აზოტი (ზოგადი ინფორმაცია). აზოტის შესახებ ინფორმაცია

მიუხედავად იმისა, რომ აზოტის დანახვა შეუძლებელია, თუ ის არ არის თხევადი ან გაყინული, მისი მნიშვნელობა ადამიანებისა და ცივილიზაციისთვის მეორე ადგილზეა მხოლოდ ჟანგბადისა და წყალბადის შემდეგ. აზოტი გამოიყენება ადამიანის საქმიანობის მრავალფეროვნებაში, მედიცინაში ასაფეთქებელი ნივთიერებების წარმოებამდე. მსოფლიოში ყოველწლიურად ასობით მილიონი ტონა აზოტი და მისი წარმოებულები იწარმოება. აქ მოცემულია მხოლოდ რამდენიმე ფაქტი იმის შესახებ, თუ როგორ იქნა აღმოჩენილი, გამოკვლეული, წარმოებული და გამოყენებული აზოტი:

1. მე-17 საუკუნის ბოლოს ერთდროულად სამ ქიმიკოსმა – ჰენრი კავენდიშმა, ჯოზეფ პრისტლიმ და დენიელ რეზერფორდმა მოახერხეს აზოტის მიღება. თუმცა არცერთ მათგანს არ ესმოდა მიღებული აირის თვისებები საკმარისად ახალი ნივთიერების აღმოსაჩენად. პრისტლიმ ის ჟანგბადშიც კი აირია. რეზერფორდი ყველაზე თანმიმდევრული იყო გაზის თვისებების აღწერაში, რომელიც არ უჭერს მხარს წვას და არ რეაგირებს სხვა ნივთიერებებთან, ამიტომ აღმომჩენის ლაურეა მისკენ წავიდა.

დანიელ რეზერფორდი

2. სინამდვილეში, ანტუან ლავუაზიემ გაზს უწოდა "აზოტი", ძველი ბერძნული სიტყვა "უსიცოცხლო" გამოყენებით.

3. მოცულობით აზოტი შეადგენს დედამიწის ატმოსფეროს 4/5-ს. მნიშვნელოვანი რაოდენობით აზოტს შეიცავს მსოფლიო ოკეანეები, დედამიწის ქერქი და მანტია, მანტიაში კი მისი სიდიდის რიგითობა მეტია, ვიდრე ქერქში.

4. დედამიწაზე ყველა ცოცხალი ორგანიზმის მასის 2,5% არის აზოტი. ბიოსფეროში მასობრივი წილის მიხედვით, ეს გაზი მეორე ადგილზეა ჟანგბადის, წყალბადისა და ნახშირბადის შემდეგ.

5. სინამდვილეში, სუფთა აზოტი, როგორც აირი, უვნებელია, უსუნო და უგემოვნო. აზოტი საშიშია მხოლოდ მაღალი კონცენტრაციით - შეიძლება გამოიწვიოს ინტოქსიკაცია, დახრჩობა და სიკვდილი. აზოტი ასევე საშინელია დეკომპრესიული ავადმყოფობის დროს, როდესაც წყალქვეშა ნავების სისხლი, როდესაც სწრაფად ამოდის მნიშვნელოვანი სიღრმიდან, თითქოს დუღს და აზოტის ბუშტები ასკდება სისხლძარღვებს. ადამიანი, რომელიც ექვემდებარება ასეთ დაავადებას, შეიძლება ცოცხალი ამოვიდეს ზედაპირზე, მაგრამ საუკეთესო შემთხვევაში დაკარგოს კიდურები და უარეს შემთხვევაში მოკვდეს რამდენიმე საათში.

6. ადრე აზოტს სხვადასხვა მინერალიდან იღებდნენ, ახლა კი დაახლოებით მილიარდი ტონა აზოტი ყოველწლიურად მოიპოვება უშუალოდ ატმოსფეროდან.

7. მეორე ტერმინატორი გაიყინა თხევად აზოტში, მაგრამ ეს კინემატოგრაფი სუფთა ფიქციაა. თხევად აზოტს მართლაც აქვს ძალიან დაბალი ტემპერატურა, მაგრამ ამ გაზის სითბოს სიმძლავრე იმდენად დაბალია, რომ პატარა ობიექტების გაყინვის დროც კი გამოითვლება ათეულ წუთში.

8. თხევადი აზოტი ყველაზე აქტიურად გამოიყენება სხვადასხვა გამაგრილებელ აგრეგატებში (სხვა ნივთიერებების მიმართ ინერტულობა აზოტს იდეალურ გამაგრილებლად აქცევს) და კრიოთერაპიაში - ცივი მკურნალობაში. ბოლო წლებში სპორტში აქტიურად გამოიყენება კრიოთერაპია.

9. აზოტის ინერტულობა აქტიურად გამოიყენება კვების მრეწველობაშიც. სუფთა აზოტის ატმოსფეროში შესანახად და შეფუთვაში საკვების შენახვა შესაძლებელია ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში.

ინსტალაცია საკვების საწყობში აზოტის ატმოსფეროს შესაქმნელად

10. ზოგჯერ ლუდის ჩამოსხმისას ტრადიციული ნახშირორჟანგის ნაცვლად გამოიყენება აზოტი. თუმცა, ექსპერტები ამბობენ, რომ მისი ბუშტები უფრო პატარაა და ეს კარბონაცია არ არის შესაფერისი ყველა სახის ლუდისთვის.

11. სახანძრო უსაფრთხოების მიზნით აზოტის ამოტუმბვა ხდება საჰაერო ხომალდის სადესანტო კამერებში.

12. აზოტი არის ყველაზე ეფექტური ხანძარსაწინააღმდეგო საშუალება. ის ძალიან იშვიათად აქრობს ჩვეულებრივ ხანძარს - გაზის სწრაფად მიტანა რთულია ქალაქში ხანძრის ადგილზე და ის სწრაფად აორთქლდება ღია ადგილებში. მაგრამ მაღაროებში ხშირად გამოიყენება ხანძრის ჩაქრობის მეთოდი დამწვარი სამუშაოებიდან ჟანგბადის აზოტით გადაადგილებით.

13. აზოტის ოქსიდი I, უფრო ცნობილი, როგორც აზოტის ოქსიდი, გამოიყენება როგორც საანესთეზიო საშუალება და როგორც ნივთიერება, რომელიც აუმჯობესებს მანქანის ძრავის მუშაობას. ის თავისთავად არ იწვის, მაგრამ კარგად უჭერს მხარს წვას.

შეგიძლიათ დააჩქაროთ...

14. აზოტის ოქსიდი II ძალიან ტოქსიკური ნივთიერებაა. თუმცა, ის მცირე რაოდენობით გვხვდება ყველა ცოცხალ ორგანიზმში. ადამიანის ორგანიზმში აზოტის ოქსიდი (როგორც ამ ნივთიერებას უფრო ხშირად უწოდებენ) წარმოიქმნება გულის ფუნქციონირების ნორმალიზებისთვის და ჰიპერტენზიის და გულის შეტევების თავიდან ასაცილებლად. ამ დაავადებების დროს, დიეტა, რომელიც მოიცავს ჭარხალს, ისპანახს, რუკოლას და სხვა მწვანილს, გამოიყენება აზოტის ოქსიდის გამომუშავების სტიმულირებისთვის.

15. ნიტროგლიცერინი (აზოტის მჟავას რთული ნაერთი გლიცერინთან), ტაბლეტები, რომლის ბირთვი მოთავსებულია ენის ქვეშ და ამავე სახელწოდების ძლიერი ასაფეთქებელი ნივთიერება, ეს მართლაც იგივე ნივთიერებაა.

16. ზოგადად, თანამედროვე ასაფეთქებელი ნივთიერებების აბსოლუტური უმრავლესობა მზადდება აზოტის გამოყენებით.

17. აზოტი ასევე კრიტიკულია სასუქის წარმოებისთვის. აზოტოვან სასუქებს, თავის მხრივ, დიდი მნიშვნელობა აქვს მოსავლის მოსავლიანობისთვის.

18. ვერცხლისწყლის თერმომეტრის მილი შეიცავს ვერცხლისფერ ვერცხლისწყალს და უფერო აზოტს.

19. აზოტი აღმოაჩინეს არა მხოლოდ დედამიწაზე. ტიტანის, უდიდესი მთვარის ატმოსფერო, თითქმის მთლიანად აზოტისგან შედგება. წყალბადი, ჟანგბადი, ჰელიუმი და აზოტი არის ოთხი ყველაზე გავრცელებული ქიმიური ელემენტი სამყაროში.

ტიტანის აზოტის ატმოსფეროს სისქე 400 კმ-ს აღემატება

20. 2017 წლის ნოემბერში ამერიკის შეერთებულ შტატებში საკმაოდ უჩვეულო პროცედურის შედეგად გოგონა დაიბადა. დედას ჩაუნერგეს ემბრიონი, რომელიც ინახებოდა თხევად აზოტში 24 წლის განმავლობაში. ორსულობამ და მშობიარობამ კარგად ჩაიარა, გოგონა ჯანმრთელი დაიბადა.

