Lämmastik: omadused, keemilised omadused, füüsikalised omadused, ühendid, koht looduses. Lämmastiku ringkäik looduses

Lämmastik – perioodilisuse tabelis tuntud ka kui N (tuntud ka kui lühendi esimene tähtNPK paljudel väetisepakenditel).

Enne lämmastiku rolli ja vormide üksikasjalikku uurimist väetistes peame meeles pidama, et see kuulub rühma MAKROelemendid . See on absoluutselt kõigi taimede jaoks elutähtsate elementide kategooria, mis sisaldab lisaks lämmastikule ka fosforit P ja kaalium K. MIKROELEMENTID (raud, väävel, tsink, mangaan jt) mängivad samuti olulist rolli, kuid neid on vaja annustes. sadu kordi vähem kui makroelemendid (sellest ka nimi "mikro"). Lämmastik, nagu fosfor ja kaalium, on otseselt seotud taime põhikudede moodustumisega ning vastutab arengufaaside (kasv, taimestik, õitsemine, vilja) ja kasvukiiruse eest.

Miks vajab taim lämmastikku?

Kui kunstnik sooviks perioodilisuse tabeli elementidest joonistada pilti lõhnavast aiast, oleks rohelise lehestiku, varte ja noorte võrsete asemel täht N - lämmastik. Just see lenduv gaas osaleb erinevate ühendite kaudu klorofülli moodustumisel – seesama valk, mis osaleb fotosünteesis ja taimede hingamises. Kui lämmastikku on piisavalt, on lehestikul rikkalik smaragdvärv, mis koos hea kastmisega võib muutuda läikivaks. Niipea kui lämmastikku napib, muutub taim kahvatuks kuni kidurkollaseks ja uued võrsed kasvavad aeglaselt või lakkavad praktiliselt kasvamast.
PILDIL: Erinevus kultiveerimisel lämmastikku saanud taimede ja kehval pinnasel kasvanud taimede vahel on ilmne

Samuti on üldiselt aktsepteeritud, et fosfor vastutab vilja kandmise eest ja selle olemasolu mõjutab saaki. See on tõsi, kuid peamiselt saagi kvaliteedi osas. Lämmastik vastutab koguse eest. Mida rohkem taim vegetatiivset massi saab, seda rohkem ilmub vartele või kaenlasse õienuppe. Mõnel taimel mõjutab lämmastik otseselt õiepungade teket, eriti emas- ja isasõitega kahekojalistel taimedel (kanep, paju, sidrunhein, astelpaju ja paljud teised).

Kuidas aru saada, et taimel puudub lämmastik?

Lämmastikupuuduse esimene märk on kidur, kollakas, isegi kahvatukollane, lehestiku värvus. Kollastumine algab lehe servadest keskkoha suunas. Samal ajal muutub lehelaba õhemaks ja muutub pehmeks, isegi kui täheldatakse kastmist. Väga sarnaseid sümptomeid täheldatakse väävlipuuduse (S) korral, kuid lämmastiku korral kolletuvad kõigepealt alumised lehed. Kaugelearenenud juhtudel need kuivavad ja kukuvad maha - taim “tõmbab” neist kõik toitained, et anda ülemistele võrsetele või viljadele, kui neid on. Väävlipuuduse korral ei täheldata lehtede langemist altpoolt.

Tavaliselt võib puudusel olla kaks põhjust: kas nad unustasid taime toita (millal ja kuidas seda toita - allpool) või on muld tugevalt hapestunud ja keskkonna happeline reaktsioon häirib lämmastiku imendumist. Samuti võib happelises keskkonnas lämmastikupuudus jäljendada kloroosi – raua või magneesiumi puudust. Sel juhul pole see aga oluline – pinnas vajab drastilist väljavahetamist või uuendamist.

Millist lämmastikku poodides müüakse ja milline on parem?

Iga aedniku jaoks on see küsimus võib-olla kõige olulisem. Kuid kõigepealt selgitame välja, milline lämmastik tegelikult eksisteerib? Ilma selleta on pakendil kirjutatust raske mõista.

