Azot (informacje ogólne). informacje o azocie

21.09.2019

Chociaż azotu nie można zobaczyć, dopóki nie zostanie skroplony lub zamrożony, znaczenie tego gazu dla ludzi i cywilizacji ustępuje jedynie tlenowi i wodorowi. Azot jest wykorzystywany w wielu różnych dziedzinach działalności człowieka, od medycyny po produkcję materiałów wybuchowych. Na świecie produkuje się rocznie setki milionów ton azotu i jego pochodnych. Oto tylko kilka faktów o tym, jak azot został odkryty, zbadany, wyprodukowany i wykorzystany:

1. Pod koniec XVII wieku trzem chemikom jednocześnie - Henry'emu Cavendishowi, Josephowi Priestleyowi i Danielowi Rutherfordowi - udało się uzyskać azot. Jednak żaden z nich nie rozumiał właściwości powstałego gazu na tyle, by odkryć nową substancję. Priestley nawet pomylił to z tlenem. Rutherford był najbardziej konsekwentny w opisywaniu właściwości gazu, który nie podtrzymuje spalania i nie reaguje z innymi substancjami, dzięki czemu zdobył laury odkrywcy.

Daniela Rutherforda

2. Właściwie Antoine Lavoisier nazwał gaz „azotem”, używając starożytnego greckiego słowa „bez życia”.

3. Objętościowo azot stanowi 4/5 ziemskiej atmosfery. Znaczne ilości azotu znajdują się w oceanach świata, skorupie ziemskiej i płaszczu, aw płaszczu jest on o rząd wielkości większy niż w skorupie.

4. 2,5% masy wszystkich żywych organizmów na Ziemi to azot. Pod względem udziału masowego w biosferze gaz ten ustępuje jedynie tlenowi, wodorowi i węglu.

5. Właściwie czysty azot jako gaz jest nieszkodliwy, bezwonny i bez smaku. Azot jest niebezpieczny tylko w wysokich stężeniach - może spowodować zatrucie, uduszenie i śmierć. Azot jest też straszny w przypadku choroby dekompresyjnej, kiedy krew nurków, podnosząc się szybko ze znacznej głębokości, jakby gotuje się, a pęcherzyki azotu pękają w naczyniach krwionośnych. Osoba zarażona taką chorobą może wypłynąć na powierzchnię żywa, ale w najlepszym przypadku traci kończyny, aw najgorszym umiera w ciągu kilku godzin.

6. Dawniej azot pozyskiwano z różnych minerałów, obecnie około miliarda ton azotu rocznie wydobywa się bezpośrednio z atmosfery.

7. Terminator 2 jest zamrożony w ciekłym azocie, ale ta scena filmowa to czysta fikcja. Ciekły azot ma wprawdzie bardzo niską temperaturę, ale pojemność cieplna tego gazu jest tak mała, że ​​czas zamarzania nawet małych obiektów oblicza się w dziesiątkach minut.

8. Ciekły azot jest najaktywniej wykorzystywany w różnych urządzeniach chłodniczych (obojętność na inne substancje sprawia, że ​​azot jest idealnym czynnikiem chłodniczym) oraz w krioterapii - leczeniu zimnem. W ostatnich latach krioterapia jest aktywnie wykorzystywana w sporcie.

9. Obojętność azotu jest aktywnie wykorzystywana w przemyśle spożywczym. Żywność może być przechowywana przez bardzo długi czas w warunkach przechowywania i pakowania w atmosferze czystego azotu.

Instalacja do tworzenia atmosfery azotowej w magazynie żywności

10. Azot jest czasami używany do butelkowania piwa zamiast tradycyjnego dwutlenku węgla. Jednak eksperci twierdzą, że jego bąbelki są mniejsze, a to nasycenie dwutlenkiem węgla nie nadaje się do wszystkich piw.

11. Azot jest wtłaczany do komór podwozia samolotu w celach przeciwpożarowych.

12. Azot jest najskuteczniejszym środkiem gaśniczym. Rzadko gaszą zwykłe pożary - gaz trudno szybko dostarczyć na miejsce pożaru w mieście, a na terenach otwartych szybko odparowuje. Ale w kopalniach często stosuje się metodę gaszenia pożaru przez wypieranie tlenu z azotu z płonącej kopalni.

13. Tlenek azotu I, lepiej znany jako podtlenek azotu, jest stosowany zarówno jako środek znieczulający, jak i jako substancja poprawiająca pracę silnika samochodu. Sam się nie pali, ale dobrze podtrzymuje spalanie.

Możesz przyspieszyć...

14. Tlenek azotu II jest substancją bardzo toksyczną. Jednak w niewielkich ilościach występuje we wszystkich żywych organizmach. W organizmie człowieka tlenek azotu (tak częściej nazywa się tę substancję) jest wytwarzany w celu normalizacji pracy serca oraz zapobiegania nadciśnieniu i zawałom serca. Podczas tych chorób stosuje się diety zawierające buraki, szpinak, rukolę i inne warzywa, które stymulują produkcję tlenku azotu.

15. Nitrogliceryna (złożony związek kwasu azotowego z gliceryną), której rdzenie tabletki wkłada się pod język i najsilniejszy materiał wybuchowy o tej samej nazwie, to tak naprawdę jedna i ta sama substancja.

16. Ogólnie rzecz biorąc, zdecydowana większość nowoczesnych materiałów wybuchowych jest wytwarzana przy użyciu azotu.

17. Azot ma również kluczowe znaczenie dla produkcji nawozów. Z kolei nawozy azotowe mają duże znaczenie dla plonowania roślin.

18. W rurce termometru rtęciowego znajduje się srebrna rtęć i bezbarwny azot.

19. Azot występuje nie tylko na Ziemi. Atmosfera Tytana, największego księżyca, składa się prawie wyłącznie z azotu. Wodór, tlen, hel i azot to cztery najpowszechniejsze pierwiastki chemiczne we wszechświecie.

Azotowa atmosfera Tytana ma grubość ponad 400 km

20. W listopadzie 2017 roku w Stanach Zjednoczonych w wyniku bardzo nietypowego zabiegu urodziła się dziewczynka. Jej matka otrzymała zarodek, który był przechowywany w stanie zamrożonym w ciekłym azocie przez 24 lata. Ciąża i poród przebiegły pomyślnie, dziewczynka urodziła się zdrowa.

Azot (informacje ogólne)

Azot

krótkie informacje

Azot jest pierwiastkiem 15. grupy drugiego okresu układu okresowego pierwiastków chemicznych D. I. Mendelejewa, o liczbie atomowej 7.

Ogólne informacje o azocie

Azot jest najobficiej występującym gazem w ziemskiej atmosferze. Innymi słowy, powietrze wokół nas składa się w trzech czwartych z azotu, a nie z tlenu. W układzie okresowym pierwiastków chemicznych Mendelejewa azot jest oznaczony symbolem N (od łacińskiego azotu), ma liczbę atomową 7 i zajmuje miejsce w 15. grupie. W normalnych warunkach azot jest gazem dwuatomowym i wysoce obojętnym. Nie ma koloru, smaku i zapachu, dlatego nie jest wyczuwalny przez człowieka. Formuła gazowego azotu to N2; w tym stanie molekularnym wypełnia atmosferę naszej planety w trzech czwartych.

