L'azoto è un elemento chimico presente in natura sotto forma di gas biatomico, cioè formato da due atomi di azoto legati tra loro (N₂). Il suo simbolo sulla tavola periodica è "N", ed è il componente principale dell'atmosfera terrestre, costituendo circa il 78% della sua composizione. Questo lo rende il gas più abbondante nella nostra aria. Molte persone non sanno cosa proprietà dell'azoto.
Pertanto, dedicheremo questo articolo a raccontarvi quali sono le principali proprietà dell'azoto, le sue caratteristiche e l'importanza.
caratteristiche principali
Una caratteristica fondamentale dell'azoto è il suo carattere inodore e inerte. A temperatura ambiente e condizioni di pressione normali, l'azoto è un gas incolore e insapore. Questa mancanza di reattività lo rende prezioso in molte applicazioni industriali, come ad esempio raffreddamento e conservazione di alimenti e materiali.
Sebbene l'azoto sia essenziale per la vita sulla Terra, l'azoto atmosferico nella sua forma gassosa non può essere utilizzato direttamente dagli organismi viventi. Affinché gli esseri viventi possano trarre vantaggio da questo elemento, deve prima essere convertito in composti azotati solubili e assimilabili. Ciò avviene grazie a processi come la fissazione dell'azoto, in cui alcuni tipi di batteri e piante possono trasformare l'azoto atmosferico in forme utili, come nitrati e proteine.
In termini industriali, l'azoto liquido viene utilizzato in varie applicazioni di raffreddamento, come ad esempio crioconservazione di campioni biologici e materiali termosensibili. Inoltre, l'azoto è un componente chiave nella produzione di molti prodotti chimici, compresi i fertilizzanti, essenziali per migliorare la produttività agricola.
Proprietà dell'azoto
Proprietà fisiche dell'azoto
L'azoto è un gas inodore, incolore e insapore che costituisce il 78% dell'aria che respiriamo. È un non metallo che è gassoso a pressione e temperatura normali. Il suo punto di fusione è di -210°C e il suo punto di ebollizione è di -195,79°C. Ha invece una densità di 1,25046 kg/m3 e non è un buon conduttore di elettricità e calore.
isotopi di azoto
Gli isotopi stabili dell'azoto sono 14N e 15N, il primo è molto più abbondante del secondo. Inoltre, si possono trovare altri isotopi radioattivi come 12N, 13N, 16N e 17N.
proprietà atomiche
- Peso atomico: 14,0067 amu (unità di massa atomica)
- Numero atomico: 7
- Simbolo: n
- Raggio atomico: 56 pm (picometro)
- Stato di ossidazione: -3, +1, +2, +3, +4, +5
Stato di accumulo di azoto
In natura, l'azoto esiste allo stato gassoso. Tuttavia, gli esseri umani sono stati in grado di trasformare questo stato in liquidi e solidi attraverso cambiamenti di temperatura e pressione. Sebbene il suo utilizzo più importante sia in forma liquida, vale la pena notare che l'azoto liquido dovrebbe essere utilizzato solo per scopi specifici e con le dovute precauzioni. A causa della sua temperatura del liquido molto bassa, può danneggiare la pelle e causare ustioni da freddo.
Come si ottiene
L'azoto può essere ottenuto da una varietà di fonti, ma il metodo più comune per la sua produzione in grandi quantità è attraverso il processo di distillazione frazionata dall'aria. L'atmosfera contiene una significativa concentrazione di azoto sotto forma di gas biatomico (N₂), insieme a ossigeno, argon e altri gas.
Il processo per ottenere l'azoto inizia con la compressione dell'aria atmosferica. L'aria compressa viene raffreddata da un sistema di refrigerazione, che provoca condensa e formazione di liquido. Attraverso una serie di torri di distillazione, l'aria liquida subisce una separazione frazionata in base ai suoi punti di ebollizione.
Poiché l'azoto ha un punto di ebollizione più basso dell'ossigeno e di altri componenti dell'aria, evapora prima e si concentra in cima alle torri di distillazione. Pertanto, l'azoto gassoso viene raccolto e immagazzinato per uso industriale e applicazioni specializzate.
Oltre alla distillazione frazionata dell'aria, esistono altri metodi per ottenere azoto in quantità minori o in condizioni specifiche. Ad esempio, alcuni batteri e piante possono fissare l'azoto atmosferico attraverso processi biologici, il che è vantaggioso per migliorare la fertilità del suolo e la produttività agricola.
Funzioni dell'azoto in natura e nell'uomo
L'azoto dà un importante contributo all'ambiente: senza questo elemento la vita sulla Terra non sarebbe possibile. Questo elemento fa parte delle proteine e degli acidi nucleici (DNA e RNA), quindi è parte della base della vita.
Sebbene l'azoto gassoso sia abbondantemente presente nell'atmosfera terrestre, le piante hanno difficoltà ad assorbirlo in questo modo, quindi lo assimilano come ioni ammonio o nitrati. Pertanto, alcuni batteri convertono l'azoto in una forma che le piante possono assorbire in modo che gli animali possano ingerire le piante e assorbire l'azoto durante il processo.
In altre parole, i batteri non possono convertire il terreno in una base fertile per le piante senza la presenza di azoto. Pertanto, si ritiene che l'azoto interferisca con il ciclo di vita degli ecosistemi.
Tra le funzioni dell'azoto per l'uomo troviamo le seguenti:
- Come conservante negli alimenti confezionati perché arresta l'ossidazione.
- I bulbi contengono azoto, che è più facilmente disponibile rispetto a quando si usava l'argon in passato.
- Viene utilizzato negli esplosivi liquidi per impedire loro di esplodere.
- Viene utilizzato per realizzare parti elettroniche come transistor o circuiti integrati.
- È utilizzato nel carburante per aerei perché aiuta a prevenire i rischi di incendio.
- nitrogeno liquido aiuta a preservare il sangue e le piastrine.
- È presente in quasi tutti i farmaci consumati (il protossido di azoto è usato come anestetico).
- È usato per fare l'acciaio inossidabile.
- Viene utilizzato nella produzione di fertilizzanti.
Come influisce sul corpo
Si scopre che questo azoto complesso non è così benefico per la salute. Alcune delle sue funzioni principali sono le seguenti:
- Ridotto apporto di ossigeno nel sangue.
- Rallenta la funzione della ghiandola tiroidea.
- Non consente alla vitamina A di fissarsi correttamente nel corpo.
- Promuove la produzione di sostanze chiamate nitrosammine, che causano mutazioni nelle cellule (cancro).
Spero che con queste informazioni possiate conoscere meglio le proprietà dell'azoto e le sue caratteristiche.