Ammoniaak või ammooniumlämmastik (NH4)

Seda lämmastikku nimetatakse ka orgaaniline lämmastik. Seda on tõesti palju laguneva aine orgaanilistes jäänustes, nagu sõnnik või langenud lehed. Taimed armastavad väga ammooniumi, kuna see tungib kergesti juurtesse ja seda saab muuta aminohapeteks, millest moodustuvad taime lehed ja võrsed. Siiski on märkimisväärne puudus: hoolimata kõigist resistentsusmehhanismidest võib ammoonium tungida taimerakku ja avaldada sellele mürgist mõju.

Looduses on ammooniumi üledoos üsna haruldane, sest see "muudab" bakterite poolt üsna kiiresti nitraatideks NO 3 (nitrifikatsiooniprotsess) ja edasi nitrititeks (NO 2) ja kuni puhtaks lämmastikuks, mis mullast kiiresti aurustub. Aias või juurviljaaias lahkub ammoniaaklämmastik kiiresti ka mullast, välja arvatud juhul, kui kasvukoha omanik laostab suures koguses puhast värsket sõnnikut. Sel juhul nn juurte või kogu taime "põletamine". Sisetingimustes tuleks orgaanilist lämmastikku kasutada minimaalselt, sest Nõutavat annust on üsna raske kontrollida.

TÄHTIS : väetisepakenditel toataimede jaoks ammoniaaklämmastik on üliharva näidatud valemiga (NH 4) või koostisega. Reeglina kasutatakse orgaanilist vormi: mingit ekstrakti (näiteks vetikaekstrakt) või puhta orgaanilise väetise vedelat vormi (“vermikompost”) või geelitaolist massi (“sapropeel” - põhjamuda), jne.


Aia jaoks kasutatakse mineraalset vormi - ammooniumsulfaati (NH 4) 2 SO 4. Selle väetise suur eelis on see, et see sisaldab ka väävlit. Koos lämmastikuga osaleb ta oluliste, sealhulgas asendamatute aminohapete sünteesis. Ammooniumsulfaat on osa tänapäeval populaarsest väetise kaubamärgist "Aquarin" (numbrid 6 ja 7 sobivad aiatöödeks). See väetis sisaldab ligikaudu 25% ammooniumi ja 75% nitraatlämmastikku.

Nitraatlämmastik (NO3)

Kui taim püüab orgaanilist lämmastikku koheselt energiat raiskamata kasutusele võtta, siis nitraat pilt on täiesti vastupidine. Peaaegu iga põllukultuur talletab ahnelt kudedesse nitraate koguses, mis mõnikord ületab lubatud piirnorme! Ja selle põhjuseks on lämmastiku suur liikuvus biosfääris. Täna lööb lehm koogi maha ja bakterid (ja veidi hiljem ka putukad) ründavad seda kohe, muutes lämmastiku orgaanilisest mineraalvormiks NO 3 . Kuid see vorm ei püsi kaua: see, mida taimed ei jõudnud ära viia, muudetakse teiste bakterite poolt juba nitriti NO 2 vormiks ja seejärel lämmastikuks. Lisaks nitraat - taimele kahjutu. Miinus - valguse ja soojuse vajadus, tänu millele taandub lehtedes leiduv nitraat ammooniumiks (täpsemalt erinevateks amiinideks NH 2) ning seejärel aminohapeteks ja valkudeks. Selle tulemusena: ebasoodsates tingimustes kipub taim nitraate koguma, et neid olukorra paranedes ära kasutada.

Tubades nitraatlämmastik on tõeline lahendus. See on näidatud pakendil oleva valemiga NO 3 ja sellele on lisatud vastav tekst. Annused arvutatakse ette puhkeperioodide ja aktiivse kasvu jaoks. Viga on võimatu teha.