აზოტი (ზოგადი ინფორმაცია)

აზოტი

მოკლე ინფორმაცია

აზოტი არის მენდელეევის D.I.-ს ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის მეორე პერიოდის მე-15 ჯგუფის ელემენტი, ატომური ნომრით 7.

ზოგადი ინფორმაცია აზოტის შესახებ

აზოტი არის ყველაზე გავრცელებული გაზი დედამიწის ატმოსფეროში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჩვენს ირგვლივ ჰაერის სამი მეოთხედი შედგება აზოტისგან და არა ჟანგბადისგან. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდულ სისტემაში აზოტი აღინიშნება N სიმბოლოთი (ლათინური Nitrogenium-დან), აქვს ატომური ნომერი 7 და იკავებს ადგილს მე-15 ჯგუფში. ნორმალურ პირობებში აზოტი არის დიატომიური და უაღრესად ინერტული აირი. მას არ აქვს ფერი, გემო და სუნი, შესაბამისად, არ არის აღქმადი ადამიანისთვის. აზოტის აირის ფორმულა N2; სწორედ ამ მოლეკულურ მდგომარეობაში ის ავსებს ჩვენი პლანეტის ატმოსფეროს სამ მეოთხედს.

აღმოჩენის ისტორია

მე-18 საუკუნის ბოლოს რამდენიმე მეცნიერი მიუახლოვდა ახალი ქიმიური ელემენტის აღმოჩენას, რომლის თვისებები ჯერ კიდევ არ იყო შესწავლილი მეცნიერების მიერ. ამრიგად, ჰენრი კავენდიშმა 1772 წელს ჩაატარა შემდეგი ექსპერიმენტი: მან არაერთხელ გადასცა ჰაერი ცხელ ნახშირზე, დაამუშავა ნახშირი ტუტე ხსნარით და საბოლოოდ მიიღო ახალი ნივთიერების დარჩენილი ნაწილი. ქიმიკოსმა ამ ნარჩენს "მახრჩობელ ჰაერს" უწოდა. კავენდიშმა ფაქტობრივად მიიღო აზოტი, ახალი ქიმიური ელემენტი, მაგრამ მან ამის გამოცნობა ვერ შეძლო. იმავე წელს კევენდიშის მეგობარმა პროფესორმა პრისტლიმ განაგრძო ექსპერიმენტები "მახრჩობელ ჰაერის" წარმოებისთვის. მან ასევე არაერთხელ მიიღო აზოტი ექსპერიმენტების დროს, მაგრამ შეცდომით ჩათვალა, რომ ეს გაზი ჟანგბადია. აქედან გამომდინარე, არც ერთი ორი მეცნიერი არ ითვლება აზოტის აღმომჩენად.

ამ ექსპერიმენტების პარალელურად დანიელ რეზერფორდმა ჩაატარა საკუთარი ექსპერიმენტები იმავე 1772 წელს. სწორედ მან სამაგისტრო ნაშრომში სწორად აღწერა აზოტის ძირითადი თვისებები. კერძოდ, ის, რომ ის არ არის შესაფერისი სუნთქვისთვის, არ რეაგირებს ტუტეებთან და არ უწყობს ხელს წვის პროცესს. ყველაზე ხშირად რეზერფორდს აზოტის აღმომჩენს უწოდებენ.

აზოტის თვისებები

აზოტის ფიზიკური თვისებები ნორმალურ პირობებში ახასიათებს მას, როგორც უფერო გაზს, უსუნო და ადამიანის გრძნობებისთვის შეუცნობელს. აზოტი ოდნავ ხსნადია წყალში და აქვს 1,2506 კგ/მ 3 სიმკვრივე. თხევად მდგომარეობაში აზოტი არის უფერო და მოძრავი სითხე, ვიზუალურად წყლის მსგავსი. დუღს −195,8 °C ტემპერატურაზე. თხევადი აზოტის სიმკვრივე მცირდება 808 კგ/მ3-მდე. −209,86 °C ტემპერატურაზე აზოტი შედის აგრეგაციის მყარ მდგომარეობაში, იღებს დიდი ზომის კაშკაშა თეთრი კრისტალების ფორმას.

აზოტის თავისუფალი მდგომარეობა არის დიატომური N2 მოლეკულა მოლეკულებს შორის სამმაგი კავშირით. ეს ბმა აზოტის მოლეკულას უკიდურესად ძლიერს ხდის და ნორმალურ პირობებში პრაქტიკულად არ ხდება მოლეკულების დისოციაცია. შედეგად, აზოტი არის ძალიან ინერტული გაზი: ის პრაქტიკულად არ შედის ქიმიურ რეაქციებში სხვა ნივთიერებებთან და ნორმალურ პირობებში იმყოფება თავისუფალ მდგომარეობაში. ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედების ძალები უკიდურესად სუსტია, რის გამოც ნორმალურ პირობებში აზოტი არის აირი და არა თხევადი ან მყარი.

საინტერესო ფაქტები აზოტის შესახებ

სახელწოდება აზოტი, რაც ნიშნავს "სიცოცხლეს მოკლებულს", ანტუან ლავუაზიეს მსუბუქი ხელით გაჩნდა მე-18 საუკუნის ბოლოს, როდესაც ექსპერიმენტულად დადგინდა, რომ აზოტს არ შეუძლია სუნთქვა და წვა. ახლა ჩვენ ვიცით, რომ მიუხედავად იმისა, რომ "უსიცოცხლო" სახელით, აზოტი ძალზე მნიშვნელოვანია ყველა არსების სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. აზოტის ლათინური სახელწოდება „ნიტროგენიუმი“ ითარგმნება როგორც „მარილიტრის მომცემი“ და იხსენებს ამ ელემენტის მნიშვნელოვან მნიშვნელობას ინდუსტრიისთვის.

ყველა ცოცხალ ორგანიზმს არ შეუძლია აითვისოს აზოტი მისი სუფთა სახით. საჭირო რაოდენობას ცილოვანი საკვების საშუალებით ვწოვთ. როდესაც ადამიანი სუნთქავს, ის ისუნთქავს ჰაერში არსებულ აზოტს. მას არანაირად არ შეიწოვება ფილტვები (ჟანგბადისგან განსხვავებით), ამიტომ ჩვენი ამოსუნთქვა ძირითადად აზოტს შეიცავს. გასაკვირია, რომ სწორედ ატმოსფეროში აზოტის სიმრავლე გვეხმარება არ მოვიხმაროთ ჟანგბადი იმ რაოდენობით, რაც სასიკვდილოა ადამიანის ორგანიზმისთვის.

სამეცნიერო ფანტასტიკაში გავრცელებული ამბავია ცოცხალი არსებების აზოტით გაყინვა, რათა შენარჩუნდეს ისინი მომავალი თაობებისთვის. სინამდვილეში, თანამედროვე მეცნიერებს ამის გაკეთება არ შეუძლიათ, რადგან თხევადი აზოტით გაყინვა ნელა ხდება და სხეული კვდება მანამ, სანამ დრო ექნება "სწორად" გაყინვას.

აზოტის გამოყენება

აზოტის გამოყენება სამრეწველო წარმოებაში განისაზღვრება მისი მაღალი ინერტული თვისებებით. თხევადი აზოტი გამოიყენება როგორც სამრეწველო მაცივარი. აირისებრ მდგომარეობაში მყოფი აზოტი გამოიყენება ანტიოქსიდანტად. ვინაიდან სუფთა აირისებრ აზოტს შეუძლია შეცვალოს ჰაერი (რომელიც შეიცავს ჟანგბადს, როგორც ჟანგვის აგენტს), ღრუები იწმინდება აზოტით ელექტრო მრეწველობაში და როგორც მექანიკურ ინჟინერიაში. იგი გამოიყენება ტანკებისა და მილსადენების გასაწმენდად და მათი მუშაობის გასაკონტროლებლად ტანკის შიგნით მაღალი წნევის დროს.

აზოტი არის ნედლეული აზოტის შემცველი მნიშვნელოვანი ნაერთების სინთეზისთვის. მათ შორისაა აზოტოვანი სასუქები, რომლებიც ფოსფორიან და კალიუმიან სასუქებთან ერთად შეუცვლელია მოსავლის წარმოებაში. აზოტი არის ამიაკის კომპონენტი, რომელიც გამოიყენება სამაცივრო მოწყობილობებში, სამრეწველო გამხსნელად, მედიცინაში და ზოგადად მნიშვნელოვანი ქიმიური ნედლეულია. პლანეტაზე ასაფეთქებელი ნივთიერებების უმეტესობის წარმოება ეფუძნება ჟანგბადისა და აზოტის ქიმიურ თვისებებს.

