Το άζωτο είναι ένα χημικό στοιχείο που βρίσκεται στη φύση με τη μορφή ενός διατομικού αερίου, που σημαίνει ότι αποτελείται από δύο άτομα αζώτου συνδεδεμένα μεταξύ τους (N78). Το σύμβολό του στον περιοδικό πίνακα είναι "N" και είναι το κύριο συστατικό της ατμόσφαιρας της Γης, αποτελώντας περίπου το XNUMX% της σύνθεσής της. Αυτό το καθιστά το πιο άφθονο αέριο στον αέρα μας. Πολλοί άνθρωποι δεν ξέρουν τι είναι ιδιότητες αζώτου.
Επομένως, θα αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να σας πούμε ποιες είναι οι κύριες ιδιότητες του αζώτου, τα χαρακτηριστικά και η σημασία του.
Κύρια χαρακτηριστικά
Ένα θεμελιώδες χαρακτηριστικό του αζώτου είναι ο άοσμος και αδρανής χαρακτήρας του. Σε θερμοκρασία δωματίου και συνθήκες κανονικής πίεσης, το άζωτο είναι ένα άχρωμο και άγευστο αέριο. Αυτή η έλλειψη αντιδραστικότητας το καθιστά πολύτιμο σε πολλές βιομηχανικές εφαρμογές, όπως π.χ ψύξη και συντήρηση τροφίμων και υλικών.
Αν και το άζωτο είναι απαραίτητο για τη ζωή στη Γη, το ατμοσφαιρικό άζωτο στην αέρια μορφή του δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας από τους ζωντανούς οργανισμούς. Για να εκμεταλλευτούν τα ζωντανά όντα αυτό το στοιχείο, πρέπει πρώτα να μετατραπεί σε διαλυτές και αφομοιώσιμες αζωτούχες ενώσεις. Αυτό συμβαίνει χάρη σε διαδικασίες όπως η δέσμευση αζώτου, όπου ορισμένοι τύποι βακτηρίων και φυτών μπορούν να μετατρέψουν το ατμοσφαιρικό άζωτο σε χρήσιμες μορφές, όπως νιτρικά άλατα και πρωτεΐνες.
Σε βιομηχανικούς όρους, το υγρό άζωτο χρησιμοποιείται σε διάφορες εφαρμογές ψύξης, όπως π.χ κρυοσυντήρηση βιολογικών δειγμάτων και θερμοευαίσθητων υλικών. Επιπλέον, το άζωτο είναι βασικό συστατικό για την παρασκευή πολλών χημικών ουσιών, συμπεριλαμβανομένων των λιπασμάτων, τα οποία είναι απαραίτητα για τη βελτίωση της γεωργικής παραγωγικότητας.
Ιδιότητες αζώτου
Φυσικές ιδιότητες του αζώτου
Το άζωτο είναι ένα άοσμο, άχρωμο και άγευστο αέριο που αποτελεί το 78% του αέρα που αναπνέουμε. Είναι ένα αμέταλλο που είναι αέριο σε κανονική πίεση και θερμοκρασία. Το σημείο τήξεώς του είναι -210°C και το σημείο βρασμού του είναι -195,79°C. Από την άλλη, έχει πυκνότητα 1,25046 kg/m3 και δεν είναι καλός αγωγός του ηλεκτρισμού ή της θερμότητας.
ισότοπα αζώτου
Τα σταθερά ισότοπα του αζώτου είναι 14Ν και 15Ν, με τα πρώτα να είναι πολύ πιο άφθονα από τα δεύτερα. Επίσης, μπορούν να βρεθούν και άλλα ραδιενεργά ισότοπα όπως 12N, 13N, 16N και 17N.
ατομικές ιδιότητες
- Ατομικό βάρος: 14,0067 amu (μονάδα ατομικής μάζας)
- Ατομικός αριθμός: 7
- Σύμβολο: Ν
- Ατομική ακτίνα: 56 μ.μ. (πικόμετρο)
- Κατάσταση οξείδωσης: -3, +1, +2, +3, +4, +5
Κατάσταση συσσώρευσης αζώτου
Στη φύση, το άζωτο υπάρχει σε αέρια κατάσταση. Ωστόσο, Οι άνθρωποι μπόρεσαν να μετατρέψουν αυτή την κατάσταση σε υγρά και στερεά μέσω των αλλαγών στη θερμοκρασία και την πίεση. Αν και η πιο σημαντική χρήση του είναι σε υγρή μορφή, αξίζει να σημειωθεί ότι το υγρό άζωτο πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο για συγκεκριμένους σκοπούς και με τις δέουσες προφυλάξεις. Λόγω της πολύ χαμηλής θερμοκρασίας του υγρού, μπορεί να βλάψει το δέρμα και να προκαλέσει εγκαύματα από το κρύο.
Πώς λαμβάνεται
Το άζωτο μπορεί να ληφθεί από διάφορες πηγές, αλλά η πιο κοινή μέθοδος για την παραγωγή του σε μεγάλες ποσότητες είναι μέσω της διαδικασίας της κλασματικής απόσταξης από τον αέρα. Η ατμόσφαιρα περιέχει σημαντική συγκέντρωση αζώτου με τη μορφή διατομικού αερίου (NXNUMX), μαζί με οξυγόνο, αργό και άλλα αέρια.
