2.3　“無用空氣”的大作用

我們周圍的空氣是個“大雜院”，里面有氮、氧、二氧化碳、氫、氖以及水蒸氣等。其中最多的是氮氣，它占空氣總體積的78.16%，氧氣只不過占空氣總體積的20.99%。而二氧化碳、氫、氖和水蒸氣等所占的體積同氮氣相比，那就是小不點了。純凈的氮氣，在常溫下是無色無味的氣體，比空氣稍輕一些。在-195.8℃時，氮氣成為無色的液體。如果溫度下降到-210℃以下，液體氮還會凝結為雪花般的白色晶體。在生產中，通常采用灰色鋼瓶盛放氮氣。

氮氣的性質很不活潑，既不像氫氣那樣能燃燒，又不像氧氣那樣能助燃，平時也很難同別的物質結合在一起。人類認識氮氣經過了一個漫長的歷史過程。在很長時期里，人們以為空氣是一種單一元素，直到1771年，瑞典化學家舍勒發現空氣中有兩種成分，一種成分能助燃，舍勒叫它“火氣”；一種成分不能助燃，舍勒叫它“無用空氣”。后來，科學家們又發現，“無用空氣”也不是單一的成分，它含有多種氣體，其中絕大部分是氮氣。

自氮氣發現以后，科學家們還繼續做了大量實驗，證明了氮主要以單質狀態存在于空氣中，約占空氣體積組成的78%。對氮氣的不斷研究，大大促進了人們對氮元素的認識和利用。

盛放氮氣的鋼瓶

氮氣雖然不能助燃，也不能幫助呼吸，但它在工業、農業、國防、醫藥以及人們的生活中有著極為重要的作用。

比如，農業上使用最多的是氮肥；用氮氣填充糧倉可以使糧食不霉爛、不發芽、可以長期貯存。

博物館里的貴重書畫，常保存在充滿氮氣的密閉容器中，防止蛀蟲的生存，避免氧氣對書畫的氧化作用。

在醫療上，分餾液態空氣得到的液氮可作為深度制冷劑，用于治療一些皮膚病，甚至癌癥，凍死病變細胞。另外，許多藥物（如常用的磺胺類藥物，心臟病患者急救用的硝酸甘油等）也都是含氮化合物。氮還可以制備聯胺及重要的氮化物和氰化物，這些物質在化工方面又有很多用途。

氮在工業上的用途也很廣泛。由氮制成的硝酸，可以制造炸藥；鋼經過氮化處理后，表面形成了一層堅硬的合金氮化物，鋼的硬度、耐磨性和抗疲勞性都有所提高，還有較強的抗腐蝕性及熱硬性。氮提高了鋼的性能，擴大了鋼的用途。可以這樣說，氮是人們不可離開的朋友。