აზოტი ასევე გვხვდება კვების მრეწველობაში, როგორც საკვები დანამატი E941. აზოტის გაზი საჭიროა თვითმფრინავის სადესანტო მოწყობილობების საბურავის მილების შესავსებად. ახლა უკვე მოდური გახდა საბურავების აზოტით შევსება მანქანის მოყვარულთა შორის, თუმცა ასეთი გამოყენების ეფექტურობის სამეცნიერო მტკიცებულება ჯერ არ არის მოწოდებული. აზოტმა და სხვა გაზებმა ფართო გამოყენება ჰპოვა მედიცინაში: როგორც ახალი წამლებისა და ტექნიკის შექმნაში, ასევე მაღალი სიზუსტის სამედიცინო აღჭურვილობის წარმოებაში.

უკრაინაში გაზების წამყვანი მიმწოდებელი დღეს არის კომპანია DP Air Gas.

ადამიანებისა და მათი საქმიანობის მნიშვნელობის მიხედვით, აზოტი მესამე ადგილზეა ჟანგბადისა და წყალბადის შემდეგ. მისი დანახვა შეუძლებელია, თუ გაზი არ არის გაყინული ან თხევადი, თუმცა, ყოველწლიურად სპეციალისტები იღებენ რამდენიმე ტონა გაზს და მის წარმოებულებს. გაზი გამოიყენება ადამიანის საქმიანობის მრავალ სფეროში, მედიცინაში დაწყებული ასაფეთქებელი ნივთიერებებით დამთავრებული. დღეს კი მოსკოვისა და მოსკოვის რეგიონის ნებისმიერ მაცხოვრებელს შეუძლია შეიძინოს აზოტის ოქსიდის ცილინდრი ხელმისაწვდომ ფასად ვებგვერდზე www.zakisazot.ru.

ამ გაზზე ყველაფრის თქმა შეუძლებელია. აქ არის მხოლოდ რამდენიმე ფაქტი მის შესახებ:
1. გაზი პირველად 1777 წლის ბოლოს აღმოაჩინეს სამმა ქიმიკოსმა - დენიელ რეზერფორდმა, ჰენრი კავენდიშმა და ჯოზეფ პრისტლიმ. თუმცა, ვერცერთმა მათგანმა ვერ შეძლო აზოტის თვისებების აღმოჩენა, რაც ხელს უშლიდა მის სრულად აღმოჩენას, როგორც ახალ გაზს. პრისტლი თავდაპირველად ფიქრობდა, რომ ეს იყო ჟანგბადი. დანიელ რეზერფორდმა თანმიმდევრულად აღმოაჩინა გაზის თვისებები, რომელიც არ რეაგირებს სხვა ნივთიერებებთან და არ იწვის. სწორედ ამიტომ ითვლება, რომ აზოტი ამ მეცნიერმა აღმოაჩინა.

2. სახელწოდება „აზოტი“ მომდინარეობს ძველი ბერძნული სიტყვიდან „უსიცოცხლო“. ასე უწოდა ანტუან ლავუაზიემ გაზს.

3. დედამიწის ატმოსფეროში შემავალი აზოტის პროცენტი შეადგენს 75,51%-ს. ამ გაზის ძირითადი ნაწილი დედამიწის ქერქში და მასსა და ბირთვს შორის არსებულ სივრცეშია. გამორჩეულია, რომ ამ უკანასკნელში გაცილებით მეტია, ვიდრე ქერქში.

4. ცოცხალი ორგანიზმების მასის შემადგენლობაში შედის აზოტი 2,5% პროცენტით.

5. მინარევების გარეშე მოცემულ ნივთიერებას არც ფერი აქვს და არც სუნი და აბსოლუტურად უვნებელია. თუმცა, გაზის მაღალი კონცენტრაცია იწვევს სიცოცხლისთვის საშიშ შედეგებს - დახრჩობას და სიკვდილს. აზოტი საშიშია დეკომპრესიული ავადმყოფობის დროსაც – როდესაც წყალქვეშა ნავები სწრაფად ამოდიან სიღრმიდან ზედაპირზე, გაზის ბუშტები ჭუჭყიან სისხლძარღვებს. შედეგად, ადამიანს შეუძლია დარჩეს ცოცხალი, დაკარგა, მაგალითად, კიდური, მაგრამ იყო შემთხვევები, როდესაც წყალქვეშა ნავები იღუპებოდნენ ზედაპირზე ამოსვლიდან რამდენიმე საათში.

6. თავდაპირველად განსახილველი აირი მიღებულ იქნა სხვადასხვა ბუნებრივი ობიექტებისგან გარკვეული ქიმიური შემადგენლობისა და კრისტალური სტრუქტურის მქონე, თუმცა დღეს იგი უშუალოდ დედამიწის ატმოსფეროდან მოიპოვება.

7. ტერმინატორის ფილმის მეორე ნაწილში ის გაიყინა თხევად აზოტში. ეს სუფთა ფიქციაა - თუნდაც მცირე ფართობის მქონე ობიექტის გაყინვას მინიმუმ 10-15 წუთი დასჭირდება, რომ არაფერი ვთქვათ ტერმინატორზე.

8. უნიკალური თვისებების გამო თხევადი აზოტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გამაგრილებელი საშუალება სპეციალურ გამაგრილებელ მოწყობილობებში, ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას კრიოთერაპიაში. ცივი მკურნალობა აქტიურად გამოიყენება სპორტსმენების დაზიანებებისთვის.

9. აზოტი ფართოდ გამოიყენება კვების მრეწველობაშიც. საკვების თხევადი აზოტის ატმოსფეროში მოთავსებით, თქვენ შეგიძლიათ შეინახოთ საკვები დიდი ხნის განმავლობაში.

10. რიგ შემთხვევებში ლუდის წარმოებაში გამოიყენება აზოტი. მისი იშვიათი გამოყენება ლუდის ინდუსტრიაში განპირობებულია იმით, რომ გაზის ბუშტები არ არის შესაფერისი ამ სასმელის ყველა სახეობისთვის.

11. საჰაერო ხომალდის ბორბლებში მოთავსებულია აზოტი, რაც აუცილებელია სახანძრო უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად.

12. აღნიშნული გაზი ეფექტურია ხანძრის ჩასაქრობად. სტანდარტულ პირობებში ის არ გამოიყენება ხანძრის დროს, რადგან ღია სივრცეებში სწრაფად აორთქლდება. თუმცა, მაღაროებში, როდესაც ხანძარი ხდება, აზოტს საკმაოდ ხშირად იყენებენ.

13. სამედიცინო სფეროში აზოტის ოქსიდი, ან სხვაგვარად აზოტის ოქსიდი I გამოიყენება ანესთეზიის სახით ოპერაციის დროს. აზოტის ოქსიდი ასევე გამოიყენება საავტომობილო ინდუსტრიაში ძრავის მუშაობის გასაუმჯობესებლად. თავად გაზი არ იწვის, თუმცა კარგად უჭერს მხარს წვის პროცესს.

14. აზოტის ოქსიდი II საშიშია ადამიანისთვის. ის მცირე რაოდენობით შეიცავს ყველა ორგანიზმში. ადამიანის ორგანიზმში მას აზოტის ოქსიდს უწოდებენ. აუცილებელია გულის ნორმალური ფუნქციონირების შენარჩუნება, რომელიც იცავს მაღალი წნევისა და ინფარქტისგან. თუ პაციენტს აქვს გულის პრობლემები, მას უნიშნავენ აზოტის ოქსიდით მდიდარ საკვებს - ისპანახს, ჭარხალს.

15. გლიცერინისა და აზოტის მჟავას ერთობლიობას ნიტროგლიცერინი ეწოდება. ეს ნივთიერება შედის არა მხოლოდ სტენოკარდიის საწინააღმდეგო ტაბლეტებში, არამედ ფეთქებადი ნივთიერების შემადგენლობაშიც.

16. თითქმის ყველა ფეთქებადი ნივთიერება მზადდება აზოტით.

17. აზოტი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სოფლის მეურნეობაში. მისგან მზადდება სასუქები, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის პროდუქტიულობას.

18. ტემპერატურის საზომი თერმომეტრი შეიცავს არა მხოლოდ ვერცხლისწყალს, არამედ აზოტს.

19. განსახილველი გაზი არ არის მხოლოდ დედამიწის ატმოსფეროს ნაწილი. თითქმის ყველა პლანეტარული სისტემა შეიცავს დიდი რაოდენობით აზოტს.

20. 2017 წლის დასაწყისში ამერიკაში ქალს ჩაუნერგეს ემბრიონი, რომელიც ინახებოდა თხევად აზოტში 24 წლის განმავლობაში. ორსულობა და მშობიარობა წარმატებული იყო.
სპეციალისტების მიერ აზოტის შემდგომი კვლევა სწრაფი ტემპით მიმდინარეობს. არ არის გამორიცხული, რომ მომავალში მისი გამოყენების ფარგლები მნიშვნელოვნად გაფართოვდეს.