Historia odkrycia

Pod koniec XVIII wieku kilku naukowców jednocześnie zbliżyło się do odkrycia nowego pierwiastka chemicznego, którego właściwości nie były jeszcze badane przez naukę. Tak więc Henry Cavendish w 1772 roku przeprowadził następujący eksperyment: wielokrotnie przepuszczał powietrze nad rozżarzonym węglem, traktował węgiel roztworem alkalicznym i ostatecznie otrzymał pozostałą część nowej substancji. Chemik nazwał tę pozostałość „duszącym powietrzem”. W rzeczywistości Cavendish otrzymał azot - nowy pierwiastek chemiczny, ale nie mógł się tego domyślić. W tym samym roku eksperymenty nad uzyskaniem „duszącego powietrza” kontynuował przyjaciel Cavendisha, profesor Priestley. W trakcie swoich eksperymentów wielokrotnie otrzymywał również azot, ale błędnie założył, że tym gazem był tlen. Dlatego żaden z tych dwóch naukowców nie jest uważany za odkrywcę azotu.

Równolegle z tymi eksperymentami Daniel Rutherford przeprowadził własne eksperymenty w tym samym 1772 roku. To on poprawnie opisał główne właściwości azotu w pracy swojego mistrza. W szczególności fakt, że nie oddycha, nie reaguje z alkaliami i nie wspomaga procesu spalania. Najczęściej to Rutherford nazywany jest odkrywcą azotu.

Właściwości azotu

Fizyczne właściwości azotu w normalnych warunkach charakteryzują go jako gaz bezbarwny, bezwonny i niewyczuwalny ludzkimi zmysłami. Azot jest słabo rozpuszczalny w wodzie, ma gęstość 1,2506 kg/m 3 . W stanie ciekłym azot jest bezbarwną i ruchliwą cieczą, wizualnie podobną do wody. Wrze w temperaturze -195,8 °C. Gęstość ciekłego azotu zmniejsza się do 808 kg/m 3 . W temperaturze -209,86 ° C azot przechodzi w stan skupienia w stanie stałym, przybierając postać dużych, jasnych, białych kryształów.

Wolny stan azotu to dwuatomowa cząsteczka N2 z potrójnym wiązaniem między cząsteczkami. To wiązanie sprawia, że ​​cząsteczka azotu jest niezwykle silna iw normalnych warunkach praktycznie nie dochodzi do dysocjacji cząsteczek. W rezultacie azot jest gazem bardzo obojętnym: praktycznie nie wchodzi w reakcje chemiczne z innymi substancjami iw normalnych warunkach jest w stanie wolnym. Siły oddziaływania międzycząsteczkowego są niezwykle słabe, dlatego w normalnych warunkach azot jest gazem, a nie cieczą czy ciałem stałym.

Ciekawe fakty dotyczące azotu

Nazwa azot, oznaczająca „pozbawiony życia”, pojawiła się lekką ręką Antoine'a Lavoisiera pod koniec XVIII wieku, kiedy eksperymentalnie ustalono, że azot nie może podtrzymywać oddychania i spalania. Teraz wiemy, że będąc z nazwy „nieożywionym”, azot jest niezwykle ważny dla utrzymania wszystkich stworzeń przy życiu. Łacińska nazwa azotu „azot” jest tłumaczona jako „rodzaj saletry” i przypomina o krytycznym znaczeniu tego pierwiastka dla przemysłu.

Wszystkie żywe organizmy nie mogą wchłaniać azotu w czystej postaci. Wchłaniamy niezbędną jego ilość poprzez pokarmy białkowe. Kiedy człowiek oddycha, wdycha azot zawarty w powietrzu. Nie jest w żaden sposób wchłaniany przez płuca (w przeciwieństwie do tlenu), więc azot występuje głównie w naszych wydechach. Co zaskakujące, sama obfitość azotu w atmosferze pomaga nam nie zużywać tlenu w ilościach zabójczych dla ludzkiego organizmu.

W science fiction istnieje opowieść o zamrażaniu żywych stworzeń azotem w celu zachowania ich dla przyszłych pokoleń. W rzeczywistości współcześni naukowcy nie mogą tego zrobić, ponieważ zamrażanie ciekłym azotem następuje powoli, a ciało umiera, zanim zdąży „prawidłowo” zamrozić.

Zastosowanie azotu

Zastosowanie azotu w produkcji przemysłowej determinowane jest jego wysokimi właściwościami obojętnymi. Ciekły azot jest używany jako przemysłowy czynnik chłodniczy. Azot w stanie gazowym jest stosowany jako przeciwutleniacz. Ponieważ czysty gazowy azot może zastąpić powietrze (które zawiera tlen jako środek utleniający), azot jest używany do oczyszczania pustych przestrzeni w przemyśle elektrycznym i inżynierii mechanicznej jako takiej. Za jego pomocą zbiorniki i rurociągi są czyszczone, ich działanie jest kontrolowane pod wysokim ciśnieniem wewnątrz zbiornika.

Azot jest surowcem do syntezy ważnych związków zawierających azot. Należą do nich nawozy azotowe, które wraz z nawozami fosforowymi i potasowymi są niezbędne w produkcji roślinnej. Azot jest składnikiem amoniaku, który jest stosowany w urządzeniach chłodniczych, jako rozpuszczalnik przemysłowy, w medycynie i ogólnie jest najważniejszym surowcem chemicznym. Produkcja większości materiałów wybuchowych na planecie opiera się na chemicznych właściwościach tlenu i azotu.

Azot można również spotkać w przemyśle spożywczym jako dodatek do żywności E941. Azot jest potrzebny do wypełnienia komór opon podwozi samolotów. Obecnie wśród kierowców modne stało się napełnianie opon azotem, chociaż nie podano jeszcze naukowych dowodów na skuteczność takiego stosowania. Azot i inne gazy są szeroko stosowane w medycynie: zarówno przy opracowywaniu nowych leków i metod, jak i przy produkcji precyzyjnego sprzętu medycznego.

Wiodącym dostawcą gazu na Ukrainie jest dziś DP Air Gas.

Pod względem znaczenia dla człowieka i jego działalności azot znajduje się na trzecim miejscu po tlenie i wodorze. Nie widać, czy gaz nie jest zamrożony lub skroplony, jednak co roku specjaliści otrzymują kilka ton tego gazu i jego pochodnych. Gaz jest wykorzystywany w wielu dziedzinach działalności człowieka, od medycyny po materiały wybuchowe. A dziś każdy mieszkaniec Moskwy i regionu moskiewskiego może kupić butelkę podtlenku azotu w przystępnej cenie na stronie internetowej www.zakisazot.ru.

