空氣中含氮約為78.5%,是工業氮氣取之不盡的源泉。工業主要采用低溫精餾法從空氣中分離回收氮氣。近年來采用變壓吸附法和膜分離法分離空氣制氮的裝置逐漸增多。這些都是物理法制氮,本文主要想介紹化學法制氮。
化學法制氮主要有三種:1、燃燒法2、氨熱分解法3、疊氮化鈉熱分解法。
1、 燃燒法 加壓空氣與可燃氣體按比例混合,進入燃燒室燃燒,生成CO2、H2O、少量的CO和H2.。氮不參與反應,設法除去雜質即可得春氮。這種辦法一般已不使用。
2、 氨熱分解法 在600℃、101~1515kPa的條件下,在鈀催化下分解氨,生成氮和氫的混合物,配入適量空氣燃燒除去氫即得純氮。這種在合金熱處理工藝中還仍有使用。
3、疊氮熱分解法實驗室中制取少量的高純氮可采用此法。將重結晶的并經過干燥過的疊氮化鈉放入密閉的空氣中,抽空并加熱至275℃以上的溫度,NaN3分解成Na和N2。