აზოტის მჟავა, აზოტი
აზოტი (N), 7 ატომური მასა
(მოლური მასა)

ა. ე.მ. (გ/მოლი)

ელექტრონული კონფიგურაცია ატომური რადიუსი ქიმიური თვისებები კოვალენტური რადიუსი იონის რადიუსი

13 (+5e) 171 (-3e) pm

ელექტრონეგატიურობა

3.04 (პოლინგის მასშტაბი)

ჟანგვის მდგომარეობები

5, 4, 3, 2, 1, 0, −1, −2, −3

იონიზაციის ენერგია
(პირველი ელექტრონი)

1401.5 (14.53) კჯ/მოლი (eV)

მარტივი ნივთიერების თერმოდინამიკური თვისებები სიმკვრივე (ნორმალურ პირობებში)

0,808 გ/სმ³ (−195,8 °C); ნ. u. 0.001251 გ/სმ³

დნობის ტემპერატურა

63.29 K (-209.86 °C)

დუღილის ტემპერატურა

77.4 K (-195.75 °C)

უდ. შერწყმის სითბო

(N2) 0,720 კჯ/მოლ

უდ. აორთქლების სითბო

(N2) 5,57 კჯ/მოლ

მოლური სითბოს ტევადობა

29.125 (გაზი N2) J/(K mol)

მოლური მოცულობა

17.3 სმ³/მოლ

მარტივი ნივთიერების კრისტალური გისოსი გისოსების სტრუქტურა

კუბური

გისოსების პარამეტრები სხვა მახასიათებლები თბოგამტარობა

(300 K) 0.026 W/(m K)

CAS ნომერი

7	აზოტი
ნ 14,007
2s22p3

აზოტი- დ.ი.მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის მეორე პერიოდის მე-15 ჯგუფის ელემენტი (მოძველებული კლასიფიკაციის მიხედვით - მეხუთე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფი), ატომური ნომრით 7. ეკუთვნის პნიქტოგენებს. მითითებულია სიმბოლოთი ნ(ლათ. Nitrogenium). მარტივი ნივთიერება აზოტი- დიატომური გაზი ფერის, გემოსა და სუნის გარეშე. დედამიწაზე ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ელემენტი. ქიმიურად ძალიან ინერტული, მაგრამ რეაგირებს გარდამავალი ლითონების რთულ ნაერთებთან. ჰაერის ძირითადი კომპონენტი (მოცულობის 78,09%), რომლის გამოყოფა წარმოქმნის სამრეწველო აზოტს (¾-ზე მეტი მიდის ამიაკის სინთეზზე). გამოიყენება როგორც ინერტული საშუალება მრავალი ტექნოლოგიური პროცესისთვის; თხევადი აზოტი არის გამაგრილებელი. აზოტი არის ერთ-ერთი მთავარი ბიოგენური ელემენტი, რომელიც ქმნის ცილებს და ნუკლეინის მჟავებს.

• 1 აღმოჩენის ისტორია
• 2 სახელის წარმოშობა
• 3 აზოტი ბუნებაში
  • 3.1 იზოტოპები
  • 3.2 გავრცელება
  • 3.3 ბიოლოგიური როლი
  • 3.4 აზოტის ციკლი ბუნებაში
  • 3.5 აზოტისა და მისი ნაერთების ტოქსიკოლოგია
• 4 ქვითარი
• 5 თვისებები
  • 5.1 ფიზიკური თვისებები
  • 5.2 ქიმიური თვისებები, მოლეკულური აგებულება
    • 5.2.1 ატმოსფერული აზოტის სამრეწველო ფიქსაცია
• 6 აზოტის ნაერთები
• 7 აპლიკაცია
• 8 ცილინდრიანი მარკირება
• 9 საინტერესო ფაქტი
• 10 აგრეთვე იხილეთ
• 11 კომენტარი
• 12 შენიშვნა
• 13 ლიტერატურა
• 14 ბმული

აღმოჩენის ისტორია

1772 წელს ჰენრი კავენდიშმა ჩაატარა შემდეგი ექსპერიმენტი: მან არაერთხელ გადასცა ჰაერი ცხელ ნახშირზე, შემდეგ დაამუშავა ტუტე, რის შედეგადაც წარმოიქმნა ნარჩენი, რომელსაც კავენდიშმა უწოდა მახრჩობელ (ან მეფიტურ) ჰაერს. თანამედროვე ქიმიის თვალსაზრისით, ცხადია, რომ ცხელ ნახშირთან რეაქციაში ატმოსფერული ჟანგბადი შეკრული იყო ნახშირორჟანგში, რომელიც შემდეგ შეიწოვებოდა ტუტეებით. გაზის დარჩენილი ნაწილი ძირითადად აზოტი იყო. ამრიგად, კავენდიშმა გამოყო აზოტი, მაგრამ ვერ გაიგო, რომ ეს იყო ახალი მარტივი ნივთიერება (ქიმიური ელემენტი). იმავე წელს კევენდიშმა ეს გამოცდილება ჯოზეფ პრისტლის განუცხადა.

საინტერესო ფაქტია, რომ მან მოახერხა აზოტის ჟანგბადთან დაკავშირება ელექტრული დენის გამონადენის გამოყენებით და ნარჩენებში აზოტის ოქსიდების შთანთქმის შემდეგ მიიღო მცირე რაოდენობით გაზი, აბსოლუტურად ინერტული, თუმცა, როგორც აზოტის შემთხვევაში, მან ვერ გაიგო, რომ მან გამოყო ახალი ქიმიური ელემენტი - ინერტული აირი არგონი.

ამ დროს პრისტლიმ ჩაატარა ექსპერიმენტების სერია, რომლებშიც მან ასევე დააკავშირა ატმოსფერული ჟანგბადი და ამოიღო მიღებული ნახშირორჟანგი, ანუ მიიღო აზოტიც, თუმცა, როგორც იმ დროს დომინანტური ფლოგისტონის თეორიის მომხრე, მან სრულიად არასწორად განმარტა. მიღებული შედეგები (მისი აზრით, პროცესი საპირისპირო იყო - ეს არ იყო ჟანგბადი, რომელიც ამოიღეს აირის ნარევიდან, არამედ, პირიქით, გასროლის შედეგად ჰაერი გაჯერებული იყო ფლოგისტონით; მან დარჩენილ ჰაერს უწოდა ( აზოტი) გაჯერებული ფლოგისტონი, ანუ ფლოგისტირებული). აშკარაა, რომ პრისტლიმ, მიუხედავად იმისა, რომ მან შეძლო აზოტის იზოლირება, ვერ გაიგო მისი აღმოჩენის არსი და ამიტომ არ ითვლება აზოტის აღმომჩენად.

ამავდროულად, მსგავსი ექსპერიმენტები იგივე შედეგით ჩაატარა კარლ შილემ.

1772 წელს აზოტი (სახელწოდებით "გაფუჭებული ჰაერი") აღწერა, როგორც მარტივი ნივთიერება დანიელ რეზერფორდმა; მან გამოაქვეყნა თავისი სამაგისტრო ნაშრომი, სადაც მან მიუთითა აზოტის ძირითადი თვისებები (არ რეაგირებს ტუტეებთან, არ უწყობს ხელს წვას. უვარგისია სუნთქვისთვის). სწორედ დანიელ რეზერფორდი ითვლება აზოტის აღმომჩენად. თუმცა, რეზერფორდი ასევე იყო ფლოგისტონის თეორიის მომხრე, ამიტომ მან ასევე ვერ გაიგო რა გამოყო. ამრიგად, შეუძლებელია აზოტის აღმომჩენის მკაფიოდ იდენტიფიცირება.

სახელის წარმოშობა

სახელწოდება "აზოტი" (ფრანგ. აზოტი, ყველაზე გავრცელებული ვერსიით, ძველი ბერძნულიდან ἄζωτος - უსიცოცხლო), წინა სახელების ნაცვლად ("ფლოგისტირებული", "მეფიკური" და "გაფუჭებული" ჰაერი) შემოთავაზებული იქნა 1787 წელს ანტუანმა. ლავუაზიემ, რომელმაც იმ დროს, როგორც სხვა ფრანგ მეცნიერთა ჯგუფის შემადგენლობაში, შეიმუშავა ქიმიური ნომენკლატურის პრინციპები; იმავე წელს, ეს წინადადება გამოქვეყნდა ნაშრომში "ქიმიური ნომენკლატურის მეთოდი". როგორც ზემოთ იყო ნაჩვენები, იმ დროს უკვე ცნობილი იყო, რომ აზოტი არ უჭერს მხარს არც წვას და არც სუნთქვას. ეს ქონება ყველაზე მნიშვნელოვანად ითვლებოდა. მიუხედავად იმისა, რომ მოგვიანებით გაირკვა, რომ აზოტი, პირიქით, აუცილებელია ყველა ცოცხალი არსებისთვის, სახელი შენარჩუნდა ფრანგულ და რუსულ ენებზე. სახელის ეს ვერსია საბოლოოდ დამკვიდრდა რუსულ ენაზე 1831 წელს გ. ჰესის წიგნის "სუფთა ქიმიის საფუძვლები" გამოქვეყნების შემდეგ.

