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文檔簡介

1、脾氣古怪的氣體氮氮氣跟空氣有很多相同點,在常溫下,它們都是無色無味的,它們的密度相差也不遠,氮氣只是稍微比空氣輕一些。但當人們把溫度降到零下二百度時,氮就會變成無色的液體,如果再降低溫度,它還可以變成雪花一樣的白色固體。在常溫下,氮十分“老實”,既不助燃,也不能幫助呼吸,所以當初人們都把它叫做“無用的空氣”,然而在高溫下,氮卻變得異常活潑,能和許多物質化合,氮的化合物在化學工業中十分重要,是制造炸藥、氮肥、染料和硝酸的主要原料。人們開始發現氮氣時,都認為這是一種無用的空氣,因為它既不能幫助燃燒,也不能幫助動物的呼吸,人們給它起的拉丁文名字的意思是:不能維持生命。氮氣確實很“懶”,在常溫下對什么

2、也不感興趣,十分孤獨。起初它的用途并不廣泛,人們只是利用它的“懶”脾氣:在電燈泡里灌上氮氣,可以放慢鎢絲的揮發速度,增加電燈泡的壽命。在博物館里,那些貴重而罕有的畫頁、書卷,常常保存在充滿氮氣的圓筒里,因為蛀蟲在氮氣中不能生存,當然也就無法搗亂了。最近,我國還應用氮氣來保存糧食,叫做“真空充氮儲糧”。然而,氮是一種脾氣古怪的氣體,它平時不愛管別人的閑事,一遇高溫卻特別活潑,一點也不“懶”。這一下,給煉鋼廠帶來了不少麻煩:煉鋼的時候,鋼變成了火紅的鋼水,溫度達到了。這時,氮就悄悄地藏進了鋼水中,在鋼錠冷卻時,它又跑了出來。結果,在鋼錠里形成了一個又一個的氣泡。你想,這樣充滿小洞的鋼,怎么能用來造

3、機器呢?后來,人們想出了一個對付它的辦法,煉鋼工人往鋼水里加進金屬鈦,鈦能與氨化合形成渣氮化鈦,浮在鋼水上面。人們很早以前就會做手術了,但那時并沒有麻醉藥,病人要忍受很大的痛苦。到了十八世紀,人們終于發現了一種麻醉藥。然而在手術過程中,卻常??梢月牭讲∪艘魂囮囆沟桌锏目裥β?。這是為什么呢?原來這種麻醉藥是氮的一種氧化物,叫作一氧化二氮,它是一種無色、帶有甜味的氣體,對人體有特殊的麻醉作用。但如果人聞多了這種氣體,就會止不住地大笑起來。據說有一位化學家最先發現這種氣體的特殊性質,于是他便想跟自己的朋友開一個玩笑。他把朋友請到了自己的實驗室中,告訴他自己發現了一種非常好聞的氣體。說完便拿出了一個

4、小玻璃瓶,他的朋友十分好奇,就打開瓶塞使勁地聞了起來。這位化學家問他的朋友覺得味道怎么樣,他的朋友剛張開口,便不由自主地大聲笑了起來,好一會兒時間才止住。于是人們就把這種氣體叫做“笑氣”。氮是生命的基礎,植物離不開氮。如果缺少了氮,莊稼便長得又瘦又小,葉子發黃,花也開不大,果實很小。同時,植物也離不開磷和鉀,缺少了它們,植物就不會成熟,還容易發生病蟲害。氮、磷、鉀對農業十分重要,因此農民叔叔親熱地把它們稱為自己的好幫手。在這“三兄弟”中,植物對氮的需要最多,據統計,全世界的莊稼,在一年之內,要從土壤里吸收四千多萬噸的氮,遠遠超過磷和鉀。但土壤中的氮含量很少,這怎么辦呢?人們利用氫氣在高溫高壓下

5、與氮氣化合生成氨,然后就可以制成各種氮肥,農民叔叔在播種的時候把氮肥撒在地里,這就彌補了土壤中氮的不足。有些豆科植物能夠直接從空氣中吸收氮氣,自己制造氮肥。原來這些植物的根部,常常長著許多小疙瘩根瘤,根瘤里住著一種叫根瘤菌的東西,它能把氮氣變成氮肥,因此,在種植豆類植物時,人們常常不施氮肥。不但植物離不開氮,動物和人同樣也離不開氮。氮是蛋白質的重要成分,蛋白質又是細胞的主要成分,所以,只要有生命的東西,都離不開氮。比如動物的毛皮、鳥的羽毛、人的頭發和指甲,這些都是蛋白質。隨著化學工業的發展,人類制造了各種各樣的氮的化合物,它們可以用來制造食品、藥物、衣服、染料等各種東西。這些東西中的氮的化合物

6、與人體健康有著十分重要的關系。就拿食品來說吧:硝酸鹽本來是無毒的,但食品中積累的硝酸鹽,在一些細菌的作用下,會被還原成有毒的亞硝酸鹽。它能把血液中攜帶氧氣的低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白,使血液失去攜帶氧氣的功能,因而出現一系列缺氧的中毒病狀,嚴重時可以使人死亡。人們平常說的“食物中毒”就是這樣發生的。還有一些含氮的化合物能引發人的身體各部位的癌癥,比如亞硝胺是目前公認的一種致癌物質,不但長期少量接觸它可以慢慢地發病,而且一次大量接觸也可使人死亡,有時還可以通過乳汁傳給下一代。這些含氮化合物是我們人類看不見的敵人,它們嚴重地危害著人類的身體健康。由于這些化合物與無害的硝酸鹽在一定條件下會發生轉