Aias
kasutatakse nitraatlämmastikku kohe pärast mahlavoolu algust (mis vastab mullatemperatuurile umbes +15°C). Oluline on seda hetke mitte käest lasta ja anda taimele element, millest lähipäevil hakatakse ehitama uusi võrseid ja lehti. Nad lõpetavad lämmastikväetiste kasutamise juulis või õigemini kohe pärast kasvuperioodi lõppu (puud ja põõsad aeglustuvad, hakkab vilja kandma). Talvel saadetakse aed ilma lämmastikväetiseta või tehakse hilissügisel, enne külmasid, ja orgaaniline vorm, mis püsib pinnases kauem. Samuti ärge unustage, et talved on viimasel ajal muutunud soojemaks, mis ei mõjuta kõige paremini lämmastiku peetust mullas.

Igapäevaelus tuntakse nitraatlämmastikku kui soolapeetrit , millest Venemaal on populaarseim kaalium (või kaalium) nitraat. See nitraatlämmastiku vorm sobib nii aia- kui ka toataimedele. Tagab kergesti seeditava lämmastiku ja kaaliumi.

Amiidlämmastik CO(NH 2) 2, uurea või lihtsalt karbamiid

Rikkalik, biogeenne (st ka orgaaniliselt saadud) väetis, mis võib sisaldada kuni 46% lämmastikku. Maapinnas kasutamiseks on seda viimasel ajal harva kasutatud, sest üldlevinud “ureaasi” bakterid muudavad väärtusliku karbamiidi kiiresti ammooniumkarbonaadiks, mis on toiduainetööstuses rohkem tuntud kergitusainena. Nõukogude ajal “väetati” põldu selle “küpsetuspulbriga”, kuni realiseeriti lämmastikukadusid. Tänapäeval kasutatakse uureat pihustuslahustes. Loomulikult on selle parim kasutamine põldudel ja suurtes aedades. Seda kasutatakse erapraksises harva, seetõttu tavaliste kaupluste riiulitel seda praktiliselt ei leia.

Karbamiid on suurepärane vahend kärntõve ja mõnede teiste patogeensete seente vastu.

Tehke kokkuvõte

  1. Lämmastik on üks tähtsamaid elemente, mida taim pidevalt tervislikuks kasvuks ja arenguks vajab.
  2. Sisekultuuris lisatakse aktiivse kasvu perioodil lämmastikväetisi. Poolteist kuud enne puhkeperioodi peatatakse lämmastikuga toitumine, et mitte põhjustada liigset kasvu ja puhkeperioodi häireid.
  3. Aia- ja köögiviljakultuurides lisatakse lämmastikku kevadel, niipea kui temperatuur soojeneb +15°C-ni (juured hakkavad niiskust imama). Taotlusperioodi lõpp: suve keskpaik; augusti alguses - ainult külma kevade/suve korral.
  4. Toakultuuris on vaja kasutada nitraatlämmastikku: pakendile kirjutatakse NO 3, võib-olla ilmub ainult sõna “nitraat”.
  5. Aiakultuuris kasutatakse reeglina valmis väetisi, milles segatakse lämmastiku nitraat- ja ammooniumvorme. Mõlemad on pakendil märgitud valemitega ammooniumsulfaat ja kaaliumnitraat (kõige sagedamini).
  6. Kui puutute kokku karbamiidiga (karbamiid), kasutage seda taimede pihustamiseks. Kasutusaeg on sarnane muude lämmastikuvormidega.

Lämmastik on keemiline element aatomnumbriga 7. See on lõhnatu, maitsetu ja värvitu gaas.

Seega ei tunne inimene maakera atmosfääris lämmastiku olemasolu, samas kui see koosneb 78 protsendist sellest ainest. Lämmastik on üks levinumaid aineid meie planeedil. Tihti võib kuulda, et ilma lämmastikuta poleks toitu ja see on tõsi. Kõik elusolendid moodustavad valguühendid sisaldavad ju tingimata lämmastikku.

Lämmastik looduses

Lämmastikku leidub atmosfääris kahest aatomist koosnevate molekulide kujul. Lämmastikku leidub lisaks atmosfäärile ka Maa vahevöös ja mulla huumuskihis. Tööstusliku tootmise peamine lämmastikuallikas on mineraalid.

Viimastel aastakümnetel, mil maavaravarud hakkasid ammenduma, tekkis aga tungiv vajadus eraldada õhust lämmastik tööstuslikus mastaabis. See probleem on nüüdseks lahendatud ja atmosfäärist ammutatakse tohutul hulgal lämmastikku tööstuslikuks kasutamiseks.