არის კიდევ ერთი ვერსია. სიტყვა „აზოტი“ არ გამოუგონიათ ლავუაზიეს ან მისმა კოლეგებმა ნომენკლატურის კომისიაში; იგი შევიდა ალქიმიურ ლიტერატურაში უკვე ადრეულ შუა საუკუნეებში და გამოიყენებოდა „ლითონების პირველადი მატერიის“ აღსანიშნავად, რომელიც ითვლებოდა ყველაფრის „ალფა და ომეგა“. ეს გამოთქმა ნასესხებია აპოკალიფსიდან: „მე ვარ ალფა და ომეგა, დასაწყისი და დასასრული“ (გამოცხ. 1:8-10). სიტყვა შედგება სამი ენის ანბანის საწყისი და ბოლო ასოებიდან - ლათინური, ბერძნული და ებრაული - მიჩნეული "წმინდად", რადგან, სახარების თანახმად, წარწერა ჯვარზე ქრისტეს ჯვარცმისას გაკეთდა ქ. ეს ენები (ა, ალფა, ალეფი და ზ, ომეგა, ტავ - AAAZOTH). ახალი ქიმიური ნომენკლატურის შემდგენლებმა კარგად იცოდნენ ამ სიტყვის არსებობა; მისი შექმნის ინიციატორი გიტონ დე მორვო თავის "მეთოდიურ ენციკლოპედიაში" (1786) აღნიშნა ტერმინის ალქიმიურ მნიშვნელობას.

შესაძლოა სიტყვა "აზოტი" მომდინარეობს ორი არაბული სიტყვიდან ერთ-ერთიდან - ან სიტყვიდან "az-zat" ("არსი" ან "შინაგანი რეალობა"), ან სიტყვიდან "zibak" ("ვერცხლისწყალი").

სახელწოდება "აზოტი", ფრანგულისა და რუსულის გარდა, მიღებულია იტალიურ, თურქულ და რიგ სლავურ ენაზე, ისევე როგორც ყოფილი სსრკ ხალხების ბევრ ენაზე.

ლათინურად აზოტს ეწოდება nitrogenium, ანუ "მარილიტრის დაბადება", აქედან გამომდინარეობს სიმბოლო. ნ. ეს სახელი ფრანგული ფორმით nitrogène შემოგვთავაზა ფრანგმა ქიმიკოსმა ჯ. ჩაპტალმა 1790 წელს თავის წიგნში "ქიმიის ელემენტები", მაგრამ იგი არ გადგმულა ფრანგულ ენაში, განსხვავებით მრავალი სხვა ენისგან (კერძოდ, ინგლისური, ესპანური, უნგრული, ნორვეგიული), სადაც სახელი მომდინარეობს ამ სიტყვიდან. გერმანულად გამოიყენება სახელწოდება Stickstoff, რაც ჰოლანდიურად მსგავს „ასფიქსიას“ ნიშნავს; მსგავსი მნიშვნელობის სახელები გამოიყენება ზოგიერთ სლავურ ენაში (მაგალითად, ხორვატული დუშიკი).

აზოტი ბუნებაში

იზოტოპები

მთავარი სტატია: აზოტის იზოტოპები

ბუნებრივი აზოტი შედგება ორი სტაბილური იზოტოპისგან 14N - 99,635% და 15N - 0,365%.

ხელოვნურად წარმოებული იქნა აზოტის თოთხმეტი რადიოაქტიური იზოტოპი, მასობრივი რიცხვებით 10-დან 13-მდე და 16-დან 25-მდე. ყველა მათგანი ძალიან ხანმოკლე იზოტოპებია. მათგან ყველაზე სტაბილურს, 13N-ს აქვს ნახევარგამოყოფის პერიოდი 10 წუთი.

სტაბილური აზოტის იზოტოპების ბირთვული სპინი: 14N - 1; 15N - 1/2.

გავრცელება

აზოტი დედამიწაზე ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ელემენტია. დედამიწის გარეთ აზოტი გვხვდება გაზის ნისლეულებში, მზის ატმოსფეროში, ურანზე, ნეპტუნში, ვარსკვლავთშორის სივრცეში და ა.შ. თანამგზავრების ტიტანის, ტრიტონის და ჯუჯა პლანეტა პლუტონის ატმოსფერო ასევე ძირითადად შედგება აზოტისგან. აზოტი მეოთხე ყველაზე უხვი ელემენტია მზის სისტემაში (წყალბადის, ჰელიუმის და ჟანგბადის შემდეგ).

აზოტი დიატომური N2 მოლეკულების სახით შეადგენს დედამიწის ატმოსფეროს უმეტეს ნაწილს, სადაც მისი შემცველობაა 75,6% (მასით) ან 78,084% (მოცულობით), ანუ დაახლოებით 3,87 1015 ტონა.

ჰიდროსფეროში გახსნილი აზოტის მასა, იმის გათვალისწინებით, რომ ატმოსფერული აზოტის წყალში დაშლის და ატმოსფეროში მისი გამოყოფის პროცესები ერთდროულად ხდება, არის დაახლოებით 2 1013 ტონა, გარდა ამისა, დაახლოებით 7 1011 ტონა აზოტს შეიცავს. ჰიდროსფერო ნაერთების სახით.

ბიოლოგიური როლი

აზოტი არის ქიმიური ელემენტი, რომელიც აუცილებელია ცხოველებისა და მცენარეების არსებობისთვის, ის არის ცილების (16-18% წონით), ამინომჟავების, ნუკლეინის მჟავების, ნუკლეოპროტეინების, ქლოროფილის, ჰემოგლობინის და ცოცხალი უჯრედების სხვა შემადგენლობის ნაწილი. აზოტის ატომები, დაახლოებით 2%, მასობრივი ფრაქციის მიხედვით - დაახლოებით 2,5% (მეოთხე ადგილი წყალბადის, ნახშირბადის და ჟანგბადის შემდეგ). მაშასადამე, ფიქსირებული აზოტის მნიშვნელოვანი რაოდენობა შეიცავს ცოცხალ ორგანიზმებს, „მკვდარ ორგანულ ნივთიერებებს“ და ზღვებისა და ოკეანეების გაფანტულ ნივთიერებებს. ეს რაოდენობა შეფასებულია დაახლოებით 1,9 1011 ტონაზე. აზოტის შემცველი ორგანული ნივთიერებების გახრწნის და დაშლის პროცესების შედეგად, ექვემდებარება ხელსაყრელ გარემო ფაქტორებს, აზოტის შემცველი მინერალების ბუნებრივი საბადოები, მაგალითად, „ჩილეს მარილები“ ​​(ნატრიუმის ნიტრატი). სხვა ნაერთების ნაერთებით) შეიძლება წარმოიქმნას ), ნორვეგიული, ინდური მარილი.

აზოტის ციკლი ბუნებაში

მთავარი სტატია: აზოტის ციკლი

ბუნებაში ატმოსფერული აზოტის ფიქსაცია ხდება ორი ძირითადი მიმართულებით - აბიოგენური და ბიოგენური. პირველი გზა ძირითადად მოიცავს აზოტის რეაქციას ჟანგბადთან. ვინაიდან აზოტი ქიმიურად ძალიან ინერტულია, დაჟანგვისთვის საჭიროა დიდი რაოდენობით ენერგია (მაღალი ტემპერატურა). ეს პირობები მიიღწევა ელვისებური დარტყმის დროს, როდესაც ტემპერატურა აღწევს 25000 °C ან მეტს. ამ შემთხვევაში ხდება სხვადასხვა აზოტის ოქსიდების წარმოქმნა. ასევე არსებობს შესაძლებლობა, რომ აბიოტური ფიქსაცია მოხდეს ფოტოკატალიზური რეაქციების შედეგად ნახევარგამტარების ან ფართოზოლოვანი დიელექტრიკების (უდაბნოს ქვიშა) ზედაპირზე.

თუმცა მოლეკულური აზოტის ძირითადი ნაწილი (დაახლოებით 1,4 108 ტ/წელი) ფიქსირდება ბიოტიკურად. დიდი ხნის განმავლობაში ითვლებოდა, რომ მიკროორგანიზმების მხოლოდ მცირე რაოდენობას (თუმცა ფართოდ გავრცელებული დედამიწის ზედაპირზე) შეუძლია მოლეკულური აზოტის შეკვრა: ბაქტერიები Azotobacter და Clostridium, პარკოსანი მცენარეების კვანძოვანი ბაქტერიები Rhizobium, cyanobacteria Anabaena, Nostoc და ა. ახლა ცნობილია, რომ მრავალი სხვა ორგანიზმი წყალსა და ნიადაგში, მაგალითად, აქტინომიცეტები მურყნისა და სხვა ხეების ტუბერებში (სულ 160 სახეობა). ყველა მათგანი გარდაქმნის მოლეკულურ აზოტს ამონიუმის ნაერთებად (NH4+). ეს პროცესი მოითხოვს მნიშვნელოვან ენერგეტიკულ ხარჯვას (1 გ ატმოსფერული აზოტის დასაფიქსირებლად, პარკოსნების კვანძებში ბაქტერიები მოიხმარენ დაახლოებით 167,5 კჯ, ანუ ჟანგავს დაახლოებით 10 გ გლუკოზას). ამრიგად, მცენარეებისა და აზოტის დამამყარებელი ბაქტერიების სიმბიოზიდან ორმხრივი სარგებელი ჩანს - პირველი უზრუნველყოფს მეორეს "საცხოვრებლად" და ამარაგებს ფოტოსინთეზის შედეგად მიღებულ "საწვავს" - გლუკოზას, მეორენი უზრუნველყოფს აზოტს. აუცილებელია მცენარეებისთვის ისეთი ფორმით, რომ მათ შეუძლიათ შთანთქა.

