氮氣是一種無色、無味的氣體,它不能支持人類的生活,但對于植物的生長至關重要,同時也是肥料中的主要成分。此外,氮氣的應用領域遠超過花園。它常見的形態有液體和氣體(雖然也存在固態氮氣),液態氮被廣泛用作制冷劑,用于快速冷凍食品,并在醫學研究和生殖技術領域有所應用。
氮氣的重要特性之一是其化學惰性,這意味著它不容易與其他物質發生反應。這是因為氮氣的化學結構導致了需要更多能量才能分解氮原子,并使其與其他物質發生反應。相比之下,氧氣更容易分解和反應,而氮氣可以在需要無反應環境的地方提供服務。
這種低反應性的特點使得氮氣被廣泛用于防止氧化的發生,無論是緩慢的還是快速的。例如,電子行業在生產電路板和其他小部件過程中,為了防止腐蝕,需要使用氮氣。食品和飲料行業同樣會使用氮氣替代空氣以保持產品的新鮮度。另外,在防止爆炸和火災的情況下,也會使用氮氣排出容器中的氧氣,因為這些情況都需要氧氣才能燃燒。
有三種主要的獲取氮氣的方式:一種是租用現場氮氣罐并進行氮氣輸送,第二種是使用高壓氣瓶輸送氮氣,第三種則是利用壓縮空氣自我制氮。考慮到從第三方供應商購買或租賃氮氣的不便、低效和成本問題,很多公司選擇自我生產氮氣,這樣就能夠更好地控制其用途、純度和壓力。而且,自我生產氮氣還有其他的優點,例如價格穩定、沒有運輸成本或延遲,也不需要考慮低溫存儲的風險或蒸發損失的浪費。制氮機有兩種主要類型:膜式制氣機和變壓吸附制氣機,它們可以制造出純度達到99.999%或10PPM(百萬分之十)甚至更高的氮氣。
氮氣由于其化學惰性,被廣泛應用于眾多行業。但是,需要注意的是,不同的用途可能需要不同的氮氣純度。一些應用,如食品飲料和制藥行業,可能需要極高純度的氮氣,而其他應用,如防火,則可能需要純度較低的氮氣。