Η διαδικασία λήψης αζώτου ξεκινά με τη συμπίεση του ατμοσφαιρικού αέρα. Ο πεπιεσμένος αέρας ψύχεται από ένα σύστημα ψύξης, που προκαλεί συμπύκνωση και σχηματισμό υγρού. Μέσω μιας σειράς πύργων απόσταξης, ο υγρός αέρας υφίσταται κλασματικό διαχωρισμό με βάση τα σημεία βρασμού του.
Επειδή το άζωτο έχει χαμηλότερο σημείο βρασμού από το οξυγόνο και άλλα συστατικά του αέρα, εξατμίζεται νωρίτερα και συγκεντρώνεται στην κορυφή των πύργων απόσταξης. Έτσι, το αέριο άζωτο συλλέγεται και αποθηκεύεται για βιομηχανική χρήση και εξειδικευμένες εφαρμογές.
Εκτός από την κλασματική απόσταξη του αέρα, υπάρχουν και άλλες μέθοδοι λήψης αζώτου σε μικρότερες ποσότητες ή υπό συγκεκριμένες συνθήκες. Για παράδειγμα, ορισμένα βακτήρια και φυτά μπορούν να σταθεροποιήσουν το άζωτο της ατμόσφαιρας μέσω βιολογικών διεργασιών, κάτι που είναι ευεργετικό για τη βελτίωση της γονιμότητας του εδάφους και της γεωργικής παραγωγικότητας.
Λειτουργίες του αζώτου στη φύση και στον άνθρωπο
Το άζωτο συμβάλλει σημαντικά στο περιβάλλον: χωρίς αυτό το στοιχείο, η ζωή στη Γη δεν θα ήταν δυνατή. Αυτό το στοιχείο είναι μέρος των πρωτεϊνών και των νουκλεϊκών οξέων (DNA και RNA), επομένως αποτελεί μέρος της βάσης της ζωής.
Αν και το αέριο άζωτο υπάρχει σε αφθονία στην ατμόσφαιρα της Γης, τα φυτά δυσκολεύονται να το απορροφήσουν με αυτόν τον τρόπο. το αφομοιώνουν ως ιόντα αμμωνίου ή νιτρικά. Ως εκ τούτου, ορισμένα βακτήρια μετατρέπουν το άζωτο σε μια μορφή που μπορούν να απορροφήσουν τα φυτά, έτσι ώστε τα ζώα να μπορούν να καταπίνουν τα φυτά και να απορροφούν άζωτο μέσω της διαδικασίας.
Με άλλα λόγια, τα βακτήρια δεν μπορούν να μετατρέψουν το έδαφος σε γόνιμη βάση για τα φυτά χωρίς την παρουσία αζώτου. Ως εκ τούτου, πιστεύεται ότι το άζωτο παρεμβαίνει στον κύκλο ζωής των οικοσυστημάτων.
Μεταξύ των λειτουργιών του αζώτου για τον άνθρωπο βρίσκουμε τα εξής:
- Ως συντηρητικό σε συσκευασμένα τρόφιμα γιατί σταματά την οξείδωση.
- Οι βολβοί περιέχουν άζωτο, το οποίο είναι πιο άμεσα διαθέσιμο από ό,τι όταν χρησιμοποιούνταν αργό στο παρελθόν.
- Χρησιμοποιείται σε υγρά εκρηκτικά για να αποτρέψει την έκρηξή τους.
- Χρησιμοποιείται για την κατασκευή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων όπως τρανζίστορ ή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.
- Χρησιμοποιείται στα καύσιμα αεριωθουμένων επειδή βοηθά στην πρόληψη των κινδύνων πυρκαγιάς.
- υγρό άζωτο βοηθά στη διατήρηση του αίματος και των αιμοπεταλίων.
- Υπάρχει σχεδόν σε όλα τα φάρμακα που καταναλώνονται (το υποξείδιο του αζώτου χρησιμοποιείται ως αναισθητικό).
- Χρησιμοποιείται για την κατασκευή ανοξείδωτου χάλυβα.
- Χρησιμοποιείται στην παραγωγή λιπασμάτων.
Πώς επηρεάζει το σώμα
Αποδεικνύεται ότι αυτό το σύνθετο άζωτο δεν είναι τόσο ωφέλιμο για την υγεία. Μερικές από τις κύριες λειτουργίες του είναι οι εξής:
- Μειωμένη παροχή οξυγόνου στο αίμα.
- Επιβραδύνετε τη λειτουργία του θυρεοειδούς αδένα.
- Δεν επιτρέπει στη βιταμίνη Α να στερεωθεί σωστά στο σώμα.
- Προωθεί την παραγωγή ουσιών που ονομάζονται νιτροζαμίνες, οι οποίες προκαλούν μεταλλάξεις στα κύτταρα (καρκίνος).
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τις ιδιότητες του αζώτου και τα χαρακτηριστικά του.