აზოტი ამიაკისა და ამონიუმის ნაერთების სახით, ბიოგენური აზოტის ფიქსაციის პროცესების შედეგად, სწრაფად იჟანგება ნიტრატებად და ნიტრიტებად (ამ პროცესს ნიტრიფიკაცია ეწოდება). ეს უკანასკნელი, რომელიც არ არის დაკავშირებული მცენარის ქსოვილებით (და შემდგომ კვების ჯაჭვის გასწვრივ ბალახისმჭამელები და მტაცებლები), დიდხანს არ რჩებიან ნიადაგში. ნიტრატებისა და ნიტრიტების უმეტესობა ძალზე ხსნადია, ამიტომ ისინი ირეცხება წყლით და საბოლოოდ ხვდებიან მსოფლიო ოკეანეებში (ეს ნაკადი შეფასებულია 2,5-8·107 ტ/წელიწადში).

მცენარეებისა და ცხოველების ქსოვილებში შემავალი აზოტი, მათი სიკვდილის შემდეგ, განიცდის ამონიფიკაციას (აზოტის შემცველი რთული ნაერთების დაშლა ამიაკის და ამონიუმის იონების გამოყოფით) და დენიტრიფიკაცია, ანუ ატომური აზოტის, აგრეთვე მისი ოქსიდების გამოყოფა. . ეს პროცესები ხდება მთლიანად მიკროორგანიზმების აქტივობის გამო აერობულ და ანაერობულ პირობებში.

ადამიანის აქტივობის არარსებობის შემთხვევაში, აზოტის ფიქსაციისა და ნიტრიფიკაციის პროცესები თითქმის მთლიანად დაბალანსებულია დენიტრიფიკაციის საპირისპირო რეაქციებით. აზოტის ნაწილი ატმოსფეროში მანტიიდან შედის ვულკანური ამოფრქვევით, ნაწილი მყარად ფიქსირდება ნიადაგებსა და თიხის მინერალებში, გარდა ამისა, აზოტი მუდმივად ჟონავს ატმოსფეროს ზედა ფენებიდან პლანეტათაშორის სივრცეში.

აზოტისა და მისი ნაერთების ტოქსიკოლოგია

ატმოსფერული აზოტი თავისთავად საკმარისად ინერტულია ადამიანის ორგანიზმზე და ძუძუმწოვრებზე უშუალო ზემოქმედებისთვის. თუმცა მაღალი წნევის დროს იწვევს ნარკოზს, ინტოქსიკაციას ან დახრჩობას (ჟანგბადის ნაკლებობის გამო); როდესაც წნევა სწრაფად იკლებს, აზოტი იწვევს დეკომპრესიის დაავადებას.

ბევრი აზოტის ნაერთი ძალიან აქტიური და ხშირად ტოქსიკურია.

ქვითარი

ლაბორატორიებში მისი მიღება შესაძლებელია ამონიუმის ნიტრიტის დაშლის რეაქციით:

რეაქცია ეგზოთერმულია, გამოყოფს 80 კკალს (335 კჯ), ამიტომ ჭურჭელი უნდა გაცივდეს, სანამ ეს მოხდება (თუმცა ამონიუმის ნიტრიტი უნდა გაცხელდეს რეაქციის დასაწყებად).

პრაქტიკაში, ეს რეაქცია ხორციელდება ნატრიუმის ნიტრიტის გაჯერებული ხსნარის წვეთოვანი დამატებით ამონიუმის სულფატის გაცხელებულ გაჯერებულ ხსნარში, ხოლო გაცვლის რეაქციის შედეგად წარმოქმნილი ამონიუმის ნიტრიტი მყისიერად იშლება.

ამ შემთხვევაში გამოთავისუფლებული გაზი დაბინძურებულია ამიაკით, აზოტის ოქსიდით (I) და ჟანგბადით, საიდანაც იგი იწმინდება გოგირდმჟავას, რკინის (II) სულფატის ხსნარებში და ცხელ სპილენძზე თანმიმდევრულად გავლის გზით. შემდეგ აზოტს აშრობენ.

აზოტის წარმოების კიდევ ერთი ლაბორატორიული მეთოდია კალიუმის დიქრომატისა და ამონიუმის სულფატის ნარევის გათბობა (წონის 2:1 თანაფარდობით). რეაქცია მიმდინარეობს განტოლებების მიხედვით:

ყველაზე სუფთა აზოტის მიღება შესაძლებელია ლითონის აზიდების დაშლით:

ეგრეთ წოდებული „ჰაერი“ ან „ატმოსფერული“ აზოტი, ანუ აზოტის ნაზავი კეთილშობილ გაზებთან, მიიღება ჰაერის ცხელ კოქსთან ურთიერთქმედებით, რომელიც წარმოქმნის ეგრეთ წოდებულ „გენერატორს“ ან „ჰაერს“ გაზს - ნედლეულს. ქიმიური სინთეზისთვის და საწვავისთვის. საჭიროების შემთხვევაში, აზოტის გამოყოფა შესაძლებელია მისგან ნახშირბადის მონოქსიდის შთანთქმით.

მოლეკულური აზოტი წარმოებულია ინდუსტრიულად თხევადი ჰაერის ფრაქციული დისტილაციით. ეს მეთოდი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას "ატმოსფერული აზოტის" მისაღებად. ასევე ფართოდ გამოიყენება აზოტის დანადგარები და სადგურები, რომლებიც იყენებენ ადსორბციული და მემბრანული გაზის გამოყოფის მეთოდს.

ერთ-ერთი ლაბორატორიული მეთოდია ამიაკის გადატანა სპილენძის (II) ოქსიდზე ~700 °C ტემპერატურაზე:

ამიაკი მიიღება მისი გაჯერებული ხსნარიდან გაცხელებით. CuO-ს რაოდენობა გამოთვლილზე 2-ჯერ მეტია. გამოყენებამდე უშუალოდ აზოტს ასუფთავებენ ჟანგბადისა და ამიაკისგან სპილენძსა და მის ოქსიდზე (II) (ასევე ~700 °C) გადასვლის გზით, შემდეგ აშრობენ კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით და მშრალი ტუტეთ. პროცესი საკმაოდ ნელია, მაგრამ ღირს: მიღებული გაზი ძალიან სუფთაა.

Თვისებები

ფიზიკური თვისებები

აზოტის ოპტიკური ემისიის სპექტრი

ნორმალურ პირობებში აზოტი არის უფერო გაზი, უსუნო, წყალში ოდნავ ხსნადი (2,3 მლ/100 გ 0 °C, 1,5 მლ/100 გ 20 °C, 1,1 მლ/100 გ 40 °C, 0,5 მლ/ 100 გ 80 °C-ზე), სიმკვრივე 1,2506 კგ/მ³ (ატმოსფეროში).

თხევად მდგომარეობაში (დუღილის წერტილი −195,8 °C) არის წყლის მსგავსი უფერო, მოძრავი სითხე. თხევადი აზოტის სიმკვრივეა 808 კგ/მ³. ჰაერთან შეხებისას ის შთანთქავს მისგან ჟანგბადს.

−209,86 °C ტემპერატურაზე აზოტი გადაიქცევა მყარ მდგომარეობაში თოვლის მსგავსი მასის ან დიდი თოვლის თეთრი კრისტალების სახით. ჰაერთან შეხებისას ის შთანთქავს მისგან ჟანგბადს და დნება, წარმოქმნის ჟანგბადის ხსნარს აზოტში.

ცნობილია მყარი აზოტის სამი კრისტალური მოდიფიკაცია. 36,61 - 63,29 K დიაპაზონში არის β-N2 ფაზა ექვსკუთხა დახურვით, სივრცე ჯგუფი P63/mmc, გისოსის პარამეტრები a=3,93 Å და c=6,50 Å. 36,61 K-ზე დაბალ ტემპერატურაზე α-N2 ფაზა კუბური გისოსით სტაბილურია, აქვს სივრცის ჯგუფი Pa3 ან P213 და პერიოდი a=5,660 Å. 3500 ატმოსფეროზე მეტი წნევისა და 83 K-ზე დაბალი ტემპერატურის პირობებში იქმნება ექვსკუთხა γ-N2 ფაზა.