7、化,所以你們在生活中要特別注意不要吃腐爛的食物。小朋友,你們愛看戰斗片嗎?你看,董存瑞在戰友犧牲后,抓住炸藥包就向敵人占領的橋頭堡跑去,他機智地爬到了敵人的碉堡下,可是,他發現炸藥包沒地方放??煲l起大規模進攻了,敵人的機槍還在噴出火舌。怎么辦?這時只見他用手托起炸藥包,毅然拉著了導火線,只聽“轟”地一聲巨響,董存瑞和敵人的雕堡都不見了看完電影,你們在敬佩董存瑞的獻身精神之后想沒想過這樣一個問題:即炸藥包是由什么作成的呢?當今的炸藥已經有很多種類,它們大部分都是由含氮的化合物做成的?!昂谏鹚帯笔俏覀內祟愖罟爬系恼ㄋ?,它是由硫黃、木炭和硝酸鉀按一定的比例混合而成的。點火后,在百分之幾秒內迅速發

8、生反應,產生大量的氣體,主要是氮氣和二氧化碳,同時放出大量的熱。于是體積一下子增大了一千倍左右,形成爆炸。我們在電影中看到的炸藥包指的是“黃色炸藥”,它有個學名叫“梯恩梯()”,它是現代軍事上使用最廣泛的炸藥,也是由氮的化合物制成的。一公斤梯恩梯完全爆炸,只需十萬分之一秒,體積猛增幾萬倍,可以產生十萬個大氣壓那么大的壓強,足以摧毀堅固的碉堡和工事。還有一種著名的超爆藥雷汞也是一種含氮化合物。雷汞的爆炸實際上就是一個非常強烈的化學反應。一分子雷汞分解后,生成一分子汞、一分子氮氣和二分子一氧化碳,同時放出大量的熱,使體積在百萬分之一秒內突增幾萬倍,形成爆炸。氮氣在極低的溫度下可以變成無色的液體,別

9、看液態的氮“貌不驚人”,才能卻很出眾。在今日的新技術中有不少鮮為人知的應用。液氮是火箭燃料的推送劑,大量的液氮用高壓把火箭燃料推向燃燒室,安全性能良好。英國一家化學公司試驗成功了一項液氮冷卻混凝土技術,用液氮來給混凝土降溫,不消除混凝土凝固時出現的裂痕。用液氮還可以來治病,它的療效遠勝于干冰。外科手術中的“冷刀”實際上應用的就是液氮。液氮是目前為止發現的一種最好的制冷劑,把它注入低溫醫療器內,就像手術刀一樣,可以做任何手術。它既不需要麻醉,也不會發生感染,并且在手術中不會流血、無疼痛,傷口愈合后也不會出現疤痕。癌癥在以前是一種不治之癥,現在,人們發現,液氮可以治愈早、中期癌癥,安全可靠,治愈率

10、高,避免了因手術造成的器官損傷,被凍死的癌細胞進入人體血液后,還可以刺激人體產生相對應的抗體,進而消滅殘存在人體內的癌細胞。利用液氮低溫可使肉類、水產等在幾秒鐘內速凍。這種方法能保持原有食品的滋味、顏色和細胞組織,可貯存個月,這是其他冷凍劑望塵莫及的。液氮可以來對付石油污染。石油是液體,因而當它泄漏在海上時很難清除。美國的科學家們發明了一種迅速簡便的除污方法,即向石油噴發液氮,把它冷凍成顆粒狀固體后裝進駁船,再運往煉油廠。而且,這種方法對海洋生物無害。不過,需要一種特別設計的船,能在上游剛低于水面的地方噴射液氮,這樣有污染的水面就被凍結了。氮肥不但可以促使莊稼增產,在清除石油污染上也大有用武之

11、地。美國??松凸镜膶<覀儼l現,含氮豐富的氮肥是清除石油污染的良好的清潔劑。在年,該公司的一艘油輪在遠洋航行途中出了意外事故,把萬噸的原油泄露到了阿拉斯加的附近海域。該公司的專家們在年的三年之中,先后把大約萬磅氮肥和萬噸磷肥撒在石油污染十分嚴重的海灘上,來加速石油的分解,效果良好,那里的石油污染基本上已被清除。有這樣一個笑話:一個農村婦女不懂化學,她看到自己買的一袋碳酸氫銨受了潮,就在太陽出來后,把氮肥曬到晾谷坪里。等到她下午五點鐘去收時,一點氮肥也沒剩下。于是她就破口大罵:“哪個沒良心的,該千刀萬剮的賊,把我的肥料偷走了?!毙∨笥?,誰偷走了她的化肥呢?對了,學過化學的小朋友就會知道,碳酸氫銨稍一受熱,就會發生分解,生成氨氣、水和二氧化碳,所以氮肥是不能曬的。除了碳酸氫銨之外,常用的氮肥還有硝酸銨,它不但含氮量高,肥效大,“脾氣”也非常暴躁,當它在高溫或受到猛烈撞擊的情況下,會迅速分解,產生大量氣體而引起爆炸。據說有一位農民看到自己買來的硝酸銨受潮結成了塊,不好施肥,于是就拿了一

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