Lastnosti dušika

Dušik je kemični element, ki ga v naravi najdemo v obliki dvoatomnega plina, kar pomeni, da je sestavljen iz dveh skupaj povezanih atomov dušika (N₂). Njegov simbol v periodnem sistemu je "N" in je glavna sestavina Zemljine atmosfere, ki predstavlja približno 78% njene sestave. Zaradi tega je najbolj razširjen plin v našem zraku. Mnogi ljudje ne vedo, kaj lastnosti dušika.

Zato bomo ta članek posvetili temu, da vam povemo, katere so glavne lastnosti dušika, njegove značilnosti in pomen.

Glavne značilnosti

Temeljna značilnost dušika je njegova inertnost in brez vonja. Pri sobni temperaturi in normalnem tlaku je dušik plin brez barve in okusa. Zaradi pomanjkanja reaktivnosti je dragocen v mnogih industrijskih aplikacijah, kot je npr hlajenje in konzerviranje hrane in materialov.

Čeprav je dušik nujen za življenje na Zemlji, ga živi organizmi ne morejo neposredno uporabiti atmosferskega dušika v njegovi plinasti obliki. Da bi živa bitja lahko izkoristila ta element, ga je treba najprej pretvoriti v topne in asimilirane dušikove spojine. To se zgodi zaradi procesov, kot je fiksacija dušika, kjer lahko nekatere vrste bakterij in rastlin pretvorijo atmosferski dušik v uporabne oblike, kot so nitrati in beljakovine.

V industrijskem smislu se tekoči dušik uporablja v različnih hladilnih aplikacijah, kot npr kriokonzervacija bioloških vzorcev in toplotno občutljivih materialov. Poleg tega je dušik ključna sestavina pri proizvodnji številnih kemikalij, vključno z gnojili, ki so bistvenega pomena za izboljšanje kmetijske produktivnosti.

Lastnosti dušika

Fizikalne lastnosti dušika

Dušik je plin brez vonja, barve in okusa, ki sestavlja 78 % zraka, ki ga dihamo. Je nekovina, ki je pri normalnem tlaku in temperaturi plinasta. Njegovo tališče je -210 °C in vrelišče -195,79 °C. Po drugi strani pa ima gostoto 1,25046 kg/m3 in ni dober prevodnik elektrike ali toplote.

dušikovi izotopi

Stabilna izotopa dušika sta 14N in 15N, pri čemer je prvi veliko bolj razširjen kot drugi. Najdemo lahko tudi druge radioaktivne izotope, kot so 12N, 13N, 16N in 17N.

atomske lastnosti

• Atomska teža: 14,0067 amu (enota za atomsko maso)
• Atomsko število: 7
• Simbol: N
• Atomski polmer: 56 pm (pikometer)
• Stopnja oksidacije: -3, +1, +2, +3, +4, +5

Stanje kopičenja dušika

V naravi dušik obstaja v plinastem stanju. vendar ljudje so to stanje lahko pretvorili v tekočine in trdne snovi s spremembami temperature in tlaka. Čeprav je njegova najpogostejša uporaba v tekoči obliki, velja omeniti, da je treba tekoči dušik uporabljati samo za posebne namene in z ustreznimi previdnostnimi ukrepi. Zaradi zelo nizke temperature tekočine lahko poškoduje kožo in povzroči hladne opekline.

Kako se pridobi

Dušik je mogoče pridobiti iz različnih virov, vendar je najpogostejša metoda za njegovo proizvodnjo v velikih količinah s postopkom frakcijske destilacije iz zraka. Ozračje vsebuje znatno koncentracijo dušika v obliki dvoatomnega plina (N₂), skupaj s kisikom, argonom in drugimi plini.

Postopek pridobivanja dušika se začne s stiskanjem atmosferskega zraka. Stisnjen zrak se hladi s hladilnim sistemom, ki povzroči kondenzacijo in nastanek tekočine. Skozi vrsto destilacijskih stolpov je tekoči zrak podvržen frakcijski ločitvi na podlagi njegovih vrelišč.

Ker ima dušik nižje vrelišče kot kisik in druge sestavine zraka, izhlapi prej in se koncentrira na vrhu destilacijskih stolpov. Tako se plinasti dušik zbira in skladišči za industrijsko uporabo in specializirane namene.

Poleg frakcijske destilacije zraka, obstajajo tudi druge metode za pridobivanje dušika v manjših količinah ali pod posebnimi pogoji. Na primer, nekatere bakterije in rastline lahko vežejo atmosferski dušik z biološkimi procesi, kar je koristno za izboljšanje rodovitnosti tal in kmetijske produktivnosti.

Funkcije dušika v naravi in ​​človeku

Dušik pomembno prispeva k okolju: brez tega elementa življenje na Zemlji ne bi bilo mogoče. Ta element je del beljakovin in nukleinskih kislin (DNA in RNA), zato je del osnove življenja.

Čeprav je plinasti dušik v Zemljini atmosferi v izobilju, ga rastline na ta način težko absorbirajo, tako da asimilirajo ga kot amonijeve ione ali nitrate. Zato nekatere bakterije pretvorijo dušik v obliko, ki jo rastline lahko absorbirajo, tako da lahko živali zaužijejo rastline in skozi proces absorbirajo dušik.

Z drugimi besedami, bakterije ne morejo spremeniti tal v rodovitno podlago za rastline brez prisotnosti dušika. Zato se verjame, da dušik moti življenjski cikel ekosistemov.

Med funkcijami dušika za človeka najdemo naslednje:

• Kot konzervans v pakiranih živilih, ker ustavi oksidacijo.
• Žarnice vsebujejo dušik, ki je lažje dostopen kot pri uporabi argona v preteklosti.
• Uporablja se v tekočih eksplozivih, da prepreči njihovo detonacijo.
• Uporablja se za izdelavo elektronskih delov, kot so tranzistorji ali integrirana vezja.
• Uporablja se v reaktivnem gorivu, ker pomaga preprečevati nevarnost požara.
• tekoči dušik pomaga ohranjati kri in trombocite.
• Prisoten je v skoraj vseh zaužitih zdravilih (dušikov oksid se uporablja kot anestetik).
• Uporablja se za izdelavo nerjavnega jekla.
• Uporablja se pri proizvodnji gnojil.

Kako vpliva na telo

Izkazalo se je, da ta kompleksni dušik ni tako koristen za zdravje. Nekatere njegove glavne funkcije so naslednje:

• Zmanjšana oskrba s kisikom v krvi.
• Upočasnite delovanje ščitnice.
• Vitaminu A ne omogoča pravilne pritrditve v telesu.
• Spodbuja nastajanje snovi, imenovanih nitrozamini, ki povzročajo mutacije v celicah (rak).

Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o lastnostih dušika in njegovih značilnostih.