50%，100℃一90%。液化的二氧化氮呈黃色，當(dāng)溫度低于熔點(diǎn)時(shí)其組成幾乎都是N2O4分子。當(dāng)液體二氧化氮在冷卻時(shí)，顏色逐漸變淺，最后凝固成無(wú)色的結(jié)晶體。氣體二氧化氮在加熱時(shí)顏色逐漸變暗，密度逐漸變小，當(dāng)大于150℃時(shí)幾乎全部轉(zhuǎn)變成、NO2，顏色變?yōu)榘岛稚?。加熱到更高溫度時(shí)它進(jìn)一步分解，并在600℃時(shí)便完全分解成NO和O2(NO2?NO+1/2O2)。
    二氧化氮與空氣混合能形成爆炸性混合物。它本身不燃燒，但它是強(qiáng)氧化劑，含有大量活性氧，是助長(zhǎng)物質(zhì)的燃燒，許多物質(zhì)能在其中燃燒而奪取其中的氧。它遇到棉花、衣物、鋸末等有機(jī)物質(zhì)和碳?xì)浠衔飼r(shí)能燃燒而可能造成火災(zāi)。它能與一些金屬、非金屬和非金屬低氧化合物作用。例如，當(dāng)與鉀、磷、硫、碳等可燃物質(zhì)接觸，而且受熱或受沖擊時(shí)立刻著火或爆炸。與汞、鉛在常溫下反應(yīng)生成硝酸鹽，與鎂、鋁、鋅等則作用生成氧化物。銅、鈷、鎳等在常溫下吸收NO2，在高溫則變成氧化物。與H2、CO、H2S、甲烷、丁烷混合也可發(fā)生爆炸。與氨混合，即使在-80℃也能發(fā)生爆炸，并生成硝酸氨和NO。與O3、H2O2等強(qiáng)氧化劑及高氮氧化物反應(yīng)。
    (X=C1.Br)
    與過(guò)氯酸、磷酸、硫酸反應(yīng)生成各自的亞硝酰鹽。與二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烯、1.2-二氯乙烷、1，1，1三氯乙烷、三氯乙烯、過(guò)氯乙烯、氯仿、四氯化碳等氯代烴猛烈反應(yīng)，并在受熱和受沖擊時(shí)也會(huì)產(chǎn)生爆炸。與氟化硼、氟化硅、氟化磷反應(yīng)生成加成化合物。與偏二甲肼(VDMH)接觸能自燃。
    液體N2O4也是氧化劑，能使金屬等氧化。
    液體N2O4能溶解Cl2、Br和I2，無(wú)機(jī)鹽則除非與其反應(yīng)就不溶解在其中。與脂肪族、芳香族碳?xì)浠衔?、鹵素置換體、酸、酮等不起反應(yīng)而易于溶解，但與具有羥基和胺基的物質(zhì)起激烈反應(yīng)。
    二氧化氮溶于二硫化碳和氯仿，與水、堿性溶液作用生成硝酸、亞硝酸和相應(yīng)鹽的混合物。
    二氧化氮與一些物質(zhì)混合接觸時(shí)的危險(xiǎn)性如下表所示：
    混合接觸危險(xiǎn)物質(zhì)名稱
    化學(xué)式
    危險(xiǎn)等級(jí)
    摘要
    磷
    硫
    鎂
    異戊間二烯
    二氯乙烷
    正己烷
    苯
    甲基環(huán)己烷
    毗啶
    喹啉
    二甲亞砜
    三氯甲烷
    碳化鎢
    碳化二鎢
    二氯乙烯
    三氯乙烯
    氨
    臭氧
    乙炔銫
    P
    S
    Mg
    CH2C(CH3)CHCH2
    C2H4Cl2
    C6H14
    C6H6
    C6H11CH3
    C5H5N
    C9H7N
    (CH3)2SO
    CHCl3
    WC
    W2C
    CH2=CCl2
    Cl2C=CHCl
    NH3
    O3
    CH≡CCs
    A
    A
    A
    A
    A
    A
    A
    A
    A
    A
    A
    B
    A
    A
    A
    A
    A
    A
    有猛烈著火的危險(xiǎn)性
    有猛烈著火的危險(xiǎn)性
    有猛烈著火的危險(xiǎn)性
    有爆炸的危險(xiǎn)性
    可能生成爆炸性物質(zhì)
    有爆炸的危險(xiǎn)性
    有爆炸的危險(xiǎn)性
    有爆炸的危險(xiǎn)性
    有激烈反衄的危險(xiǎn)性
    有激烈反應(yīng)的危險(xiǎn)性
    有激烈爆炸反應(yīng)的危險(xiǎn)性
    可能生成爆炸性物質(zhì)
    有著火的危險(xiǎn)性
