液氮，聽起來(lái)很神秘而且科學(xué)，但是實(shí)際上是什么呢？
氮是元素周期表中的第七元素。對(duì)人類而言，它是無(wú)色，無(wú)味，無(wú)味且無(wú)毒的。它也是非腐蝕性和不易燃的。作為一種雙原子氣體（di表示兩個(gè)，原子表示原子），在大氣中幾乎總是以兩個(gè)鍵合的兩個(gè)氮原子對(duì)的形式存在。該三鍵使其非常穩(wěn)定，因此相對(duì)惰性。惰性氣體的穩(wěn)定性在于它們?cè)谡l件下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不會(huì)與許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。盡管氮?dú)獠幌裣∮袣怏w那么穩(wěn)定或惰性，但它非常接近。
氮占地球大氣總量的78.03％，按重量計(jì)占75.5％。（相比之下，火星大氣中的氮含量?jī)H為1.89％至2.6％。）氮是有機(jī)化合物的組成部分，存在于所有生物組織中。氮原子在外殼中具有7個(gè)電子和7個(gè)質(zhì)子，其中5個(gè)電子。它是光化學(xué)物質(zhì)或戊二酮系列中的**個(gè)，構(gòu)成周期表中的第15組。pentel中的“ pent”表示五，表示氮的“ 五價(jià) ”。價(jià)鍵是衡量一個(gè)原子形成化合物或 分子時(shí)與其他原子的結(jié)合能力的量度 因此，五價(jià)性意味著氮和它的族中其他原子傾向于與一個(gè)分子中的其他原子具有5個(gè)鍵，并且它們具有5個(gè)價(jià)電子或可與其他原子形成鍵的電子。例如：例如N2O5，它是兩個(gè)氮原子和五個(gè)氧原子。
1972年，蘇格蘭植物學(xué)家丹尼爾·盧瑟福（Daniel Rutherford）shou次從大氣中隔離了氮?dú)?。他通過(guò)使用密封容器中的老鼠將常規(guī)空氣中的氧氣去除，從而收集了大氣中的氮?dú)?。老鼠幫助去除了所有可呼吸的空氣，然后他點(diǎn)燃了一支蠟燭，然后點(diǎn)燃了一塊磷，以燃燒掉所有剩余的氧氣。zui后，他使空氣通過(guò)一種吸收二氧化碳的溶液，該溶液僅留下氮?dú)?，他稱之為“有毒空氣”。
1790年，法G化學(xué)家讓·安托萬(wàn)·查普塔爾（Jean Antoine Chaptal）發(fā)現(xiàn)硝石（硝酸鉀）是盧瑟福發(fā)現(xiàn)的相同氣體，硝石是一種天然存在的礦物，通常被用作肥料。由于它與niter的關(guān)系，他通過(guò)將niter與后綴-gen組合在一起來(lái)創(chuàng)造了氮?dú)膺@個(gè)詞。
硝酸鹽之所以能制成如此優(yōu)質(zhì)的肥料，是因?yàn)榈诩?xì)胞壁，蛋白質(zhì)和DNA中的作用使所有生命都需要氮。由于氮具有三重鍵合的性質(zhì)，即使我們實(shí)際上被氮包圍，動(dòng)植物也很難獲得大氣中的氮。這就是為什么肥料中的氮與其他元素（如硝酸鹽中的硝酸鉀）結(jié)合在一起，從而使植物更容易獲得生長(zhǎng)所需的氮。氮不僅對(duì)于植物生長(zhǎng)是必需的，而且對(duì)動(dòng)物也至關(guān)重要。例如，氮?dú)饧s占人體體重的3％。
平均而言，干燥空氣包含約78.09％的氮?dú)猓?0.95％的氧氣，0.93％的氬氣，0.04％的二氧化碳和少量其他氣體。空氣中的水蒸氣量也大都按地區(qū)波動(dòng)，在整個(gè)大氣層中平均約為0.4％，但在海平面上則接近1％。不管怎么說(shuō)，呼吸的空氣大部分都是氮?dú)狻?/p>
氧氣由于在所有溫度和壓力下均具有較重的原子量，因此比氮?dú)猓? g / mol）的密度稍大。由于它們的重量是如此相似，而且它們通常不會(huì)彼此分開，因此實(shí)際上沒(méi)有理由擔(dān)心它會(huì)更輕或更重。[在所有溫度和壓力下，原子量較重的氧氣比空氣和氮?dú)舛几砻埽珒H略微。由于它們不會(huì)彼此分開，因此我們通常不必?fù)?dān)心它更輕或更重。氮?dú)夂脱鯕獾拿芏炔町悂?lái)自其分子量，分子量很?。? g / mol）。]
常規(guī)空氣中氧氣含量為20.8％至21％，而氮?dú)夂繛?5％至78％。少量的氧氣對(duì)氧氣的影響更大，因?yàn)樵谒猩卸剂⒓葱枰鯕猓渲?9.5％的氧氣缺乏，而22％的氧氣豐富。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，一切都有三種可能的狀態(tài)：氣體，液體和固體。事物處于哪種狀態(tài)取決于溫度和組成，并且每個(gè)元素和分子都是不同的。凝固點(diǎn)是指某種東西從液態(tài)變成固態(tài)，而沸點(diǎn)是指某種東西從液態(tài)變成氣態(tài)。對(duì)于水，冰點(diǎn)是32°F，沸點(diǎn)是212°F，因此我們zui經(jīng)常在地球上發(fā)現(xiàn)液態(tài)的水。氮?dú)獾姆悬c(diǎn)為-320°F，凝固點(diǎn)為-346°F，因此在地球上不會(huì)自然出現(xiàn)為液態(tài)或固態(tài)。人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了創(chuàng)造條件的方式，其中氮冷凝成液體，這就是我們今天獲得液態(tài)氮的方式。
