安全气囊与氮气,化学也能救你一命!

初中化学

现在的生活条件越来越好了,很多家庭都会购买私人汽车,既方便自己出行,又能显示自己的个性与身份。但是随着汽车越来越多,各地交通事故也就频繁发生,酒驾疲劳驾驶等等通常会造成严重的事故,不止会造成财产的损失,更严重的会引起生命的流逝。

周末放假,化学姐在路上遇到了一件很不好的事情,司机车速过快没有很好控制,撞上绿化带,汽车都撞得变形了,但是不幸中的万幸,司机还好没受伤,主要还是因为车的安全装置救了他一命。

随着科技的进步,车上的安全装置不断得到充实和更新。迄今为止,汽车上的安全装置主要有安全带、安全气囊、ABS(防抱死制动系统)、高位刹车灯等。

安全带与安全气囊能够在大部分事故发生时对驾驶员与乘车人员进行有效的保护。期中安全带能保证驾驶员不发生被甩出车外或者二次撞击等,而安全气囊就更重要了。

在汽车发生严重事故相撞时,汽车安全气囊可使头部受伤率减少25%,面部受伤率减少8 0%左右。要知道人身上头部最脆弱,受伤就很难处理,如果发生撞击甚至危及生命。而安全气囊就能很有效的保护乘车人的安全。

那么安全气囊是个什么东西呢?

安全气囊系统一个辅助保护设备,它是用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成,工作时用无害的氦气填充。在发生碰撞时,安全气囊充气大约需要0.03秒。非常快的充气速度对确保当乘客的身体被安全带束缚不动而头部仍然向前行进时,安全气囊能及时到位。在头部碰到安全气囊时,安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气。气体的排出有一定的速率,确保让人的身体部位缓慢地减速。

安全气囊在不同轿车当中数量也不一样,一般低档轿车有前方两个保护驾驶员与副驾驶人员,中档轿车有四个左右,侧门处多了两个防止侧面的撞击,高档轿车甚至更多达十几个。因此高级轿车安全系数相对高一些。

车祸发生的时间是很短的,通常都在1秒以下,这就要求安全气囊中的气体一定要迅速的填充,而且还不能易燃易爆,不能有毒有害,二氧化碳或者氧气都不可以,那么空气中还有一类最常见的气体就很合适了——氮气。

安全气囊里面填充的就是氮气。

有同学问化学姐,氮气是怎么产生的呢?是就在汽车里面压缩放着吗?

不是的,汽车的安全气囊内有叠氮化钠(NaN3)与硝酸铵(NH4NO3)等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时,这些物质会迅速发生分解反应,产生大量气体,充满气囊。

2NaN32Na+3N2↑

2NH4NO32N2↑+O2↑+4H2O

[叠氮化钠分解产生氮气和固态钠,硝酸铵作为氧化剂参与,反应十分迅速,因此能满足在短时间内产生大量气体的条件,从而能对驾驶员进行保护。

氮气除了能够对驾驶员的生命进行保护,还有其他很多的用途:

用于制硝酸、合成氨、氰氨化钙、炸药等

用于电器、食品包装充填气、半导体器件制备工艺中热氧化、外延扩散、化学气相沉积等,还可用于气相色谱仪

用于稀有气体的提取冷冻、仪器或机件深冷处理等

可供大规模集成电路作保护气,用作灯泡充填气等

空气和氧气分散剂。

制冷剂,可作为食品急速冻结的直接冷媒;包装用气体(用以置换包装容器中的残留空气,以延长保存期)。用量均视正常生产需要而定(FAO/WHO,2001)GB 2760-1996列为食品加工助剂。

化学工业用于合成氨、硝酸、氰氨化钙、氰化物、过氧化氢等生产。纯氮气用作防止氧化、挥发、易燃物质的保护气体、灯泡填充气。液氮主要用作冷源,用于仪器或机件的深度冷冻处理及食品速冻。也用于低温微粉碎用及电子工业等。

用于化肥,医药,畜牧,冷藏和电子工业等。

用于金属冶炼、化工、机械加工等行业

氮气有这么多用途,离不开它的物理与化学性质。

外观与性状:无色无臭气体;

熔点(℃): -209.8;

相对密度(水=1): 0.81(-196℃)

沸点(℃): -195.6;

相对蒸气密度(空气=1):0.97

分子式:N2 分子量: 28.01

溶解性:微溶于水、乙醇。

氮气在大气中虽多于氧气,由于它的性质不活泼,所以人们在认识氧气之后才认识氮气的。不过它的发现却早于氧气。

1775年英国化学家布拉克(Black,J.1728-1799)发现碳酸气之后不久,发现木炭在玻璃罩内燃烧后所生成的碳酸气,即使用苛性钾溶液吸收后仍然有较大量的空气剩下来。

后来他的学生D·卢瑟福继续用动物做实验,把老鼠放进封闭的玻璃罩里直至其死后,发现玻璃罩中空气体积减少1/10;若将剩余的气体再用苛性钾溶液吸收,则会继续减少1/11的体积。D·卢瑟福发现老鼠不能生存的空气里燃烧蜡烛,仍然可以见到微弱的烛光;待蜡烛熄灭后,往其中放入少量的磷,磷仍能燃烧一会,对除掉空气中的助燃气来说,效果是好的。把磷燃烧后剩余的气体进行研究,D·卢瑟福发现这气体不能维持生命,具有灭火性质,也不溶于苛性钾溶洲,因此命名为“浊气”或“毒气”。

在同一年,普利斯特里作类似的燃烧实验,发现使1/5的空气变为碳酸气,用石灰水吸收后的气体不助燃也不助呼吸。由于他同D·卢瑟福都是深信燃素学说的,因此他们把剩下来的气体叫做“被燃素饱和了的空气”。

氮气的制取

实验室里面制取氮气最常用的是用氧化剂将铵盐或者氨氧化,一般的制取方程式如下:

NaNO2+NH4Cl=N2+NaCl+2H2O

其实空气中的氮气十分多,因此在工业上大部分都是将空气压缩液化然后再提取的方法,而在工业上也有专门的氮气存储容器:

对啦,就是一个黑色的钢瓶,并且瓶身上有专门的氮气标识。那么问题来啦,蓝色的钢瓶里面装的是什么呢?同学们可以在 末留言给化学姐哦~

Tips:

声明:本站部分 章内容系出于传递信息之目的源自于第三方 站转载,行业企业、终端用户投稿。若对稿件内容有任何疑问或质疑,请立即与本 站联系,本 站将迅速给予回应并第一时间做出处理(联系邮箱:jinwei@zod.com.cn)。

赞 (0)

相关推荐

发表回复

登录后才能评论