Азот — это химический элемент, встречающийся в природе в виде двухатомного газа, что означает, что он состоит из двух атомов азота, связанных вместе (N₂). Его символ в периодической таблице — «N», и это основной компонент атмосферы Земли, составляющий примерно 78% ее состава. Это делает его самым распространенным газом в нашем воздухе. Многие люди не знают, что такое свойства азота.
Поэтому мы собираемся посвятить эту статью тому, чтобы рассказать вам, каковы основные свойства азота, его характеристики и важность.
Características principales
Фундаментальной характеристикой азота является его отсутствие запаха и инертный характер. При комнатной температуре и нормальном давлении азот представляет собой бесцветный газ без вкуса. Это отсутствие реактивности делает его ценным во многих промышленных применениях, таких как охлаждение и консервирование пищевых продуктов и материалов.
Хотя азот необходим для жизни на Земле, атмосферный азот в газообразной форме не может непосредственно использоваться живыми организмами. Для того чтобы живые существа могли воспользоваться этим элементом, его необходимо сначала превратить в растворимые и усвояемые азотистые соединения. Это происходит благодаря таким процессам, как фиксация азота, когда определенные виды бактерий и растений могут преобразовывать атмосферный азот в полезные формы, такие как нитраты и белки.
В промышленных условиях жидкий азот используется в различных системах охлаждения, таких как криоконсервация биологических образцов и термочувствительных материалов. Кроме того, азот является ключевым компонентом в производстве многих химикатов, в том числе удобрений, которые необходимы для повышения продуктивности сельского хозяйства.
Азотные свойства
Физические свойства азота
Азот — это газ без запаха, цвета и вкуса, который составляет 78% воздуха, которым мы дышим. Это неметалл, который является газообразным при нормальном давлении и температуре. Его температура плавления составляет -210°С, а температура кипения -195,79°С. С другой стороны, он имеет плотность 1,25046 кг/м3 и не является хорошим проводником электричества или тепла.
изотопы азота
Стабильные изотопы азота — это 14N и 15N, причем первых гораздо больше, чем вторых. Также могут быть найдены другие радиоактивные изотопы, такие как 12N, 13N, 16N и 17N.
атомарные свойства
- Атомный вес: 14,0067 а.е.м. (атомная единица массы)
- Атомный номер: 7
- Символ: Н
- Атомный радиус: 56 пм (пикометр)
- Степень окисления: -3, +1, +2, +3, +4, +5
Статус накопления азота
В природе азот существует в газообразном состоянии. Однако, люди смогли преобразовать это состояние в жидкости и твердые тела посредством изменения температуры и давления.. Хотя его наиболее часто используют в жидкой форме, стоит отметить, что жидкий азот следует использовать только для определенных целей и с должными предосторожностями. Из-за очень низкой температуры жидкости он может повредить кожу и вызвать обморожение.
Как вы получаете
Азот можно получить из различных источников, но наиболее распространенным методом его производства в больших количествах является процесс фракционной перегонки из воздуха. Атмосфера содержит значительную концентрацию азота в виде двухатомного газа (N₂), а также кислорода, аргона и других газов.
Процесс получения азота начинается с сжатия атмосферного воздуха. Сжатый воздух охлаждается системой охлаждения, что вызывает конденсацию и образование жидкости. Через серию дистилляционных башен жидкий воздух подвергается фракционному разделению в зависимости от его температуры кипения.
Поскольку азот имеет более низкую температуру кипения, чем кислород и другие компоненты воздуха, он быстрее испаряется и концентрируется в верхней части дистилляционных колонн. Таким образом, газообразный азот собирается и хранится для промышленного использования и специализированных применений.
Помимо фракционной перегонки воздуха, существуют и другие способы получения азота в меньших количествах или при определенных условиях. Например, некоторые бактерии и растения могут фиксировать атмосферный азот посредством биологических процессов, что полезно для повышения плодородия почвы и продуктивности сельского хозяйства.
Функции азота в природе и человеке.
Азот вносит важный вклад в окружающую среду: без этого элемента жизнь на Земле была бы невозможна. Этот элемент входит в состав белков и нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), поэтому входит в основу жизни.
Хотя газообразный азот в изобилии присутствует в атмосфере Земли, растениям трудно его поглощать таким образом, поэтому они усваивают его в виде ионов аммония или нитратов. Поэтому некоторые бактерии превращают азот в форму, которую могут поглощать растения, так что животные могут проглатывать растения и поглощать азот в процессе.
Другими словами, бактерии не могут превратить почву в плодородную основу для растений без присутствия азота. Поэтому считается, что азот мешает жизненному циклу экосистем.
Среди функций азота для человека мы находим следующие:
- В качестве консерванта в упакованных пищевых продуктах, потому что останавливает окисление.
- Колбы содержат азот, который более доступен, чем при использовании аргона в прошлом.
- Он используется в жидких взрывчатых веществах, чтобы предотвратить их детонацию.
- Он используется для изготовления электронных деталей, таких как транзисторы или интегральные схемы.
- Он используется в реактивном топливе, потому что помогает предотвратить опасность возгорания.
- жидкий азот помогает сохранить кровь и тромбоциты.
- Он присутствует практически во всех потребляемых препаратах (закись азота используется в качестве анестетика).
- Используется для изготовления нержавеющей стали.
- Используется в производстве удобрений.
Как это влияет на организм
Оказывается, этот сложный азот не так уж и полезен для здоровья. Некоторые из его основных функций заключаются в следующем:
- Снижение поступления кислорода в кровь.
- Замедление функции щитовидной железы.
- Он не позволяет витамину А правильно закрепляться в организме.
- Он способствует выработке веществ, называемых нитрозамины, которые вызывают мутации в клетках (рак).
Надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете больше узнать о свойствах азота и его характеристиках.