氮气是一种非常重要的气体,它的应用广泛。食品的储存和运输需要用到大量的氮气,来防止食物变质;另一方面,由于氮气的良好性质,在焊接、机械设备和油田开采中有着重要的应用价值。可以说,氮气的用途很广泛,几乎处处可见。
氮气(N2)是一种无色、无味、无臭的惰性气体,密度为1.2506kg/m3,熔点为-209.86℃,沸点为-195.8摄氏度,稍溶于水和乙醇,化学性质不活跃,在一个大气压下的冷却和冷冻整个过程中吸收的总能量为382kJ/kg。人在氮气中作业时,应该防止窒息致死。
氮气有什么用?
氮气可以用在食品中
食物防腐
氮气是一种惰性气体,在它与食品的接触过程中呈中性,因此在食品的防腐领域用途广泛。
食品接触空气容易氧化。食品的氧化不仅仅导致食品口感的下降,更重要的是,它会导致食品的腐烂。有效的防腐措施,一直是食品工业中的***。
氮气在啤酒的生产中有效的降低了溶解氧(DO),减缓了啤酒的变质,延长了啤酒的贮存期,同时不***就中的芳香物质,大大的提升了啤酒的品质;在食品包装方面,由于氮气的性质稳定,一般利用氮气来排斥氧气,从而减缓食品的氧化作用和呼吸作用,同时氮气对***生长也起到一定的***作用。
在干食品(如奶粉、咖啡、松果、花生等)内部几乎没有水分,一般微生物无法繁殖生长,食品的保质期仅仅依赖食品的氧化作用,采用真空充氮法,将氧含量降到1%一起,可以有效***食品的氧化作用;而在微湿食品(烤肉、点心等)和高湿食品(鱼肉、果蔬等)的气调包装中,***食品氧化作用的同时,还必须防止食品发霉,因此,一般采用CO2来***。
由氮元素的氧化态-吉布斯自由能图也可以看出,除了NH4离子外,氧化数为0的N2分子在图中曲线的i低点,这表明相对于其它氧化数的氮的化合物来讲的话,N2是热力学稳定状态结构。氧化数为0到 5之间的各种氮的化合物的值都位于HNO3和N2两点的连线(图中的虚线)的上方。因此,这些化合物在热力学上是不稳定的,容易发生歧化反应。在图中唯i一的一个比N2分子值低的是NH4离子。
正价氮呈酸性,负价氮呈碱性。
由氮分子中三键键能很大,不容易被***,因此其化学性质十分稳定,只有在高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气可以和氢气反应生成氨。同时,由于氮分子N2的化学结构比较稳定,CN和碳i化钙CaC2中的C2和氮分子结构相似。