Nie sposób opowiedzieć wszystkiego o tym gazie. Oto tylko kilka faktów na jego temat:
1. Gaz został odkryty pod koniec 1777 roku przez trzech chemików – Daniela Rutherforda, Henry'ego Cavendisha i Josepha Priestleya. Jednak żadnemu z nich nie udało się odkryć właściwości azotu, co nie pozwoliło na odkrycie go w pełni jako nowego gazu. Na początku Priestley myślał, że to tlen. Daniel Rutherford konsekwentnie odkrywał właściwości gazu, który nie reaguje z innymi substancjami i nie pali się. Dlatego uważa się, że azot został odkryty przez tego konkretnego naukowca.

2. Nazwa „Azot” pochodzi od starożytnego greckiego słowa „bez życia”. Tak Antoine Lavoisier nazwał gaz.

3. W atmosferze ziemskiej azot zawarty jest w procentach - 75,51%. Większość tego gazu znajduje się w skorupie ziemskiej oraz w przestrzeni między nią a jądrem. Charakterystyczne jest to, że w tym ostatnim jest go znacznie więcej niż w korze.

4. Skład masy organizmów żywych zawiera azot w ilości 2,5%.

5. Bez zanieczyszczeń przedmiotowa substancja nie ma koloru ani zapachu, jest całkowicie nieszkodliwa. Jednak duże stężenie gazu powoduje konsekwencje zagrażające życiu - uduszenie i śmierć. Azot jest również niebezpieczny w przypadku choroby dekompresyjnej – gdy nurkowie szybko wynurzają się z głębokości na powierzchnię, pęcherzyki gazu zatykają naczynia krwionośne. W efekcie człowiek może pozostać przy życiu, tracąc np. kończynę, ale zdarzały się przypadki, że nurkowie umierali kilka godzin po wynurzeniu się na powierzchnię.

6. Początkowo omawiany gaz pozyskiwany był z różnych obiektów naturalnych o określonym składzie chemicznym i strukturze krystalicznej, jednak obecnie wydobywany jest bezpośrednio z atmosfery ziemskiej.

7. W drugiej części filmu "Terminator" zamarzł w ciekłym azocie. To czysta fikcja – nawet zamrożenie obiektu, który ma niewielką powierzchnię, zajmie co najmniej 10-15 minut, czyli o Terminatorze.

8. Dzięki swoim unikalnym właściwościom ciekły azot może być stosowany jako czynnik chłodniczy w specjalnych urządzeniach chłodzących, a także może być stosowany w krioterapii. Leczenie zimnem jest aktywnie stosowane w przypadku urazów u sportowców.

9. Azot jest również szeroko stosowany w przemyśle spożywczym. Umieszczając żywność w atmosferze ciekłego azotu, możesz zachować jej świeżość przez długi czas.

10. W niektórych przypadkach do produkcji piwa wykorzystuje się azot. Jego rzadkie zastosowanie w przemyśle piwowarskim wynika z faktu, że pęcherzyki gazu nie nadają się do wszystkich odmian tego napoju.

11. Azot jest umieszczany w kołach samolotów pasażerskich, co jest niezbędne do zapewnienia bezpieczeństwa przeciwpożarowego.

12. Omawiany gaz jest skuteczny w gaszeniu pożarów. W normalnych warunkach nie jest używany w przypadku pożaru, ponieważ szybko odparowuje na otwartych przestrzeniach. Jednak w kopalniach, gdy dochodzi do pożaru, dość często stosuje się azot.

13. W medycynie podtlenek azotu lub inaczej tlenek azotu I jest używany jako środek znieczulający podczas operacji. Podtlenek azotu wykorzystywany jest również w przemyśle motoryzacyjnym – poprawiając osiągi silnika. Sam gaz się nie pali, jednak dobrze wspomaga proces zapłonu.

14. Tlenek azotu II jest niebezpieczny dla ludzi. Każdy organizm zawiera go w niewielkich ilościach. W organizmie człowieka nazywa się go tlenkiem azotu. Jest niezbędny do utrzymania prawidłowego funkcjonowania serca, co chroni przed nadciśnieniem i zawałem serca. Jeśli pacjent ma problemy z sercem, przepisuje mu pokarmy bogate w tlenek azotu - szpinak, buraki.

15. Związek glicerolu i kwasu azotowego nazywa się nitrogliceryną. Substancja ta jest zawarta nie tylko w tabletkach na dusznicę bolesną, ale także w składzie substancji wybuchowej.

16. Prawie wszystkie materiały wybuchowe są wykonane z azotu.

17. Azot odgrywa ważną rolę w sektorze rolnictwa. Wytwarza się z niego nawozy, co pod wieloma względami zwiększa plon.

18. Skład termometru do pomiaru temperatury obejmuje nie tylko rtęć, ale także azot.

19. Wspomniany gaz jest nie tylko częścią atmosfery ziemskiej. Prawie wszystkie układy planetarne zawierają duże ilości azotu.

20. Na początku 2017 roku kobiecie w Ameryce przeszczepiono zarodek, który był przechowywany w ciekłym azocie przez 24 lata. Ciąża i poród przebiegły pomyślnie.
Dalsze badania nad azotem prowadzone przez specjalistów postępują w szybkim tempie. Niewykluczone, że w przyszłości zakres jego zastosowania znacznie się rozszerzy.

kwas azotowy, azot
Azot / Azot (N), 7 Masa atomowa
(masa cząsteczkowa)

a. e.em. (g/mol)

Elektroniczna Konfiguracja Promień atomu Właściwości chemiczne promień kowalencyjny Promień jonowy

13 (+5e) 171 (-3e) po południu

Elektroujemność

3,04 (skala Paulinga)

Stany utleniania

5, 4, 3, 2, 1, 0, −1, −2, −3

Energia jonizacji
(pierwszy elektron)

1401,5 (14,53) kJ/mol (eV)

Właściwości termodynamiczne substancji prostej Gęstość (przy braku)

0,808 g / cm³ (-195,8 ° C); pod nr. y. 0,001251 g/cm³

Temperatura topnienia

63,29 K (-209,86°C)

Temperatura wrzenia

77,4 K (-195,75°C)

oud. ciepło topnienia

(N2) 0,720 kJ/mol

oud. ciepło parowania

(N2) 5,57 kJ/mol

Molowa pojemność cieplna

29,125 (gaz N2) J/(K mol)

Objętość molowa

17,3 cm³/mol

Sieć krystaliczna prostej substancji Struktura kraty

sześcienny

Parametry sieci Inne cechy Przewodność cieplna

(300 K) 0,026 W/(m·K)

numer CAS
7 Azot
N 14,007
2s22p3

Azot- pierwiastek 15. grupy (według przestarzałej klasyfikacji - główna podgrupa piątej grupy) drugiego okresu układu okresowego pierwiastków chemicznych D. I. Mendelejewa, o liczbie atomowej 7. Odnosi się do pniktogenów. Oznaczone symbolem N(łac. Azot). prosta substancja azot- gaz dwuatomowy bez koloru, smaku i zapachu. Jeden z najpowszechniejszych pierwiastków na ziemi. Jest chemicznie bardzo obojętny, ale reaguje ze złożonymi związkami metali przejściowych. Główny składnik powietrza (78,09% objętości), z którego separacji powstaje azot przemysłowy (ponad ¾ idzie na syntezę amoniaku). Wykorzystywany jest jako czynnik obojętny w wielu procesach technologicznych; ciekły azot - czynnik chłodniczy. Azot jest jednym z głównych pierwiastków biogennych budujących białka i kwasy nukleinowe.