ქიმიური თვისებები, მოლეკულური სტრუქტურა

თავისუფალ მდგომარეობაში აზოტი არსებობს N2 დიატომური მოლეკულების სახით, რომელთა ელექტრონული კონფიგურაცია აღწერილია ფორმულით σs²σs*2πx, y4σz², რომელიც შეესაბამება სამმაგ კავშირს აზოტის ატომებს შორის N≡N (ბმის სიგრძე dN≡N = 0,1095 ნმ). შედეგად, აზოტის მოლეკულა უკიდურესად ძლიერია; დისოციაციის რეაქციისთვის N2 ↔ 2N, რეაქციაში ენთალპიის ცვლილებაა ΔH°298 = 945 კჯ/მოლი, რეაქციის სიჩქარის მუდმივია K298 = 10−120, ანუ აზოტის მოლეკულების დისოციაცია პრაქტიკულად არ ხდება ნორმალურ პირობებში (ბალანსი თითქმის მთლიანად გადაინაცვლებს მარცხნივ). აზოტის მოლეკულა არაპოლარული და სუსტად პოლარიზებულია, მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედების ძალები ძალიან სუსტია, შესაბამისად, ნორმალურ პირობებში აზოტი აირისებრია.

3000 °C ტემპერატურაზეც კი N2-ის თერმული დისოციაციის ხარისხი მხოლოდ 0,1%-ია და მხოლოდ დაახლოებით 5000 °C ტემპერატურაზე აღწევს რამდენიმე პროცენტს (ნორმალური წნევის დროს). ატმოსფეროს მაღალ ფენებში ხდება N2 მოლეკულების ფოტოქიმიური დისოციაცია. ლაბორატორიულ პირობებში შესაძლებელია ატომური აზოტის მიღება მაღალი სიხშირის ელექტრული გამონადენის ველში გაზის N2 მაღალ ვაკუუმში გავლის გზით. ატომური აზოტი ბევრად უფრო აქტიურია, ვიდრე მოლეკულური აზოტი: კერძოდ, ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე ის რეაგირებს გოგირდთან, ფოსფორთან, დარიშხანთან და რიგ ლითონებთან, მაგალითად, ვერცხლისწყალთან.

აზოტის მოლეკულის დიდი სიმტკიცის გამო, მისი ზოგიერთი ნაერთი ენდოთერმულია (ბევრი ჰალოგენიდი, აზიდი, ოქსიდი), ანუ მათი წარმოქმნის ენთალპია დადებითია, ხოლო აზოტის ნაერთები თერმულად არასტაბილურია და გაცხელებისას საკმაოდ ადვილად იშლება. ამიტომ დედამიწაზე აზოტი ძირითადად თავისუფალ მდგომარეობაშია.

მნიშვნელოვანი ინერტულობის გამო, აზოტი ნორმალურ პირობებში რეაგირებს მხოლოდ ლითიუმთან:

როდესაც თბება, ის რეაგირებს ზოგიერთ სხვა ლითონთან და არალითონებთან, ასევე წარმოქმნის ნიტრიდებს:

უდიდესი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს წყალბადის ნიტრიდს (ამიაკს) NH3, რომელიც მიიღება წყალბადის აზოტთან ურთიერთქმედებით (იხ. ქვემოთ).

ელექტრული გამონადენის დროს ის რეაგირებს ჟანგბადთან, წარმოქმნის აზოტის ოქსიდს (II) NO.

აღწერილია რამდენიმე ათეული კომპლექსი მოლეკულური აზოტით.

ატმოსფერული აზოტის სამრეწველო ფიქსაცია

აზოტის ნაერთები უკიდურესად ფართოდ გამოიყენება ქიმიაში; შეუძლებელია თუნდაც ჩამოვთვალოთ ყველა ის სფერო, სადაც აზოტის შემცველი ნივთიერებები გამოიყენება: ეს არის სასუქების, ფეთქებადი ნივთიერებების, საღებავების, მედიკამენტების და ა.შ. მიუხედავად იმისა, რომ აზოტის კოლოსალური რაოდენობა ხელმისაწვდომია ფაქტიურად "ჰაერიდან", ზემოთ აღწერილი აზოტის N2 მოლეკულის სიძლიერის გამო, ჰაერიდან აზოტის შემცველი ნაერთების მიღების პრობლემა დიდი ხანია გადაუჭრელი რჩება; აზოტის ნაერთების უმეტესობა მოპოვებული იყო მისი მინერალებიდან, როგორიცაა ჩილეს მარილი. თუმცა, ამ მინერალების მარაგების შემცირებამ, ისევე როგორც აზოტის ნაერთების მზარდმა საჭიროებამ, აიძულა ატმოსფერული აზოტის სამრეწველო ფიქსაციაზე მუშაობა დაჩქარებულიყო.

ატმოსფერული აზოტის დაფიქსირების ყველაზე გავრცელებული ამიაკის მეთოდი. ამიაკის სინთეზის შექცევადი რეაქცია:

ეგზოთერმული (თერმული ეფექტი 92 კჯ) და გააჩნია მოცულობის შემცირება, შესაბამისად, წონასწორობის მარჯვნივ გადასატანად Le Chatelier-Brown პრინციპის შესაბამისად, საჭიროა ნარევის გაგრილება და მაღალი წნევა. თუმცა, კინეტიკური თვალსაზრისით, ტემპერატურის დაწევა არახელსაყრელია, რადგან ეს მნიშვნელოვნად ამცირებს რეაქციის სიჩქარეს - უკვე 700 °C-ზე რეაქციის სიჩქარე ძალიან დაბალია მისი პრაქტიკული გამოყენებისთვის.

ასეთ შემთხვევებში კატალიზი გამოიყენება, რადგან შესაფერისი კატალიზატორი იძლევა რეაქციის სიჩქარის გაზრდის საშუალებას წონასწორობის შეცვლის გარეშე. შესაფერისი კატალიზატორის ძიებისას სცადეს დაახლოებით ოცი ათასი სხვადასხვა ნაერთი. თვისებების ერთობლიობის საფუძველზე (კატალიზური აქტივობა, მოწამვლისადმი წინააღმდეგობა, დაბალი ღირებულება), ყველაზე ფართოდ გამოყენებული კატალიზატორი დაფუძნებულია მეტალის რკინაზე ალუმინის და კალიუმის ოქსიდების ნარევებით. პროცესი ტარდება 400-600 °C ტემპერატურაზე და 10-1000 ატმოსფეროზე წნევით.

უნდა აღინიშნოს, რომ 2000 ატმოსფეროზე ზევით წნევის დროს წყალბადისა და აზოტის ნარევიდან ამიაკის სინთეზი ხდება დიდი სიჩქარით და კატალიზატორის გარეშე. მაგალითად, 850 °C და 4500 ატმოსფეროზე პროდუქტის გამოსავალი არის 97%.

არსებობს ატმოსფერული აზოტის სამრეწველო შეკავშირების კიდევ ერთი, ნაკლებად გავრცელებული მეთოდი - ციანამიდის მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია კალციუმის კარბიდის რეაქციაზე აზოტთან 1000 °C ტემპერატურაზე. რეაქცია ხდება განტოლების მიხედვით:

რეაქცია ეგზოთერმულია, მისი თერმული ეფექტია 293 კჯ.

ყოველწლიურად, დაახლოებით 1,106 ტონა აზოტი ამოღებულია დედამიწის ატმოსფეროდან ინდუსტრიულად.

აზოტის ნაერთები

ნაერთებში აზოტის დაჟანგვის მდგომარეობებია −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5.

• აზოტის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობაში −3წარმოდგენილია ნიტრიდებით, რომელთაგან ამიაკი პრაქტიკულად ყველაზე მნიშვნელოვანია;
• აზოტის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობაში −2ნაკლებად დამახასიათებელი, წარმოდგენილია პერნიტრიდებით, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანია წყალბადის პერნიტრიდი N2H4 ან ჰიდრაზინი (არსებობს აგრეთვე უკიდურესად არასტაბილური წყალბადის პერნიტრიდი N2H2, დიმიდი);
• აზოტის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობაში −1 NH2OH (ჰიდროქსილამინი) არის არასტაბილური ბაზა, რომელიც გამოიყენება ჰიდროქსილამონიუმის მარილებთან ერთად ორგანულ სინთეზში;
• აზოტის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობაში +1აზოტის ოქსიდი (I) N2O (აზოტის ოქსიდი, დამცინავი გაზი);
• აზოტის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობაში +2აზოტის ოქსიდი (II) NO (აზოტის მონოქსიდი);
• აზოტის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობაში +3აზოტის ოქსიდი (III) N2O3, აზოტის მჟავა, ანიონის NO2− წარმოებულები, აზოტის ტრიფტორიდი (NF3);
• აზოტის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობაში +4აზოტის ოქსიდი (IV) NO2 (აზოტის დიოქსიდი, ყავისფერი აირი);
• აზოტის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობაში +5აზოტის ოქსიდი (V) N2O5, აზოტის მჟავა, მისი მარილები - ნიტრატები და სხვა წარმოებულები, აგრეთვე ტეტრაფტორამონიუმი NF4+ და მისი მარილები.

