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氣體知識(shí)

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二氧化氮的產(chǎn)品性質(zhì)說(shuō)明-四氧化二氮的物理性質(zhì)-二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)

2019-7-15 14:55:08

0
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)。
    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(chēng)
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。可以用乙烯基涂層的手套，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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