  • 1 Historia odkrycia
  • 2 Pochodzenie nazwy
  • 3 Azot w przyrodzie
    • 3.1 Izotopy
    • 3.2 Rozpowszechnienie
    • 3.3 Rola biologiczna
    • 3.4 Obieg azotu w przyrodzie
    • 3.5 Toksykologia azotu i jego związków
  • 4 Zdobywanie
  • 5 Właściwości
    • 5.1 Właściwości fizyczne
    • 5.2 Właściwości chemiczne, budowa cząsteczkowa
      • 5.2.1 Przemysłowe wiązanie azotu atmosferycznego
  • 6 Związki azotu
  • 7 Zastosowanie
  • 8 Oznaczenie cylindra
  • 9 interesujących faktów
  • 10 Zobacz też
  • 11 komentarzy
  • 12 Notatki
  • 13 Literatura
  • 14 Linki

Historia odkrycia

W 1772 roku Henry Cavendish przeprowadził następujący eksperyment: wielokrotnie przepuszczał powietrze nad rozżarzonym węglem, a następnie przetwarzał go z alkaliami, w wyniku czego powstała pozostałość, którą Cavendish nazwał duszącym (lub mefitycznym) powietrzem. Z punktu widzenia współczesnej chemii jest oczywiste, że w reakcji z rozżarzonym węglem tlen z powietrza był wiązany w dwutlenek węgla, który następnie był absorbowany przez alkalia. Pozostałą część gazu stanowił głównie azot. W ten sposób Cavendish wyizolował azot, ale nie zrozumiał, że jest to nowa prosta substancja (pierwiastek chemiczny). W tym samym roku Cavendish opowiedział o tym doświadczeniu Josephowi Priestleyowi.

Ciekawostką jest to, że udało mu się związać azot z tlenem za pomocą wyładowań prądem elektrycznym, a po wchłonięciu tlenków azotu w pozostałości otrzymał niewielką ilość gazu, absolutnie obojętnego, choć podobnie jak w przypadku azotu nie mógł zrozumieć że wyizolował nowy pierwiastek chemiczny - gaz obojętny argon.

Priestley przeprowadził wówczas szereg eksperymentów, w których również związał tlen z powietrza i usunął powstający dwutlenek węgla, czyli otrzymał również azot, będąc jednak zwolennikiem panującej wówczas teorii flogistonu, całkowicie błędnie zinterpretował otrzymane wyniki (jego zdaniem proces był odwrotny - z mieszaniny gazów nie został usunięty tlen, a wręcz przeciwnie, w wyniku odpalenia powietrze nasyciło się flogistonem; pozostałe powietrze nazwał (azotem ) nasycony flogistonem, czyli flogistykiem). Oczywiste jest, że Priestley, choć potrafił wyizolować azot, nie zrozumiał istoty swojego odkrycia i dlatego nie jest uważany za odkrywcę azotu.

Równocześnie podobne eksperymenty z tym samym rezultatem przeprowadził Karl Scheele.

W 1772 roku azot (pod nazwą „zepsute powietrze”) jako substancję prostą opisał Daniel Rutherford, opublikował swoją pracę magisterską, w której wskazał główne właściwości azotu (nie reaguje z alkaliami, nie podtrzymuje spalania, nieprzydatne do oddychania). Za odkrywcę azotu uważany jest Daniel Rutherford. Jednak Rutherford był również zwolennikiem teorii flogistonu, więc też nie mógł zrozumieć, co wyróżnia. Tym samym niemożliwe jest jednoznaczne zidentyfikowanie odkrywcy azotu.

pochodzenie nazwy

Nazwę „azot” (francuski azot, według najpowszechniejszej wersji, od starożytnej Grecji ἄζωτος - martwy), zamiast poprzednich nazw („flogistyczny”, „mefityczny” i „zepsute” powietrze) zaproponował w 1787 r. Antoine Lavoisier , który w tym czasie wraz z grupą innych naukowców francuskich opracował zasady nomenklatury chemicznej, w tym samym roku propozycja ta została opublikowana w pracy „Metoda Nomenklatury Chemicznej”. Jak pokazano powyżej, już wtedy było wiadomo, że azot nie podtrzymuje spalania ani oddychania. Ta właściwość została uznana za najważniejszą. Chociaż później okazało się, że wręcz przeciwnie, azot jest niezbędny dla wszystkich żywych istot, nazwa została zachowana w języku francuskim i rosyjskim. Wreszcie w języku rosyjskim ta wersja nazwy została ustalona po opublikowaniu książki G. Hessa „Podstawy czystej chemii” w 1831 r.

Jest inna wersja. Słowo „azot” nie zostało wymyślone przez Lavoisiera ani jego kolegów z komisji nomenklatury; wszedł do literatury alchemicznej już we wczesnym średniowieczu i był używany do określenia „pierwotnej materii metali”, która była uważana za „alfa i omega” wszystkich rzeczy. To wyrażenie zostało zapożyczone z Apokalipsy: „Ja jestem Alfa i Omega, początek i koniec” (Obj. 1:8-10). Słowo składa się z początkowych i końcowych liter alfabetów trzech języków – łacińskiego, greckiego i hebrajskiego – uważanych za „święte”, ponieważ według Ewangelii napis na krzyżu w miejscu ukrzyżowania Chrystusa został wykonany w tych językach (a, alpha, aleph i zet, omega, tav - AAAZOTH). Kompilatorzy nowej nomenklatury chemicznej doskonale zdawali sobie sprawę z istnienia tego słowa; inicjator jego powstania Guiton de Morvo odnotował w swojej „Encyklopedii metodologicznej” (1786) alchemiczne znaczenie tego terminu.

Być może słowo „azot” pochodzi od jednego z dwóch arabskich słów - albo od słowa „az-zat” („esencja” lub „wewnętrzna rzeczywistość”), albo od słowa „zibak” („rtęć”).

Nazwa „azot”, oprócz francuskiego i rosyjskiego, jest akceptowana w języku włoskim, tureckim i wielu językach słowiańskich, a także w wielu językach narodów byłego ZSRR.

Po łacinie azot nazywa się azotem, czyli „rodzeniem saletry”, stąd symbol N. Ta nazwa we francuskiej formie nitrogène została zaproponowana przez francuskiego chemika J. Chaptala w 1790 r. W jego książce „Elementy chemii”, ale w języku francuskim nie zakorzeniła się, w przeciwieństwie do wielu innych języków (w szczególności angielskiego, hiszpańskiego, węgierski, norweski), od którego pochodzi nazwa. język niemiecki używa nazwy Stickstoff, co oznacza „substancję duszącą”, podobnie w języku niderlandzkim; nazwy o podobnym znaczeniu są używane w niektórych językach słowiańskich (na przykład chorwacki dušik).

azot w przyrodzie

izotopy

Główny artykuł: Izotopy azotu

Naturalny azot składa się z dwóch stabilnych izotopów 14N - 99,635% i 15N - 0,365%.

