Dušik je hemijski element koji se nalazi u prirodi u obliku dvoatomskog gasa, što znači da se sastoji od dva atoma azota povezana zajedno (N₂). Njegov simbol na periodnom sistemu je "N" i glavna je komponenta Zemljine atmosfere, koja čini otprilike 78% njenog sastava. To ga čini najzastupljenijim gasom u našem vazduhu. Mnogi ljudi ne znaju šta je svojstva azota.
Stoga ćemo ovaj članak posvetiti da vam kažemo koja su glavna svojstva dušika, njegove karakteristike i važnost.
Glavne karakteristike
Osnovna karakteristika dušika je njegov inertan karakter bez mirisa. Na sobnoj temperaturi i uslovima normalnog pritiska, azot je gas bez boje i ukusa. Ovaj nedostatak reaktivnosti čini ga vrijednim u mnogim industrijskim primjenama, kao npr hlađenje i čuvanje hrane i materijala.
Iako je dušik neophodan za život na Zemlji, živi organizmi ne mogu direktno koristiti atmosferski dušik u svom plinovitom obliku. Da bi živa bića iskoristila prednosti ovog elementa, on se prvo mora pretvoriti u rastvorljiva i asimilabilna azotna jedinjenja. To se događa zahvaljujući procesima poput fiksacije dušika, gdje određene vrste bakterija i biljaka mogu transformirati atmosferski dušik u korisne oblike, kao što su nitrati i proteini.
U industrijskom smislu, tečni azot se koristi u različitim aplikacijama za hlađenje, kao npr krioprezervacija bioloških uzoraka i materijala osjetljivih na toplinu. Osim toga, dušik je ključna komponenta u proizvodnji mnogih kemikalija, uključujući gnojiva, koja su neophodna za poboljšanje poljoprivredne produktivnosti.
Svojstva dušika
Fizička svojstva dušika
Azot je gas bez mirisa, boje i ukusa koji čini 78% vazduha koji udišemo. To je nemetal koji je gasovit pri normalnom pritisku i temperaturi. Njegova tačka topljenja je -210°C, a tačka ključanja je -195,79°C. S druge strane, ima gustinu od 1,25046 kg/m3 i nije dobar provodnik struje ili toplote.
izotopi azota
Stabilni izotopi dušika su 14N i 15N, pri čemu je prvi mnogo zastupljeniji od drugog. Takođe, mogu se naći i drugi radioaktivni izotopi kao što su 12N, 13N, 16N i 17N.
atomska svojstva
- Atomska težina: 14,0067 amu (jedinica atomske mase)
- Atomski broj: 7
- Simbol: N
- Atomski radijus: 56 pm (pikometar)
- Oksidacijsko stanje: -3, +1, +2, +3, +4, +5
Status akumulacije dušika
U prirodi dušik postoji u plinovitom stanju. Kako god, ljudi su mogli da transformišu ovo stanje u tečnosti i čvrste materije kroz promene temperature i pritiska. Iako je njegova najistaknutija upotreba u tečnom obliku, vrijedi napomenuti da se tekući dušik treba koristiti samo u posebne svrhe i uz odgovarajuće mjere opreza. Zbog veoma niske temperature tečnosti može oštetiti kožu i izazvati hladne opekotine.
Kako ste dobili
Azot se može dobiti iz različitih izvora, ali najčešći način za njegovu proizvodnju u velikim količinama je proces frakcijske destilacije iz zraka. Atmosfera sadrži značajnu koncentraciju dušika u obliku dvoatomnog plina (N₂), zajedno s kisikom, argonom i drugim plinovima.
Proces dobijanja dušika počinje kompresijom atmosferskog zraka. Komprimovani vazduh se hladi rashladnim sistemom, što uzrokuje kondenzaciju i stvaranje tečnosti. Kroz niz tornjeva za destilaciju, tekući zrak prolazi kroz frakcijsku separaciju na osnovu svojih tačaka ključanja.
Budući da dušik ima nižu tačku ključanja od kisika i drugih komponenti zraka, on prije isparava i koncentrira se na vrhu destilacijskih tornjeva. Stoga se plinoviti dušik sakuplja i skladišti za industrijsku upotrebu i specijalizirane primjene.
Pored frakcione destilacije vazduha, postoje i druge metode za dobijanje azota u manjim količinama ili pod određenim uslovima. Na primjer, određene bakterije i biljke mogu fiksirati atmosferski dušik kroz biološke procese, što je korisno za poboljšanje plodnosti tla i poljoprivredne produktivnosti.
Funkcije dušika u prirodi i čovjeku
Azot daje važan doprinos životnoj sredini: bez ovog elementa život na Zemlji ne bi bio moguć. Ovaj element je dio proteina i nukleinskih kiselina (DNK i RNK), pa je dio osnove života.
Iako je plinoviti dušik u izobilju prisutan u Zemljinoj atmosferi, biljke ga na ovaj način teško apsorbiraju, pa asimiliraju ga kao amonijum jone ili nitrate. Stoga neke bakterije pretvaraju dušik u oblik koji biljke mogu apsorbirati tako da životinje mogu unositi biljke i apsorbirati dušik kroz proces.
Drugim riječima, bakterije ne mogu pretvoriti tlo u plodnu bazu za biljke bez prisustva dušika. Stoga se vjeruje da dušik ometa životni ciklus ekosistema.
Među funkcijama dušika za čovjeka nalazimo sljedeće:
- Kao konzervans u upakovanoj hrani jer zaustavlja oksidaciju.
- Sijalice sadrže dušik, koji je lakše dostupan nego kada je argon korišten u prošlosti.
- Koristi se u tečnim eksplozivima kako bi se spriječilo njihovo detoniranje.
- Koristi se za izradu elektronskih delova kao što su tranzistori ili integrisana kola.
- Koristi se u mlaznom gorivu jer pomaže u sprečavanju opasnosti od požara.
- tečni azot pomaže u očuvanju krvi i trombocita.
- Prisutan je u gotovo svim lijekovima koji se konzumiraju (dušikov oksid se koristi kao anestetik).
- Koristi se za izradu nerđajućeg čelika.
- Koristi se u proizvodnji đubriva.
Kako utiče na organizam
Ispostavilo se da ovaj složeni dušik nije toliko koristan za zdravlje. Neke od njegovih glavnih funkcija su sljedeće:
- Smanjena opskrba kisikom u krvi.
- Usporite funkciju štitne žlijezde.
- Ne dozvoljava vitaminu A da se pravilno fiksira u tijelu.
- Potiče proizvodnju tvari zvanih nitrozamini, koji uzrokuju mutacije u stanicama (rak).
Nadam se da ćete uz ove informacije saznati više o svojstvima dušika i njegovim karakteristikama.