    有著火的危險(xiǎn)性
    可能生成爆炸性物質(zhì)
    加熱有激烈反應(yīng)的危險(xiǎn)性
    有激烈反應(yīng)的危險(xiǎn)性
    有爆炸的危險(xiǎn)性
    有爆炸的危險(xiǎn)性
    5.毒性
    最高容許濃度： 5mg/m3
    不同濃度二氧化氮對(duì)人體的作用如下表所示。
    濃度ppm
    作用
    0.5
    20
    20～50
    60～150
    100～150
    200～700
    5OO～1000
    能感到其特殊臭味
    稍感刺激
    刺激眼粘膜
    刺激性強(qiáng)烈,出現(xiàn)鼻喉疼痛、胸部灼熱感、
    吸人0.5～1小時(shí)有生命危險(xiǎn)
    短時(shí)間可致死
    一次吸入短時(shí)間內(nèi)就可致死
    二氧化氮和四氧化二氮的毒性沒(méi)有根本的區(qū)別。氮的氧化物一般較難溶于水，因而它們對(duì)上呼吸道粘膜的刺激性不大，能夠進(jìn)入呼吸道深部。到了細(xì)支氣管和肺泡以后，由于濕度增加反應(yīng)加快：與水作用生成硝酸和亞硝酸，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用，增加毛細(xì)血管和肺泡壁的通透性，引起支氣管肺泡的充血和水腫。
    在體內(nèi)水解產(chǎn)生的酸最終在組織中被堿中和而形成硝酸鹽和亞硝酸鹽。亞硝酸鹽可使血管擴(kuò)張、血壓下降引起頭痛眩暈等，也能與血紅蛋白結(jié)合形成高鐵血紅蛋白引起組織缺氧，導(dǎo)致紫紺、呼吸困難及中樞神經(jīng)損傷。
    有經(jīng)驗(yàn)者在0.1ppm濃度時(shí)即可判斷出NO2的臭味，但是它能使嗅覺(jué)麻痹，使人很快判斷不出臭味的性質(zhì)。
    局部作用能引起結(jié)膜炎、眼瞼水腫、角膜潰瘍、皮膚頭發(fā)牙齒變褐色、刺激皮膚等。
    急性中毒時(shí)的癥狀在呼吸道系統(tǒng)方面表現(xiàn)為胸痛、呼吸困難、咳嗽、吐黃痰或血、發(fā)紺、發(fā)熱、氣喘、呼吸率增加、氣管支氣管炎、肺炎、肺水腫。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)方面表現(xiàn)為頭痛、暈眩、虛弱、運(yùn)動(dòng)失調(diào)、譫妄、人事不省、驚厥。腸胃消化系統(tǒng)方面表現(xiàn)為酸味、惡心、嘔吐、腹痛。在循環(huán)系統(tǒng)方面表現(xiàn)為脈搏率增加、血壓降低、心臟無(wú)節(jié)律、虛脫。
    慢性中毒的癥狀有：頭痛、失眠、口鼻潰瘍、食欲不振及不消化、齒糜爛、虛弱、慢性支氣管炎、肺氣腫等。
    從吸入到出現(xiàn)癥狀要經(jīng)過(guò)一段潛伏期，至少需要觀察24小時(shí)，所以不管有什么借口，吸人患者均應(yīng)送往醫(yī)院進(jìn)行治療。
    6.安全防護(hù)
    物料、容器要存放在通風(fēng)處，要遠(yuǎn)離可燃物、有機(jī)物和其它易燃材料。
    無(wú)水NO2在常溫下對(duì)大多數(shù)金屬無(wú)腐蝕性，但能腐蝕銅和銅合金。當(dāng)水分小于0.1%時(shí)可用碳鋼、不銹鋼、鋁、鎳、因科鎳合金。當(dāng)水分大于0.1%時(shí)可以用不銹鋼(300系列)和鈦?？梢允褂镁鬯姆蚁⒕廴纫蚁?、石棉、耐酸陶瓷、硼硅酸玻璃、普通玻璃和石英?？梢杂靡蚁┗繉拥氖痔?，由聚乙烯、聚氯乙烯塑料或GR-S橡膠制成的高腰靴和乙烯基涂層的玻璃纖維防護(hù)衣或者聚乙烯防護(hù)衣。
    火災(zāi)時(shí)可用干砂、二氧化碳滅火劑，不可用水，因?yàn)橛鏊笊筛g性更強(qiáng)的硝酸和亞硝酸。
    漏氣要用排風(fēng)機(jī)排送至水洗塔。漏液可用碳酸氫鈉或碳酸鈉水溶液沖洗后再用水沖洗。洗液要經(jīng)酸液處理后排放。
    廢液量少時(shí)可讓它蒸發(fā)排人大氣，或在坑中用石灰或純堿中和。量大時(shí)在嚴(yán)格控制下用煤油等燃料燃燒之。
     
     
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