氮4

氮4是一種由四個氮原子組成的氮單質，化學式為“N4”，其分子呈正四面體形。N4與N2、N3是同素異形體。

基本介紹

• 中文名：氮4
• 外文名：tetranitrogen

概述

氮4是一種由四個氮原子組成的氮單質，化學式為“N4”，其分子呈正四面體形。N4與N2、N3是同素異形體。

化學式：N4

摩爾質量：56.0268 g/mol

歷史

N4最初由羅馬大學的Fulvio Cacace及其同事發現，並命名為“tetranitrogen”（“氮4”）。該發現於2002年1月18日在《科學》期刊中報導。

1956年，科學家已在室驗室中製得了N3，但N4的發現比N3的發現遲了將近半個世紀。

性質

N4分子是一種不穩定的多氮分子。由於這種物質分解後產生無毒的氮氣並釋放出大量能量，所以其可能被套用於製造推進劑或炸藥。

其他氮單質N2

概述

氮氣，常況下是一種無色無味無嗅的氣體，且通常無毒。氮氣占大氣總量的78.12%（體積分數），是空氣的主要成份。常溫下為氣體，在標準大氣壓下，冷卻至-195.8℃時，變成沒有顏色的液體，冷卻至-209.86℃時，液態氮變成雪狀的固體。氮氣的化學性質很穩定，常溫下很難跟其他物質發生反應，但在高溫、高能量條件下可與某些物質發生化學變化，用來製取對人類有用的新物質。

名稱由來

1774年法國A.L.拉瓦錫將這種氣體命名為azote。

D. Rutherford發現將生物放入其中都會窒息而死，因此命名為noxious air(有毒的氣體)；德文中便直接以sticken(導致窒息)和Stoff(物質)組合，命名為Stickstoff(導致窒息的物質)，日文及韓文便自此將之意譯為“窒素”。

英文名稱Nitrogen則來自希臘文Nitron和genen組合的Nitrongenen(構成硝石的物質)。而法文名稱Azote來自希臘文azotos，席勒將之命名為“無用的氣體”。而中文名稱“氮”則有沖淡氣體的意思。

製備

工業上常用低溫分餾空氣的辦法把氮氣和氧氣分開。工業氮氣都用黑色鋼瓶裝。

除低溫分餾外，在工業上亦有使用分子篩碳（MSC）常壓再生法(Pressure Swing Adsorption, PSA)，來分離低純度之氮氣。

用途

廉價的惰性保護氣，用於金屬煉製及高溫合成時的簡單保護性氛圍（其性能不及氦氣及氬氣）；高溫下用於合成氮化物（如氮化矽陶瓷、氮化硼等）。亦其化合物亦有用於農業，如氮肥。液態氮有時用於冷卻。此外，氮是速食麵包裝內的主要氣體，能防止食物變壞。