氮化鎂

氮化鎂

氮化鎂（Magnesium Nitride），分子式為Mg3N2，分子量為100.9494。

是由氮和鎂所組成的無機化合物，屬於立方晶系。在室溫純淨的氮化鎂下為黃綠色的粉末，但含有一部分氧化鎂雜質的氮化鎂是灰白色的。氮化鎂和許多金屬氮化物一樣，會和水反應產生氨。要製備氮化鎂，可將鎂帶在氮氣中燃燒而成。常做觸媒。

基本介紹

  • 中文名：氮化鎂
  • 英文名：Magnesium Nitride
  • 化學式：Mg3N2
  • 分子量：100.9494
  • CAS登錄號：12057-71-5
  • EINECS登錄號：235-022-1
  • 熔點：800℃
  • 沸點：700℃
  • 水溶性：和水反應後會產生氨
  • 密度：2.712 g/cm3
  • 外觀：黃綠色到黃橙色疏鬆的粉末
  • 套用：催化劑
  • 危險品運輸編號：UN 2813 4.3/PG 1
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物理性質

氮化鎂（Mg3N2）是由氮和鎂所組成的無機化合物，立方晶系。在室溫純淨的氮化鎂下為黃綠色的粉末，但含有一部分氧化鎂雜質的氮化鎂是灰白色的。能溶於酸，微溶於乙醇和乙醚。
氮化鎂樣品氮化鎂樣品

化學性質

氮化鎂和許多金屬氮化物一樣，會和水反應產生氨。
與酸或含水的非金屬氧化物反應，生成銨鹽和鎂鹽。

主要用途

1、製備高硬度、高熱導、抗腐蝕、抗磨損和耐高溫的其它元素的氮化物時作為催化劑。第一次成功合成立方氮化硼時，使用的催化劑就是氮化鎂；
2、用於高強度鋼冶煉的添加劑。氮化鎂（Mg3N2）替代建築鋼材冶煉中的脫硫鎂，有利的提高鋼材的密度、強度、拉力及承受力。另外使用氮化鎂（Mg3N2）脫硫，可以適量減少其他添加劑，從而有助於降低建築鋼材的生產成本；
3、製備特殊的陶瓷材料；
4、製造特殊的合金的發泡劑；
5、用於製造特種玻璃；
6、催化聚合物交連；
7、核廢料的回收；
8、用於人造金剛石合成的觸媒及立方氮化硼的觸媒材料。

製備方法

要製備氮化鎂，可將鎂帶在氮氣中燃燒而成。其反應方程式為：
以上反應如果氮氣不純則易生成含氧化鎂的產品。在乾燥的NH3氣體中反應的方法就更好些。
將鎂屑置於瓷舟或燒結氧化鎂舟中，舟裝在瓷管中，瓷管一端連線T形管，T形管一端可通入乾燥的氨氣，另一端可通入氮氣。瓷管末端連線U形管，管中裝有乾燥劑，一半是小片狀的CaO，另一半是小片狀的KOH。反應管排出的氣體被吸收裝置吸收，吸收裝置是兩個盛有稀硫酸的錐形瓶。為防止發生倒吸，第一個吸收瓶的導管不要插到稀硫酸液面之下。
向瓷管中通入乾燥的NH3和N2，至第二個吸收瓶不再冒出氣泡時，說明瓷管內空氣已經趕淨。升溫至800～850℃，加熱鎂粉4h，鎂粉變得熾熱，標誌著反應的開始，與此同時必有H2產生。反應過程中NH3的氣壓要大於外界大氣壓，以免倒吸。反應結束，關閉NH3，保持原來的溫度繼續通N2 1.5h，以除去被吸附在Mg3N2上的NH3·Mg3N2極易潮解，必須保存在乾燥的容器中。
若將鎂帶在空氣中燃燒，除了會產生氧化鎂之外，也會產生一些氮化鎂。

存儲運輸

因為氮化鎂容易與水（H2O）化合分解，因此需要真空密封保存，防水、防潮。
對水體是稍微有害，不要將未稀釋或大量產品接觸地下水，水道或污水系統，未經政府許可勿將材料排入周圍環境。

安全信息

危險運輸編碼：UN 2813 4.3/PG 1
危險品標誌：刺激
安全標識：S26S36
危險標識：R36/37/38

計算化學數據

1、 氫鍵供體數量：0
2、 氫鍵受體數量：2
3、 可旋轉化學鍵數量：0
4、 拓撲分子極性表面積（TPSA）：2
5、 重原子數量：5
6、 表面電荷：0
7、 複雜度：8.9
8、 同位素原子數量：0
9、 確定原子立構中心數量： 0
10、 不確定原子立構中心數量：0
11、 確定化學鍵立構中心數量：0
12、 不確定化學鍵立構中心數量：0
13、 共價鍵單元數量：2

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