Sztucznie uzyskano czternaście radioaktywnych izotopów azotu o liczbach masowych od 10 do 13 i od 16 do 25. Wszystkie z nich są izotopami bardzo krótkotrwałymi. Najbardziej stabilny z nich, 13N, ma okres półtrwania wynoszący 10 minut.

Spin jąder stabilnych izotopów azotu: 14N - 1; 15N - 1/2.

Rozpowszechnienie

Azot jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków na ziemi. Poza Ziemią azot występuje w mgławicach gazowych, atmosferze słonecznej, na Uranie, Neptunie, przestrzeni międzygwiezdnej itp. Atmosfery satelitów Tytan, Tryton i planety karłowatej Pluton również składają się głównie z azotu. Azot jest czwartym najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem w Układzie Słonecznym (po wodorze, helu i tlenie).

Azot w postaci dwuatomowych cząsteczek N2 stanowi większość atmosfery ziemskiej, gdzie jego zawartość wynosi 75,6% (masowo) lub 78,084% (objętościowo), czyli około 3,87 1015 ton.

Masa azotu rozpuszczonego w hydrosferze, biorąc pod uwagę, że jednocześnie zachodzą procesy rozpuszczania atmosferycznego azotu w wodzie i jego uwalniania do atmosfery, wynosi około 2 1013 ton, ponadto zawiera około 7 1011 ton azotu w hydrosferze w postaci związków.

Rola biologiczna

Azot jest pierwiastkiem chemicznym niezbędnym do istnienia zwierząt i roślin, wchodzi w skład białek (16-18% masy), aminokwasów, kwasów nukleinowych, nukleoprotein, chlorofilu, hemoglobiny itp. Skład żywych komórek pod względem liczba atomów azotu wynosi około 2%, ułamek masowy - około 2,5% (czwarte miejsce po wodorze, węglu i tlenie). W związku z tym znaczna ilość związanego azotu zawarta jest w organizmach żywych, „martwej materii organicznej” oraz materii rozproszonej mórz i oceanów. Ilość tę szacuje się na ok. 1,9 1011 t. W wyniku procesów rozkładu materii organicznej zawierającej azot, poddanych korzystnym czynnikom środowiskowym, naturalne złoża minerałów zawierających azot, np. z zanieczyszczeniami innymi związkami), saletra norweska, indyjska.

Cykl azotowy w przyrodzie

Główny artykuł: cykl azotowy

Wiązanie azotu atmosferycznego w przyrodzie odbywa się w dwóch głównych kierunkach - abiogennym i biogennym. Pierwsza droga obejmuje głównie reakcje azotu z tlenem. Ponieważ azot jest chemicznie dość obojętny, do utleniania potrzebne są duże ilości energii (wysokie temperatury). Warunki te są osiągane podczas wyładowań atmosferycznych, gdy temperatura osiąga 25 000 °C lub więcej. W takim przypadku dochodzi do powstawania różnych tlenków azotu. Istnieje również możliwość, że wiązanie abiotyczne zachodzi w wyniku reakcji fotokatalitycznych na powierzchniach półprzewodników lub dielektryków szerokopasmowych (piasek pustynny).

Jednak główna część azotu cząsteczkowego (około 1,4 108 t/rok) jest związana biotycznie. Przez długi czas uważano, że tylko niewielka liczba gatunków mikroorganizmów (choć szeroko rozpowszechnionych na powierzchni Ziemi) może wiązać azot cząsteczkowy: bakterie Azotobacter i Clostridium, bakterie brodawkowe Rhizobium roślin strączkowych, Anabaena, sinice Nostoc itp. Obecnie wiadomo, że w wodzie i glebie występuje wiele innych organizmów, np. promieniowce w bulwach olchy i innych drzew (łącznie 160 gatunków). Wszystkie z nich przekształcają azot cząsteczkowy w związki amonowe (NH4+). Proces ten wymaga znacznej ilości energii (aby związać 1 g azotu atmosferycznego, bakterie w brodawkach roślin strączkowych zużywają około 167,5 kJ, czyli utleniają około 10 g glukozy). Widać więc obopólną korzyść z symbiozy roślin z bakteriami wiążącymi azot – te pierwsze zapewniają tym drugim „miejsce do życia” i dostarczają „paliwa” uzyskanego w wyniku fotosyntezy – glukozy, te drugie dostarczają azotu niezbędne dla roślin w formie, którą przyswajają.

Azot w postaci amoniaku i związków amonowych, otrzymywany w procesach wiązania azotu biogennego, ulega szybkiemu utlenieniu do azotanów i azotynów (proces ten nazywany jest nitryfikacją). Te ostatnie, nie związane tkankami roślinnymi (a dalej w łańcuchu pokarmowym roślinożerców i drapieżników), nie pozostają długo w glebie. Większość azotanów i azotynów jest dobrze rozpuszczalna, więc są one wypłukiwane przez wodę i ostatecznie przedostają się do oceanów (przepływ ten szacuje się na 2,5-8·107 t/rok).

Azot zawarty w tkankach roślin i zwierząt po ich śmierci ulega amonifikacji (rozkładowi złożonych związków zawierających azot z uwolnieniem amoniaku i jonów amonowych) oraz denitryfikacji, czyli uwolnieniu azotu atomowego, a także jego tlenków . Procesy te są całkowicie spowodowane aktywnością mikroorganizmów w warunkach tlenowych i beztlenowych.

W przypadku braku działalności człowieka procesy wiązania azotu i nitryfikacji są prawie całkowicie równoważone przeciwstawnymi reakcjami denitryfikacji. Część azotu przedostaje się do atmosfery z płaszcza podczas erupcji wulkanów, część jest trwale osadzona w glebach i minerałach ilastych, ponadto azot stale przedostaje się z górnych warstw atmosfery do przestrzeni międzyplanetarnej.

Toksykologia azotu i jego związków

Sam azot atmosferyczny jest wystarczająco obojętny, aby mieć bezpośredni wpływ na organizm ludzki i ssaki. Jednak przy podwyższonym ciśnieniu powoduje znieczulenie, zatrucie lub uduszenie (z brakiem tlenu); przy gwałtownym spadku ciśnienia azot powoduje chorobę dekompresyjną.

Wiele związków azotu jest bardzo aktywnych i często toksycznych.

Paragon fiskalny

W laboratoriach można go otrzymać w reakcji rozkładu azotynu amonu:

Reakcja jest egzotermiczna, uwalniając 80 kcal (335 kJ), dlatego w jej trakcie wymagane jest schłodzenie naczynia (chociaż do zapoczątkowania reakcji potrzebny jest azotyn amonu).

W praktyce reakcja ta przebiega poprzez wkroplenie nasyconego roztworu azotynu sodu do ogrzanego nasyconego roztworu siarczanu amonu, podczas gdy azotyn amonu powstały w wyniku reakcji wymiany ulega natychmiastowemu rozkładowi.

