合成氨的原料为氮气和氢气。氮气常用液态空气分离法、膜分离法(如图1)和分筛吸附法(如图2)获取。氢气生产有煤气化、天然气重整及可再生能源电解水等方法,根据氢气的来源,所合成的氨分别称为棕氨、蓝氨和绿氨。
Haber-Bosch工艺利用氮气和氢气在高温高压催化剂条件下反应制氨,是目前唯一大规模合成氨方法。该工艺消耗全球约5%的天然气,占据全球1.6%的CO2排放量。绿氨生产可实现“零碳”排放,目前成本高,有待技术成熟推动绿氨发展。
依据上文,回答下列问题:
氮气
氮气是一种无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。在极低的温度下能被液化成液体,工业上储存在钢瓶中。
利用液态氮和液态氧的沸点不同,工业上采用分离液态空气的方法制取氮气。在实验室中,常通过饱和的氧化铵(NH4Cl)和亚硝酸钠(NaNO2)溶液反应来制取氮气,同时还有氯化钠和水生成。
氮气常作保护气,如食品和灯泡的填充气等。液氮还可以用作深度冷冻剂,医疗上常在液氮冷冻麻醉条件下进行手术。
氮是植物生长的一种营养元素,人类能够有效利用氮气的主要途径是合成氨气。近年来,人们在竭力研究植物固氮的机理,希望能在温和条件下开发利用空气中的氮资源。
由图可知空气属于(填“纯净物”或“混合物”)。该过程属于变化,该变化的微观解释是。