Lämmastiku roll bioloogias, lämmastiku ringkäik

Maal läbib lämmastik mitmeid muundumisi, milles osalevad nii biootilised (eluga seotud) kui ka abiootilised tegurid. Lämmastik satub taimedesse atmosfäärist ja pinnasest mitte otse, vaid mikroorganismide kaudu. Lämmastikku siduvad bakterid hoiavad ja töötlevad lämmastikku, muutes selle taimedele kergesti omastatavaks vormiks. Taimekehas muundatakse lämmastik kompleksühenditeks, eelkõige valkudeks.

Toiduahela kaudu satuvad need ained rohusööjate ja seejärel kiskjate kehasse. Pärast kõigi elusolendite surma naaseb lämmastik mulda, kus see laguneb (ammonifikatsioon ja denitrifikatsioon). Lämmastik fikseeritakse pinnases, mineraalides, vees, siseneb atmosfääri ja ring kordub.

Lämmastiku kasutamine

Pärast lämmastiku avastamist (see juhtus 18. sajandil) uuriti põhjalikult aine enda, selle ühendite omadusi ja selle kasutamise võimalust talus. Kuna meie planeedi lämmastikuvarud on tohutud, on seda elementi väga aktiivselt kasutatud.


Puhast lämmastikku kasutatakse vedelal või gaasilisel kujul. Vedela lämmastiku temperatuur on miinus 196 kraadi Celsiuse järgi ja seda kasutatakse järgmistes piirkondades:

meditsiinis. Vedel lämmastik on külmutusagens krüoteraapia protseduurides ehk külmtöötluses. Välkkülmutamist kasutatakse erinevate kasvajate eemaldamiseks. Koeproovid ja elusrakud (eriti sperma ja munarakud) säilitatakse vedelas lämmastikus. Madal temperatuur võimaldab biomaterjali pikka aega säilitada, seejärel sulatada ja kasutada.

Ulmekirjanikud väljendasid võimalust säilitada terveid elusorganisme vedelas lämmastikus ja vajadusel neid kahjustamata sulatada. Kuid tegelikkuses pole seda tehnoloogiat veel suudetud valdada;

toiduainetööstuses Vedelat lämmastikku kasutatakse vedelike villimisel, et luua anumas inertne keskkond.

Üldjuhul kasutatakse lämmastikku piirkondades, kus on vajalik hapnikuvaba gaasiline keskkond, nt.

tuletõrjes. Lämmastik tõrjub välja hapnikku, ilma milleta põlemisprotsesse ei toetata ja tuli kustub.

Gaasiline lämmastik on leidnud rakendust järgmistes tööstusharudes:

toiduainete tootmine. Lämmastikku kasutatakse inertse gaasilise keskkonnana pakendatud toodete värskuse säilitamiseks;

naftatööstuses ja kaevandustes. Torujuhtmed ja mahutid puhastatakse lämmastikuga, see juhitakse kaevandustesse, et moodustada plahvatuskindel gaasikeskkond;

lennukite tootmisesŠassii rehvid on pumbatud lämmastikuga.

Kõik ülaltoodu kehtib puhta lämmastiku kasutamise kohta, kuid ärge unustage, et see element on lähtematerjal mitmesuguste ühendite massi tootmiseks:

- ammoniaak. Äärmiselt nõutud lämmastikku sisaldav aine. Ammoniaaki kasutatakse väetiste, polümeeride, sooda ja lämmastikhappe tootmisel. Seda kasutatakse ise meditsiinis, külmutusseadmete valmistamisel;

— lämmastikväetised;

- lõhkeained;

- värvained jne.


Lämmastik pole mitte ainult üks levinumaid keemilisi elemente, vaid ka väga vajalik komponent, mida kasutatakse paljudes inimtegevuse harudes.

LÄMMAStik, N (lad. Nitrogenium * a. lämmastik; n. Stickstoff; f. asoot, lämmastik; i. lämmastik), on Mendelejevi perioodilisuse süsteemi V rühma keemiline element, aatomnumber 7, aatommass 14,0067. Avastas 1772. aastal inglise maadeavastaja D. Rutherford.