Uwolniony w tym przypadku gaz jest zanieczyszczony amoniakiem, tlenkiem azotu (I) i tlenem, z którego jest oczyszczany poprzez kolejno przepuszczanie roztworów kwasu siarkowego, siarczanu żelaza (II) i gorącej miedzi. Azot jest następnie suszony.

Inną laboratoryjną metodą otrzymywania azotu jest ogrzewanie mieszaniny dwuchromianu potasu i siarczanu amonu (w stosunku wagowym 2:1). Reakcja przebiega zgodnie z równaniami:

Najczystszy azot można otrzymać przez rozkład azydków metali:

Tak zwany azot „powietrzny” lub „atmosferyczny”, czyli mieszanina azotu z gazami szlachetnymi, otrzymuje się w reakcji powietrza z gorącym koksem i powstaje tzw. gaz „generatorowy” lub „powietrzny” - surowce do syntez chemicznych i paliwa. W razie potrzeby azot można z niego oddzielić, absorbując tlenek węgla.

Azot cząsteczkowy jest produkowany przemysłowo przez destylację frakcyjną ciekłego powietrza. Tą metodą można również uzyskać „azot atmosferyczny”. Powszechnie stosowane są również instalacje i stacje azotowe wykorzystujące metodę adsorpcji i membranowej separacji gazów.

Jedną z metod laboratoryjnych jest przepuszczanie amoniaku nad tlenkiem miedzi(II) w temperaturze ~700°C:

Amoniak jest pobierany z nasyconego roztworu przez ogrzewanie. Ilość CuO jest 2 razy większa niż obliczona. Bezpośrednio przed użyciem azot jest oczyszczany z zanieczyszczeń tlenem i amoniakiem przez przepuszczanie miedzi i jej tlenku (II) (również ~700°C), a następnie suszony stężonym kwasem siarkowym i suchymi alkaliami. Proces jest raczej powolny, ale warto: gaz jest bardzo czysty.

Nieruchomości

Właściwości fizyczne

Widmo emisji optycznej azotu

W normalnych warunkach azot jest bezbarwnym gazem, bezwonny, słabo rozpuszczalny w wodzie (2,3 ml/100 g w 0°C, 1,5 ml/100 g w 20°C, 1,1 ml/100 g w 40°C, 0,5 ml/ 100 g w 80 °C), gęstość 1,2506 kg/m³ (N.S.).

W stanie ciekłym (temperatura wrzenia -195,8 ° C) - bezbarwna, ruchliwa, jak woda, ciecz. Gęstość ciekłego azotu wynosi 808 kg/m³. W kontakcie z powietrzem pochłania z niego tlen.

W temperaturze -209,86 ° C azot krzepnie w postaci przypominającej śnieg masy lub dużych śnieżnobiałych kryształów. W kontakcie z powietrzem pochłania z niego tlen, topiąc się, tworząc roztwór tlenu w azocie.

Znane są trzy krystaliczne modyfikacje stałego azotu. W zakresie 36,61 - 63,29 K występuje faza β-N2 z heksagonalnym ścisłym upakowaniem, grupa przestrzenna P63/mmc, parametry sieci a=3,93 Å i c=6,50 Å. W temperaturach poniżej 36,61 K faza α-N2 o sieci sześciennej jest stabilna, ma grupę przestrzenną Pa3 lub P213 i okres a=5,660 Å. Pod ciśnieniem ponad 3500 atmosfer i w temperaturze poniżej 83 K powstaje heksagonalna faza γ-N2.

Właściwości chemiczne, budowa cząsteczkowa

Azot w stanie wolnym występuje w postaci cząsteczek dwuatomowych N2, których konfiguracja elektronowa jest opisana wzorem σs²σs*2πx, y4σz², co odpowiada potrójnemu wiązaniu między atomami azotu N≡N (długość wiązania dN≡N = 0,1095 nm). W rezultacie cząsteczka azotu jest niezwykle silna, dla reakcji dysocjacji N2 ↔ 2N zmiana entalpii w reakcji ΔH°298=945 kJ/mol, stała szybkości reakcji K298=10−120, czyli dysocjacja cząsteczki azotu w normalnych warunkach praktycznie nie występują (równowaga jest prawie całkowicie przesunięta w lewo). Cząsteczka azotu jest niepolarna i słabo spolaryzowana, siły oddziaływania między cząsteczkami są bardzo słabe, dlatego w normalnych warunkach azot jest gazowy.

Nawet w temperaturze 3000 °C stopień dysocjacji termicznej N2 wynosi zaledwie 0,1%, a dopiero w temperaturze około 5000 °C osiąga kilka procent (przy normalnym ciśnieniu). dysocjacja fotochemiczna cząsteczek N2 zachodzi w wysokich warstwach atmosfery. W warunkach laboratoryjnych azot atomowy można uzyskać przepuszczając gazowy N2 pod silną próżnią przez pole wyładowania elektrycznego o wysokiej częstotliwości. Azot atomowy jest znacznie bardziej aktywny niż azot cząsteczkowy: w szczególności w zwykłej temperaturze reaguje z siarką, fosforem, arsenem i wieloma metalami, takimi jak rtęć.

Ze względu na dużą wytrzymałość cząsteczki azotu niektóre jego związki są endotermiczne (wiele halogenków, azydków, tlenków), to znaczy entalpia ich tworzenia jest dodatnia, a związki azotu są niestabilne termicznie i dość łatwo rozkładają się po podgrzaniu. Dlatego azot na Ziemi jest w większości w stanie wolnym.

Ze względu na znaczną bezwładność azot w normalnych warunkach reaguje tylko z litem:

po podgrzaniu reaguje z niektórymi innymi metalami i niemetalami, tworząc również azotki:

Azotek wodoru (amoniak) NH3, otrzymywany w wyniku interakcji wodoru z azotem, ma największe znaczenie praktyczne (patrz poniżej).

W wyładowaniu elektrycznym reaguje z tlenem, tworząc tlenek azotu (II) NO.

Opisano kilkadziesiąt kompleksów z azotem cząsteczkowym.

Przemysłowe wiązanie azotu atmosferycznego

Związki azotu są niezwykle szeroko stosowane w chemii, nie sposób nawet wymienić wszystkich dziedzin, w których stosuje się substancje zawierające azot: jest to przemysł nawozów sztucznych, materiałów wybuchowych, barwników, leków i tak dalej. Chociaż kolosalne ilości azotu w dosłownym znaczeniu słowa „z powietrza” są dostępne, to ze względu na opisaną powyżej siłę cząsteczki azotu N2 problem pozyskiwania związków zawierających azot z powietrza przez długi czas pozostawał nierozwiązany; większość związków azotu została wyekstrahowana z jego minerałów, takich jak saletra chilijska. Jednak zmniejszanie się zasobów tych minerałów, a także wzrost zapotrzebowania na związki azotu spowodowały konieczność przyspieszenia prac nad przemysłowym wiązaniem azotu atmosferycznego.

