氮特性

氮的性质

氮是一种以双原子气体形式存在于自然界的化学元素,这意味着它由两个键合在一起的氮原子 (N78) 组成。 它在元素周期表上的符号是“N”,是地球大气的主要成分,约占地球大气成分的XNUMX%。 这使其成为我们空气中最丰富的气体。 很多人不知道什么是 氮的性质.

因此,我们将通过这篇文章来告诉您氮的主要性质、特点和重要性。

主要特点

氮的所有性质

氮气的一个基本特征是其无味和惰性。 在室温和常压条件下,氮气是无色无味的气体。 这种缺乏反应性使其在许多工业应用中都很有价值,例如 食品和材料的冷却和保存。

尽管氮对于地球上的生命至关重要,但大气中的气态氮不能直接被生物体利用。 为了让生物利用这种元素,必须首先将其转化为可溶性和可同化的含氮化合物。 这种情况的发生要归功于固氮等过程,某些类型的细菌和植物可以将大气中的氮转化为有用的形式,例如硝酸盐和蛋白质。

在工业术语中,液氮用于各种冷却应用,例如 生物样品和热敏材料的低温保存。 此外,氮是制造许多化学品(包括肥料)的关键成分,这对于提高农业生产力至关重要。

氮特性

氮分子

氮气的物理性质

氮气是一种无臭、无色、无味的气体,占我们呼吸空气的 78%。 它是一种在常压和常温下呈气态的非金属。 其熔点为-210℃,沸点为-195,79℃。 另一方面,它的密度为1,25046 kg/m3,不是电或热的良导体。

氮同位素

氮的稳定同位素是14N和15N,前者比后者丰富得多。 此外,还可以发现其他放射性同位素,例如 12N、13N、16N 和 17N。

原子论

  • 原子量:14,0067 amu(原子质量单位)
  • 原子序数:7
  • 符号:N
  • 原子半径:56 pm(皮米)
  • 氧化态:-3、+1、+2、+3、+4、+5

氮积累状况

在自然界中,氮以气态存在。 然而, 人类已经能够通过温度和压力的变化将这种状态转变为液体和固体。 尽管其最突出的用途是液体形式,但值得注意的是,液氮只能用于特定目的并采取适当的预防措施。 由于其液体温度非常低,它会损伤皮肤并引起冷烧伤。

你怎么样的

氮产生

氮气可以从多种来源获得,但大量生产氮气的最常见方法是通过空气分馏过程。 大气中含有大量双原子气体 (NXNUMX) 形式的氮气,以及氧气、氩气和其他气体。

获得氮气的过程始于压缩大气。 压缩空气由制冷系统冷却, 这会导致冷凝并形成液体。 通过一系列蒸馏塔,液态空气根据其沸点进行分级分离。

由于氮气的沸点比氧气和空气中的其他成分低,因此它蒸发得更快并浓缩在蒸馏塔的顶部。 因此,气态氮被收集和储存用于工业用途和专业应用。

除了空气的分馏外, 还有其他方法可以少量或在特定条件下获得氮。 例如,某些细菌和植物可以通过生物过程固定大气中的氮,这有利于提高土壤肥力和农业生产力。

氮在自然界和人类中的作用

氮对环境做出了重要贡献:没有这种元素,地球上的生命就不可能存在。 这种元素是蛋白质和核酸(DNA和RNA)的一部分,因此它是生命基础的一部分。

尽管地球大气中大量存在气态氮,但植物很难以这种方式吸收它,因此 他们将其同化为铵离子或硝酸盐。 因此,一些细菌将氮转化为植物可以吸收的形式,以便动物可以摄入植物并通过这个过程吸收氮。

换句话说,如果没有氮的存在,细菌就无法将土壤转化为植物的肥沃基础。 因此,氮被认为会干扰生态系统的生命周期。

在氮对人类的功能中,我们发现以下功能:

  • 作为包装食品中的防腐剂,因为 停止氧化。
  • 这些灯泡含有氮气,比过去使用氩气更容易获得。
  • 它用于液体炸药中以防止其爆炸。
  • 它用于制造晶体管或集成电路等电子零件。
  • 它用于喷气燃料,因为它有助于防止火灾。
  • 液氮 有助于保存血液和血小板。
  • 它存在于几乎所有消耗的药物中(一氧化二氮用作麻醉剂)。
  • 它用于制造不锈钢。
  • 它用于生产肥料。

它如何影响身体

事实证明,这种复合氮对健康并不是那么有益。 它的一些主要功能如下:

  • 血液中的氧气供应减少。
  • 减慢甲状腺的功能。
  • 它不允许维生素 A 在体内正确固定。
  • 它促进亚硝胺物质的产生,亚硝胺物质会导致细胞突变(癌症)。

我希望通过这些信息您可以更多地了解氮的性质及其特性。


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