განაცხადი

დაბალი დუღილის თხევადი აზოტი ლითონის ჭიქაში.

თხევადი აზოტი გამოიყენება როგორც გამაგრილებელი და კრიოთერაპიისთვის.

აზოტის გაზის სამრეწველო გამოყენება განპირობებულია მისი ინერტული თვისებებით. აირისებრი აზოტი არის ხანძარსაწინააღმდეგო და ფეთქებადი, ხელს უშლის დაჟანგვას და გაფუჭებას. ნავთობქიმიკატებში აზოტი გამოიყენება ავზებისა და მილსადენების გასაწმენდად, წნევის ქვეშ მილსადენების მუშაობის შესამოწმებლად და საბადოების წარმოების გასაზრდელად. სამთო მოპოვებაში აზოტის გამოყენება შესაძლებელია მაღაროებში აფეთქებაგამძლე გარემოს შესაქმნელად და ქანების ფენების გაფართოებისთვის. ელექტრონიკის ინდუსტრიაში აზოტი გამოიყენება ტერიტორიების გასაწმენდად, რომლებიც არ იძლევა ჟანგბადის არსებობის საშუალებას. ჰაერის გამოყენებით ტრადიციულად განხორციელებულ პროცესში, თუ დაჟანგვა ან დაშლა უარყოფითი ფაქტორებია, აზოტს შეუძლია წარმატებით ჩაანაცვლოს ჰაერი.

აზოტის გამოყენების მნიშვნელოვანი სფეროა მისი გამოყენება აზოტის შემცველი ნაერთების შემდგომი სინთეზისთვის, როგორიცაა ამიაკი, აზოტოვანი სასუქები, ასაფეთქებელი ნივთიერებები, საღებავები და ა.შ. სამრეწველო აზოტის ¾-ზე მეტი გამოიყენება სინთეზისთვის. ამიაკი. დიდი რაოდენობით აზოტი გამოიყენება კოქსის წარმოებაში („კოქსის მშრალი ჩაქრობა“) კოქსის ღუმელის ბატარეებიდან გადმოტვირთვისას, ასევე რაკეტებში საწვავის „დაჭერისთვის“ ტანკებიდან ტუმბოებამდე ან ძრავებამდე.

კვების მრეწველობაში აზოტი რეგისტრირებულია როგორც საკვები დანამატი E941როგორც აირისებრი საშუალება შეფუთვისა და შესანახად, გამაგრილებელი და თხევადი აზოტი გამოიყენება ზეთებისა და არაგაზიანი სასმელების ჩამოსხმისას, რათა შეიქმნას ზედმეტი წნევა და ინერტული გარემო რბილ კონტეინერებში.

თვითმფრინავის სადესანტო მექანიზმის საბურავის კამერები ივსება აზოტის გაზით. გარდა ამისა, საბურავების აზოტით შევსება ბოლო დროს პოპულარული გახდა მანქანის მოყვარულთა შორის, თუმცა არ არსებობს მკაფიო მტკიცებულება მანქანის საბურავების შესავსებად ჰაერის ნაცვლად აზოტის გამოყენების ეფექტურობის შესახებ.

თხევადი აზოტი ხშირად ნაჩვენებია ფილმებში, როგორც ნივთიერება, რომელსაც შეუძლია მყისიერად გაყინოს საკმაოდ დიდი ობიექტები. ეს არის გავრცელებული მცდარი წარმოდგენა. ყვავილის გაყინვასაც კი საკმაოდ დიდი დრო სჭირდება. ეს ნაწილობრივ განპირობებულია აზოტის ძალიან დაბალი სითბოს ტევადობით. ამავე მიზეზით, ძალიან რთულია, ვთქვათ, ჩაკეტვა −196 °C-მდე და მათი ერთი დარტყმით გაყოფა.

ლიტრი თხევადი აზოტი, რომელიც აორთქლდება და თბება 20 °C-მდე, ქმნის დაახლოებით 700 ლიტრ გაზს. ამ მიზეზით, თხევადი აზოტი ინახება სპეციალურ ღია ტიპის ვაკუუმ-იზოლირებულ Dewar ჭურჭელში ან კრიოგენული წნევის ავზებში. ამავე ფაქტს ეფუძნება თხევადი აზოტით ხანძრის ჩაქრობის პრინციპი. აორთქლების შედეგად, აზოტი ცვლის წვისთვის საჭირო ჟანგბადს და ცეცხლი ჩერდება. ვინაიდან აზოტი, წყლისგან, ქაფისგან ან ფხვნილისგან განსხვავებით, უბრალოდ აორთქლდება და ქრება, აზოტიანი ხანძარსაწინააღმდეგო მექანიზმი ყველაზე ეფექტურია ხანძრის ჩაქრობის თვალსაზრისით ძვირფასი ნივთების შენარჩუნების თვალსაზრისით.

პრობლემურია ცოცხალი არსებების თხევადი აზოტით გაყინვა მათი შემდგომი გაყინვის შესაძლებლობით. პრობლემა არის არსების საკმარისად სწრაფად გაყინვის (და გაყინვის) შეუძლებლობა, რათა გაყინვის არაერთგვაროვნება არ იმოქმედოს მის სასიცოცხლო ფუნქციებზე. სტანისლავ ლემმა, რომელიც ფანტაზირებდა ამ თემაზე თავის წიგნში "ფიასკო", მოიფიქრა აზოტის გაყინვის გადაუდებელი სისტემა, რომელშიც აზოტის შლანგი, რომელიც კბილებს არღვევდა, ასტრონავტის პირში ჩასვეს და შიგ აზოტის უხვი ნაკადი მიეწოდება.

როგორც სილიციუმის შენადნობი დანამატი, სილიციუმის ნიტრიდი ქმნის მაღალი სიმტკიცის ნაერთს (კერამიკა), რომელსაც აქვს მაღალი სიბლანტე და სიმტკიცე.

ცილინდრის მარკირება

მთავარი სტატია: გაზის ბალონების შეღებვა და მარკირება

აზოტის ბალონები შეღებილია შავად, უნდა ჰქონდეს ყვითელი წარწერა და ყავისფერი ზოლი (PB 03-576-03 მიხედვით), ხოლო GOST 26460-85 არ საჭიროებს ზოლს, მაგრამ წარწერა უნდა შეიცავდეს ინფორმაციას აზოტის სისუფთავის შესახებ (სპეციალური სიწმინდე, მაღალი სისუფთავე, გაზრდილი სიწმინდე).

ციტატა დიდი საბჭოთა ენციკლოპედიიდან, 1952 წლის გამოცემა (ტომი 1, გვ. 452, სტატია „აზოტი“):

აზოტი კაპიტალიზმთან ერთად ნიშნავს ომს, ნგრევას, სიკვდილს. სოციალიზმთან შერწყმული აზოტი ნიშნავს მაღალ მოსავალს, შრომის მაღალ პროდუქტიულობას, მშრომელთა მაღალ მატერიალურ და კულტურულ დონეს.

იხილეთ ასევე

• ნიადაგის აზოტის მეტაბოლიზმი
• კრიოგენული ჭრა
• აზოტის წესი
• აზოტის სადგური
• თხევადი აზოტის მანქანები

ადამიანებისა და მათი საქმიანობის მნიშვნელობის მიხედვით, აზოტი მესამე ადგილზეა ჟანგბადისა და წყალბადის შემდეგ. მისი დანახვა შეუძლებელია, თუ გაზი არ არის გაყინული ან თხევადი, თუმცა, ყოველწლიურად სპეციალისტები იღებენ რამდენიმე ტონა გაზს და მის წარმოებულებს. გაზი გამოიყენება ადამიანის საქმიანობის მრავალ სფეროში, მედიცინაში დაწყებული ასაფეთქებელი ნივთიერებებით დამთავრებული.

წაიკითხეთ რამდენიმე საინტერესო ფაქტი მის შესახებ:

1. გაზი პირველად 1777 წლის ბოლოს აღმოაჩინეს სამმა ქიმიკოსმა - დენიელ რეზერფორდმა, ჰენრი კავენდიშმა და ჯოზეფ პრისტლიმ. თუმცა, ვერცერთმა მათგანმა ვერ შეძლო აზოტის თვისებების აღმოჩენა, რაც ხელს უშლიდა მის სრულად აღმოჩენას, როგორც ახალ გაზს. პრისტლი თავდაპირველად ფიქრობდა, რომ ეს იყო ჟანგბადი. დანიელ რეზერფორდმა თანმიმდევრულად აღმოაჩინა გაზის თვისებები, რომელიც არ რეაგირებს სხვა ნივთიერებებთან და არ იწვის. სწორედ ამიტომ ითვლება, რომ აზოტი ამ მეცნიერმა აღმოაჩინა.