氮气是一种无色、无味的气体,它不能支持人类的生活,但对于植物的生长至关重要,同时也是肥料中的主要成分。此外,氮气的应用领域远超过花园。它常见的形态有液体和气体(虽然也存在固态氮气),液态氮被广泛用作制冷剂,用于快速冷冻食品,并在医学研究和生殖技术领域有所应用。
氮气的重要特性之一是其化学惰性,这意味着它不容易与其他物质发生反应。这是因为氮气的化学结构导致了需要更多能量才能分解氮原子,并使其与其他物质发生反应。相比之下,氧气更容易分解和反应,而氮气可以在需要无反应环境的地方提供服务。
这种低反应性的特点使得氮气被广泛用于防止氧化的发生,无论是缓慢的还是快速的。例如,电子行业在生产电路板和其他小部件过程中,为了防止腐蚀,需要使用氮气。食品和饮料行业同样会使用氮气替代空气以保持产品的新鲜度。另外,在防止爆炸和火灾的情况下,也会使用氮气排出容器中的氧气,因为这些情况都需要氧气才能燃烧。
有三种主要的获取氮气的方式:一种是租用现场氮气罐并进行氮气输送,第二种是使用高压气瓶输送氮气,第三种则是利用压缩空气自我制氮。考虑到从第三方供应商购买或租赁氮气的不便、低效和成本问题,很多公司选择自我生产氮气,这样就能够更好地控制其用途、纯度和压力。而且,自我生产氮气还有其他的优点,例如价格稳定、没有运输成本或延迟,也不需要考虑低温存储的风险或蒸发损失的浪费。制氮机有两种主要类型:膜式制气机和变压吸附制气机,它们可以制造出纯度达到99.999%或10PPM(百万分之十)甚至更高的氮气。
氮气由于其化学惰性,被广泛应用于众多行业。但是,需要注意的是,不同的用途可能需要不同的氮气纯度。一些应用,如食品饮料和制药行业,可能需要极高纯度的氮气,而其他应用,如防火,则可能需要纯度较低的氮气。