Газообразный азот широко востребован в современных отраслях промышленности благодаря инертным свойствам. Он используется как защитная среда от окисления, хладагент, пищевая добавка, при производстве ламп накаливания, высокотемпературной обработке металлов, для консервации трубопроводов и замкнутых сосудов из металла.
Химические и физические свойства
Азот в газообразном состоянии обладает следующими химическими свойствами:
- Инертность. Относительно инертный по своим свойствам газ без цвета и запаха плотностью 1,25046 кг/м³. Из простых веществ вступает в реакцию лишь с некоторыми неметаллами и металлами (при н. у. с литием), из сложных — с ацетиленом и карбидом кальция.
- Амфотерность. Газ может проявлять амфотерные свойства, то есть он может действовать как кислота или основание в некоторых реакциях. Например, азот может реагировать с щелочными металлами, образуя азиды, а также с кислотами, образуя соли.
- Реактивность. Хотя азот сам по себе инертен, он может образовывать реактивные соединения с другими элементами при определенных условиях. Например, при высоких температурах и давлении азот может реагировать с кислородом, образуя оксид азота (NO) или диоксид азота (NO2).
- Образование азотных соединений: Азот может образовывать различные соединения с другими элементами, такие как аммиак (NH3), нитраты (NO3-), нитриты (NO2-) и многое другое. Эти соединения являются важными для жизни и используются в различных процессах, включая производство удобрений.
- Класс опасности газообразного азота — в соответствии с ГОСТ 12.1.007 отнесен к малоопасным по воздействию на организм веществам при соблюдении правил обращения.
Физические свойства газообразного азота:
- без цвета, запаха и вкуса;
- температура кипения и плавления соответственно равны -195,8 °C и -210 °C;
- плотность — 1,25 г/л (при нормальных условиях);
- молярная масса — 28,013 г/моль;
- плохо растворяется в воде, однако может быть растворен в некоторых органических растворителях;
- низкая вязкость и поверхностное натяжение;
- высокая диффузия и проницаемость;
- не проводит электрический ток;
- обладает низкой теплопроводностью.
Методы производства газообразного азота
Для получения газа из воздуха используют три способа:
- Мембранный. В мембранный модуль, который состоит из полимерных волокон полой структуры, поступает очищенный сжатый сухой воздух. Молекулы газа выводятся через волокна в процессе движения. Через мембрану воздух разделяется на воду, аргон и кислород. В ресивере — специальном накопителе — остаётся чистый азот.
- Короткоцикловая адсорбция. Сжатый воздух пропускается через адсорберы, которые работают попеременно. В них поддерживаются необходимые параметры давления и температуры. Адсорбент поглощает из воздушной смеси кислород. На стадии регенерации поглощенный газ выделяется. В результате коротких и постоянно повторяющихся циклов выделяется азот.
- Криогенный. Компрессор нагнетает воздух. Посредством фильтрации он очищается от загрязнений. Далее смесь поступает во влагоотделитель и водяной холодильник. Воздух расширяется, охлаждается и переходит в ректификационную колонну. В результате многократного повторения процесса выделяется азот, аргон и кислород.
Установка короткоцикловой адсорбции (КЦА) обладает следующими преимуществами:
- быстрый пуск и остановка по сравнению с криогенными блоками;
- высокая производительность с минимальными энергетическими затратами;
- быстрая корректировка режимов работы;
- возможность дистанционного управления;
- низкие затраты на обслуживание;
- более длительный срок службы адсорбента по сравнению с мембраной.
Области применения
Газообразный азот востребован в разных сферах:
- металлургия;
- пищевая отрасль;
- медицина и фармацевтика;
- химическая и нефтехимическая промышленность;
- горнодобывающая промышленность;
- нефтегазовая промышленность.
Меры безопасности
При использовании газообразного азота необходимо придерживаться следующих правил:
- применение средств защиты для рук и глаз во избежание контакта;
- надевание шлангового противогаза;
- содержание кислорода в помещении не менее 19%;
- температура хранения в баллонах 20 °С.
Приобретение азотной станции — выгодная инвестиция, которая может окупиться в течение 1 года. Например, в области металлообработки, стоимость газа непосредственно влияет на цену конечного продукта. Также исключаются утечки и безвозвратные потери при транспортировке, подключении, заправке баллонов. Оставьте заявку на нашем сайте, чтобы подобрать оборудование или заказать его изготовление в соответствии с индивидуальными требованиями. Для консультации звоните по телефону +7 (495) 150-44-22.