Азотът е химичен елемент, намиращ се в природата под формата на двуатомен газ, което означава, че се състои от два азотни атома, свързани заедно (N₂). Неговият символ в периодичната таблица е "N" и това е основният компонент на земната атмосфера, съставляващ приблизително 78% от нейния състав. Това го прави най-разпространеният газ във въздуха ни. Много хора не знаят какво свойства на азота.
Затова ще посветим тази статия, за да ви кажем кои са основните свойства на азота, неговите характеристики и значение.
ключови характеристики
Основна характеристика на азота е неговият инертен характер без мирис. При стайна температура и условия на нормално налягане азотът е газ без цвят и вкус. Тази липса на реактивност го прави ценен в много индустриални приложения, като напр охлаждане и консервиране на храни и материали.
Въпреки че азотът е от съществено значение за живота на Земята, атмосферният азот в неговата газообразна форма не може да се използва директно от живите организми. За да могат живите същества да се възползват от този елемент, той трябва първо да се превърне в разтворими и усвоими азотни съединения. Това се случва благодарение на процеси като фиксиране на азот, при които определени видове бактерии и растения могат да трансформират атмосферния азот в полезни форми, като нитрати и протеини.
В промишлени условия течният азот се използва в различни приложения за охлаждане, като напр криоконсервация на биологични проби и термочувствителни материали. Освен това, азотът е ключов компонент в производството на много химикали, включително торове, които са от съществено значение за подобряване на селскостопанската производителност.
Свойства на азота
Физични свойства на азота
Азотът е газ без мирис, цвят и вкус, който съставлява 78% от въздуха, който дишаме. Това е неметал, който е газообразен при нормално налягане и температура. Точката му на топене е -210°C, а точката на кипене е -195,79°C. От друга страна, той има плътност от 1,25046 kg/m3 и не е добър проводник на електричество или топлина.
азотни изотопи
Стабилните изотопи на азота са 14N и 15N, като първият е много по-изобилен от втория. Могат да бъдат открити и други радиоактивни изотопи като 12N, 13N, 16N и 17N.
атомни свойства
- Атомно тегло: 14,0067 amu (единица за атомна маса)
- Атомен номер: 7
- Символ: Н
- Атомен радиус: 56 pm (пикометър)
- Степен на окисление: -3, +1, +2, +3, +4, +5
Състояние на натрупване на азот
В природата азотът съществува в газообразно състояние. Въпреки това, хората са успели да трансформират това състояние в течности и твърди вещества чрез промени в температурата и налягането. Въпреки че най-известната му употреба е в течна форма, заслужава да се отбележи, че течният азот трябва да се използва само за конкретни цели и с необходимите предпазни мерки. Поради много ниската си температура на течността може да увреди кожата и да причини студени изгаряния.
Как се получава
Азотът може да бъде получен от различни източници, но най-често срещаният метод за производството му в големи количества е чрез процеса на фракционна дестилация от въздух. Атмосферата съдържа значителна концентрация на азот под формата на двуатомен газ (N₂), заедно с кислород, аргон и други газове.
Процесът на получаване на азот започва с компресирането на атмосферния въздух. Сгъстеният въздух се охлажда от хладилна система, което предизвиква кондензация и образуване на течност. Чрез поредица от дестилационни кули течният въздух претърпява фракционно разделяне въз основа на неговите точки на кипене.
Тъй като азотът има по-ниска точка на кипене от кислорода и другите компоненти на въздуха, той се изпарява по-рано и се концентрира в горната част на дестилационните кули. По този начин газообразният азот се събира и съхранява за промишлена употреба и специализирани приложения.
В допълнение към фракционната дестилация на въздуха, има и други методи за получаване на азот в по-малки количества или при специфични условия. Например, определени бактерии и растения могат да фиксират атмосферния азот чрез биологични процеси, което е от полза за подобряване на почвеното плодородие и земеделската производителност.
Функции на азота в природата и човека
Азотът има важен принос за околната среда: без този елемент животът на Земята не би бил възможен. Този елемент е част от протеините и нуклеиновите киселини (ДНК и РНК), така че е част от основата на живота.
Въпреки че газообразният азот присъства в изобилие в земната атмосфера, растенията трудно го абсорбират по този начин, така че те го асимилират като амониеви йони или нитрати. Следователно някои бактерии превръщат азота във форма, която растенията могат да абсорбират, така че животните да могат да поглъщат растенията и да абсорбират азот чрез процеса.
С други думи, бактериите не могат да превърнат почвата в плодородна основа за растенията без наличието на азот. Следователно се смята, че азотът пречи на жизнения цикъл на екосистемите.
Сред функциите на азота за хората откриваме следното:
- Като консервант в пакетираните храни, защото спира окислението.
- Крушките съдържат азот, който е по-лесно достъпен, отколкото когато аргонът е бил използван в миналото.
- Използва се в течни експлозиви, за да ги предотврати от детонация.
- Използва се за производство на електронни части като транзистори или интегрални схеми.
- Използва се в реактивното гориво, защото помага за предотвратяване на опасност от пожар.
- течен азот помага за запазване на кръвта и тромбоцитите.
- Присъства в почти всички консумирани лекарства (азотният оксид се използва като анестетик).
- Използва се за производството на неръждаема стомана.
- Използва се при производството на торове.
Как се отразява на тялото
Оказва се, че този сложен азот не е толкова полезен за здравето. Някои от основните му функции са следните:
- Намалено снабдяване с кислород в кръвта.
- Забавете функцията на щитовидната жлеза.
- Не позволява на витамин А да се фиксира правилно в тялото.
- Той насърчава производството на вещества, наречени нитрозамини, които причиняват мутации в клетките (рак).
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за свойствата на азота и неговите характеристики.