氮气冷却系统（氮气冷却系统的组成）
摘要：
为什么氮气能做冷冻剂？氮气为什么可以做冶炼金属保护气？氮气为什么可以用作制冷剂和保护气？和它的什么性质有关？为什么氮气能做冷冻剂？氮气可以作为冷冻剂的原因是它具有低沸点和高放热值的... 为什么氮气能做冷冻剂？
氮气可以作为冷冻剂的原因是它具有低沸点和高放热值的特性。在常温下，氮气的沸点为-196°C，这意味着它可以迅速从气态转变成液态，并且能够在液态状态下吸收大量热量。
当氮气液体接触到需要冷冻的物体时，它会迅速蒸发并带走物体表面的热量，使其迅速冷却到所需的温度。因此，氮气可以非常有效地用作冷冻剂，用于冷冻材料或设备。
氮气为什么可以做冶炼金属保护气？
保护气主要是防止被保护的物质被空气中的氧气氧化,保护气必须是化学性质稳定，且不易与保护物发生化学反应的气体，一般是在反应装置里通惰性气体 （即稀有气体）或不和反应物反应的气体。
保护气一般用氮气，它的化学性质不活泼，常在焊接金属或灯泡中充氮气。也有用一些化学性质不活泼的稀有气体作为保护气（如：氦、氖、氩、氪、氙、氡等）。
举一个例子：一些有机反应，需要加热到180度，这个时候如果敞口，那么空气中的O2对于有机物的氧化就不可以忽视了，我们可以考虑用N2替换瓶子里面的空气进行保护。
还有比如格氏反应，体系必须无水，因为原料本身遇水就会分解，哪怕几个毫克的水也能导致反应无法进行，这个时候我们可以考虑N2替换空气保护。
相似的还有很多，比如催化氢化，强碱强酸，几乎所有剧烈的反应、苛刻的反应都要用保护气，保护气能保证反应顺利进行，不被空气当中的水，氧气干扰。还能保证一些反应不会因为空气而引起反应过快，保护反应不会出现意外：比如氢化反应，强活性金属参与的反应。
氮气具有惰性，不易与其他元素发生化学反应，因此可以作为冶炼金属时的保护气体。
在冶炼过程中，金属通常会受到氧气、水蒸气等氧化性气体的侵蚀，导致金属表面氧化、腐蚀、变质等问题。
而氮气可以在金属表面形成一层保护膜，防止氧化性气体与金属接触，从而保护金属不受氧化腐蚀的影响。
此外，氮气还可以控制金属冷却速度，避免金属在冷却过程中出现裂纹等问题。因此，氮气被广泛应用于金属冶炼、焊接、切割等工业领域。
用氮气做保护气的原因：
一、性质稳定，不与食物发生化学反应。二、无毒。
三、来源广泛，市场价值便宜。
氮气，通常状况下是一种无色无味的气体，而且一般氮气比空气密度小。氮气占大气总量的78.08%（体积分数），是空气的主要成份之一。在标准大气压下，氮气冷却至-195.8℃时，变成无色的液体，冷却至-209.8℃时，液态氮变成雪状的固体。
氮气的化学性质不活泼，常温下很难跟其他物质发生反应，所以常被用来制作防腐剂。但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
氮气为什么可以用作制冷剂和保护气？和它的什么性质有关？
因为氮气中两个氮原子形成键能非常大的氮氮三键，这样就导致在一般条件下如果氮气想要发生化学反应，需要很大的能量来克服氮氮三键。 所以氮气的化学性质很稳定共同点：性质稳定，不易发生化学反应，可作保护气，如焊接，保存食物
不同点：1.氮气是双原子分子，两个氮原子间以共价三键结合
2.稀有气体均是单原子分子，以范德华力结合，就是分子键作用力
3.稀有气体的原子都是八电子稳定结构（he为2个电子）
4.氮气在高温条件较可以反应，如自然界闪电可使氮气转化为氮氧化物，合成氨工业就是在几十兆帕五百度的条件下使氮气与氢气反应，mg在空气中燃烧生成微量的氮化镁等等
5.稀有气体目前只有后面几个电子层较多的如xe、ar可以反应，而且只是与氟气和氧气等电负性（氧化性）较强的物质才发生反应，如xef4，xeo2等
综上，高温条件下氮气性质远远要比稀有气体活泼，能和多种物质发生反应，稀有气体则很难，且产物不稳定，很容易分解就是因为化学性质又稳定却不是稀有气体,它有三个化学键,十分牢固,在空气中含量最大,容量得到.