Najpopularniejsza amoniakalna metoda wiązania azotu atmosferycznego. Odwracalna reakcja syntezy amoniaku:

egzotermiczny (efekt cieplny 92 kJ) i idzie ze spadkiem objętości, dlatego aby przesunąć równowagę w prawo, zgodnie z zasadą Le Chateliera-Browna, konieczne jest schłodzenie mieszaniny i wysokie ciśnienie. Jednak z kinetycznego punktu widzenia obniżenie temperatury jest niekorzystne, ponieważ znacznie zmniejsza szybkość reakcji - nawet przy 700 ° C szybkość reakcji jest zbyt niska do praktycznego zastosowania.

W takich przypadkach stosuje się katalizę, ponieważ odpowiedni katalizator pozwala na zwiększenie szybkości reakcji bez zmiany równowagi. w procesie poszukiwania odpowiedniego katalizatora wypróbowano około dwudziestu tysięcy różnych związków. Ze względu na kombinację właściwości (aktywność katalityczna, odporność na zatrucia, niski koszt) największe zastosowanie znalazł katalizator na bazie metalicznego żelaza z domieszkami tlenków glinu i potasu. Proces prowadzi się w temperaturze 400-600°C i pod ciśnieniem 10-1000 atmosfer.

Należy zauważyć, że przy ciśnieniach powyżej 2000 atmosfer synteza amoniaku z mieszaniny wodoru i azotu przebiega z dużą szybkością i bez katalizatora. Na przykład w temperaturze 850°C i 4500 atmosfer wydajność produktu wynosi 97%.

Istnieje jeszcze inna, mniej powszechna metoda przemysłowego wiązania azotu atmosferycznego – metoda cyjanamidowa, oparta na reakcji węglika wapnia z azotem w temperaturze 1000°C. Reakcja zachodzi zgodnie z równaniem:

Reakcja jest egzotermiczna, jej efekt cieplny wynosi 293 kJ.

Około 1 106 ton azotu rocznie jest pobieranych z atmosfery ziemskiej środkami przemysłowymi.

Związki azotu

Stopnie utlenienia azotu w związkach -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5.

  • Związki azotu na stopniu utlenienia −3 są reprezentowane przez azotki, z których amoniak jest praktycznie najważniejszy;
  • Związki azotu na stopniu utlenienia −2 mniej typowe, reprezentowane przez nadazotki, z których najważniejsze to nadazotek wodoru N2H4 lub hydrazyna (jest też wyjątkowo niestabilny nadazotek wodoru N2H2, diimid);
  • Związki azotu na stopniu utlenienia −1 NH2OH (hydroksyloamina) - niestabilna zasada stosowana wraz z solami hydroksyloamoniowymi w syntezie organicznej;
  • Związki azotu na stopniu utlenienia +1 tlenek azotu (I) N2O (podtlenek azotu, gaz rozweselający);
  • Związki azotu na stopniu utlenienia +2 tlenek azotu (II) NO (tlenek azotu);
  • Związki azotu na stopniu utlenienia +3 tlenek azotu (III) N2O3, kwas azotawy, pochodne anionu NO2−, trifluorek azotu (NF3);
  • Związki azotu na stopniu utlenienia +4 tlenek azotu(IV) NO2 (dwutlenek azotu, gaz brunatny);
  • Związki azotu na stopniu utlenienia +5 tlenek azotu (V) N2O5, kwas azotowy, jego sole - azotany i inne pochodne oraz tetrafluoroamoniowy NF4+ i jego sole.

Wniosek

Niskowrzący ciekły azot w metalowym szkle.

Ciekły azot jest używany jako czynnik chłodniczy i do krioterapii.

Zastosowania przemysłowe azotu gazowego wynikają z jego właściwości obojętnych. Gazowy azot jest ognioodporny i przeciwwybuchowy, zapobiega utlenianiu, gniciu. W przemyśle petrochemicznym azot stosuje się do przepłukiwania zbiorników i rurociągów, testowania działania rurociągów pod ciśnieniem oraz zwiększania produkcji osadów. W górnictwie azot można wykorzystać do stworzenia środowiska przeciwwybuchowego w kopalniach, do rozerwania warstw skalnych. Azot jest używany w przemyśle elektronicznym do oczyszczania obszarów, które nie pozwalają na obecność utleniającego tlenu. Jeśli utlenianie lub gnicie są negatywnymi czynnikami w procesie tradycyjnie wykorzystującym powietrze, azot może z powodzeniem zastąpić powietrze.

Ważnym obszarem zastosowań azotu jest jego wykorzystanie do dalszej syntezy szerokiej gamy związków zawierających azot, takich jak amoniak, nawozy azotowe, materiały wybuchowe, barwniki itp. Do syntezy amoniaku zużywa się ponad ¾ azotu przemysłowego. Duże ilości azotu wykorzystywane są do produkcji koksu („suche gaszenie koksu”) przy wyładunku koksu z baterii koksowniczych, a także do „wyciskania” paliwa w rakietach ze zbiorników do pomp lub silników.

W przemyśle spożywczym azot jest zarejestrowany jako dodatek do żywności. E941, jako medium gazowe do pakowania i przechowywania, czynnik chłodniczy i ciekły azot są używane podczas butelkowania olejów i napojów niegazowanych w celu wytworzenia nadciśnienia i obojętnej atmosfery w miękkich pojemnikach.

Azot wypełnia komory opon podwozia samolotu. Ponadto napełnianie opon azotem stało się ostatnio popularne wśród pasjonatów motoryzacji, choć nie ma jednoznacznych dowodów na skuteczność stosowania azotu zamiast powietrza do napełniania opon samochodowych.

Ciekły azot jest często pokazywany w filmach jako substancja, która może natychmiast zamrozić wystarczająco duże obiekty. Jest to powszechne nieporozumienie. Nawet zamrożenie kwiatu zajmuje dużo czasu. Wynika to częściowo z bardzo małej pojemności cieplnej azotu. Z tego samego powodu bardzo trudno jest schłodzić, powiedzmy, zamki do -196 ° C i złamać je jednym uderzeniem.

Litr ciekłego azotu, odparowując i ogrzewając do 20 ° C, tworzy około 700 litrów gazu. Z tego powodu ciekły azot przechowywany jest w specjalnych izolowanych próżniowo naczyniach Dewara typu otwartego lub kriogenicznych zbiornikach ciśnieniowych. Na tym samym fakcie opiera się zasada gaszenia pożarów ciekłym azotem. Parując, azot wypiera tlen niezbędny do spalania, a ogień gaśnie. Ponieważ azot, w przeciwieństwie do wody, piany czy proszku, po prostu odparowuje i znika, gaszenie azotem jest najskuteczniejszym mechanizmem gaśniczym pod względem zachowania kosztowności.

Zamrażanie ciekłego azotu istot żywych z możliwością ich późniejszego rozmrożenia jest problematyczne. Problem polega na niemożności zamrożenia (i rozmrożenia) stworzenia na tyle szybko, aby niejednorodność zamrożenia nie wpływała na jego funkcje życiowe. Stanisław Lem, fantazjując na ten temat w książce „Fiasko”, wymyślił system awaryjnego zamrażania azotu, w którym wąż z azotem, wybijając zęby, wbijał się w usta astronauty i dostarczano do niego obfity strumień azotu.

Jako dodatek stopowy do krzemu tworzy wysokowytrzymały związek (ceramiczny) azotek krzemu, który charakteryzuje się dużą lepkością i wytrzymałością.

Oznaczenie cylindra

Główny artykuł: Barwienie i znakowanie butli gazowych

Butle z azotem są pomalowane na czarno, muszą mieć żółty napis i brązowy pasek (zgodnie z PB 03-576-03), podczas gdy GOST 26460-85 nie wymaga paska, ale napis musi zawierać informację o czystości azotu ( specjalna czystość, wysoka czystość, wysoka czystość).

Cytat z Wielkiej Sowieckiej Encyklopedii z 1952 r. (tom 1, s. 452, artykuł „Azot”):

Azot oprócz kapitalizmu to wojna, zniszczenie, śmierć. Azot w połączeniu z socjalizmem oznacza wysokie plony, wysoką wydajność pracy oraz wysoki poziom materialny i kulturowy ludzi pracy.

Zobacz też

  • Wymiana azotu w glebie
  • cięcie kriogeniczne
  • reguła azotu
  • stacja azotu
  • Pojazdy z ciekłym azotem

Pod względem znaczenia dla człowieka i jego działalności azot znajduje się na trzecim miejscu po tlenie i wodorze. Nie widać, czy gaz nie jest zamrożony lub skroplony, jednak co roku specjaliści otrzymują kilka ton tego gazu i jego pochodnych. Gaz jest wykorzystywany w wielu dziedzinach działalności człowieka, od medycyny po materiały wybuchowe.

Przeczytaj kilka interesujących faktów na jego temat:

1. Gaz został odkryty pod koniec 1777 roku przez trzech chemików – Daniela Rutherforda, Henry'ego Cavendisha i Josepha Priestleya. Jednak żadnemu z nich nie udało się odkryć właściwości azotu, co nie pozwoliło na odkrycie go w pełni jako nowego gazu. Na początku Priestley myślał, że to tlen. Daniel Rutherford konsekwentnie odkrywał właściwości gazu, który nie reaguje z innymi substancjami i nie pali się. Dlatego uważa się, że azot został odkryty przez tego konkretnego naukowca.

2. Nazwa „Azot” pochodzi od starożytnego greckiego słowa „bez życia”. Tak Antoine Lavoisier nazwał gaz.




3. W atmosferze ziemskiej azot zawarty jest w procentach - 75,51%. Większość tego gazu znajduje się w skorupie ziemskiej oraz w przestrzeni między nią a jądrem. Charakterystyczne jest to, że w tym ostatnim jest go znacznie więcej niż w korze.




4. Skład masy organizmów żywych zawiera azot w ilości 2,5%.

5. Bez zanieczyszczeń przedmiotowa substancja nie ma koloru ani zapachu, jest całkowicie nieszkodliwa. Jednak duże stężenie gazu powoduje konsekwencje zagrażające życiu - uduszenie i śmierć. Azot jest również niebezpieczny w przypadku choroby dekompresyjnej – gdy nurkowie szybko wynurzają się z głębokości na powierzchnię, pęcherzyki gazu zatykają naczynia krwionośne. W efekcie człowiek może pozostać przy życiu, tracąc np. kończynę, ale zdarzały się przypadki, że nurkowie umierali kilka godzin po wynurzeniu się na powierzchnię.

6. Początkowo omawiany gaz pozyskiwany był z różnych obiektów naturalnych o określonym składzie chemicznym i strukturze krystalicznej, jednak obecnie wydobywany jest bezpośrednio z atmosfery ziemskiej.

7. W drugiej części filmu "Terminator" zamarzł w ciekłym azocie. To czysta fikcja – nawet zamrożenie obiektu, który ma niewielką powierzchnię, zajmie co najmniej 10-15 minut, czyli o Terminatorze.

8. Dzięki swoim unikalnym właściwościom ciekły azot może być stosowany jako czynnik chłodniczy w specjalnych urządzeniach chłodzących, a także może być stosowany w krioterapii. Leczenie zimnem jest aktywnie stosowane w przypadku urazów u sportowców.

9. Azot jest również szeroko stosowany w przemyśle spożywczym. Umieszczając żywność w atmosferze ciekłego azotu, możesz zachować jej świeżość przez długi czas.

10. W niektórych przypadkach do produkcji piwa wykorzystuje się azot. Jego rzadkie zastosowanie w przemyśle piwowarskim wynika z faktu, że pęcherzyki gazu nie nadają się do wszystkich odmian tego napoju.

11. Azot jest umieszczany w kołach samolotów pasażerskich, co jest niezbędne do zapewnienia bezpieczeństwa przeciwpożarowego.

12. Omawiany gaz jest skuteczny w gaszeniu pożarów. W normalnych warunkach nie jest używany w przypadku pożaru, ponieważ szybko odparowuje na otwartych przestrzeniach. Jednak w kopalniach, gdy dochodzi do pożaru, dość często stosuje się azot.

13. W medycynie podtlenek azotu lub inaczej tlenek azotu I jest używany jako środek znieczulający podczas operacji. Podtlenek azotu wykorzystywany jest również w przemyśle motoryzacyjnym – poprawiając osiągi silnika. Sam gaz się nie pali, jednak dobrze wspomaga proces zapłonu.

14. Tlenek azotu II jest niebezpieczny dla ludzi. Każdy organizm zawiera go w niewielkich ilościach. W organizmie człowieka nazywa się go tlenkiem azotu. Jest niezbędny do utrzymania prawidłowego funkcjonowania serca, co chroni przed nadciśnieniem i zawałem serca. Jeśli pacjent ma problemy z sercem, przepisuje mu pokarmy bogate w tlenek azotu - szpinak, buraki.

15. Związek glicerolu i kwasu azotowego nazywa się nitrogliceryną. Substancja ta jest zawarta nie tylko w tabletkach na dusznicę bolesną, ale także w składzie substancji wybuchowej.

16. Prawie wszystkie materiały wybuchowe są wykonane z azotu.

17. Azot odgrywa ważną rolę w sektorze rolnictwa. Wytwarza się z niego nawozy, co pod wieloma względami zwiększa plon.

18. Skład termometru do pomiaru temperatury obejmuje nie tylko rtęć, ale także azot.

19. Wspomniany gaz jest nie tylko częścią atmosfery ziemskiej. Prawie wszystkie układy planetarne zawierają duże ilości azotu.

20. Na początku 2017 roku kobiecie w Ameryce przeszczepiono zarodek, który był przechowywany w ciekłym azocie przez 24 lata. Ciąża i poród przebiegły pomyślnie.
Dalsze badania nad azotem prowadzone przez specjalistów postępują w szybkim tempie. Niewykluczone, że w przyszłości zakres jego zastosowania znacznie się rozszerzy.



Podobne artykuły
 
Kategorie
Materiał wideo
Nowy