Lämmastiku omadused

Normaaltingimustes on lämmastik värvitu ja lõhnatu gaas. Looduslik lämmastik koosneb kahest stabiilsest isotoobist: 14 N (99,635%) ja 15 N (0,365%). Lämmastiku molekul on kaheaatomiline; aatomid on omavahel ühendatud kovalentse kolmiksidemega NN. Lämmastiku molekuli läbimõõt, mis on määratud erinevate meetoditega, on 3,15-3,53 A. Lämmastiku molekul on väga stabiilne - dissotsiatsioonienergia on 942,9 kJ/mol.

Molekulaarne lämmastik

Molekulaarsed lämmastikukonstandid: f sulamistemperatuur - 209,86°C, f keemistemperatuur - 195,8°C; Gaasilise lämmastiku tihedus on 1,25 kg/m3, vedela lämmastiku tihedus - 808 kg/m3.

Lämmastiku omadused

Tahkes olekus on lämmastik kahes modifikatsioonis: kuupkujuline a-vorm tihedusega 1026,5 kg/m3 ja kuusnurkne b-vorm tihedusega 879,2 kg/m3. Sulamissoojus 25,5 kJ/kg, aurustumissoojus 200 kJ/kg. Vedela lämmastiku pindpinevus kokkupuutel õhuga 8,5,10 -3 N/m; dielektriline konstant 1,000538. Lämmastiku lahustuvus vees (cm 3 100 ml H 2 O kohta): 2,33 (0 °C), 1,42 (25 °C) ja 1,32 (60 °C). Lämmastikuaatomi välimine elektronkiht koosneb 5 elektronist. Lämmastiku oksüdatsiooniaste varieerub vahemikus 5 (N 2 O 5) kuni -3 (NH 3).

Lämmastikuühend

Normaalsetes tingimustes võib lämmastik reageerida siirdemetalliühenditega (Ti, V, Mo jne), moodustades komplekse või redutseerides ammoniaagi ja hüdrasiini moodustumist. Lämmastik interakteerub aktiivsete metallidega, näiteks kuumutamisel suhteliselt madalale temperatuurile. Lämmastik reageerib enamiku teiste elementidega kõrgel temperatuuril ja katalüsaatorite juuresolekul. Lämmastikuühendid, mis sisaldavad: N 2 O, NO, N 2 O 5, on hästi uuritud. Lämmastik ühineb C-ga ainult kõrgetel temperatuuridel ja katalüsaatorite juuresolekul; see tekitab ammoniaaki NH 3 . Lämmastik ei interakteeru otseselt halogeenidega; seetõttu saadakse kõik lämmastikhalogeniidid ainult kaudselt, näiteks lämmastikfluoriid NF 3 - interaktsioonil ammoniaagiga. Ka lämmastik ei ühine otseselt väävliga. Kuuma vee reageerimisel lämmastikuga moodustub tsüanogeen (CN) 2. Tavalise lämmastiku kokkupuutel elektrilahendusega, samuti elektrilahenduse ajal õhus võib tekkida aktiivne lämmastik, mis on suurenenud energiavaruga lämmastiku molekulide ja aatomite segu. Aktiivne lämmastik interakteerub väga energiliselt hapniku, vesiniku, auru ja mõnede metallidega.

Lämmastik on üks levinumaid elemente Maal ja suurem osa sellest (umbes 4,10 15 tonni) on koondunud vabas olekus. Igal aastal paiskab vulkaaniline tegevus atmosfääri 2,10 6 tonni lämmastikku. Väike osa lämmastikust on kontsentreeritud (keskmine sisaldus litosfääris 1,9,10 -3%). Looduslikud lämmastikuühendid on ammooniumkloriid ja mitmesugused nitraadid (soolpeeter). Lämmastiknitriidid võivad tekkida ainult kõrgel temperatuuril ja rõhul, mis näib olevat nii olnud ka Maa arengu varases staadiumis. Salpeetri suuri kogumeid leidub ainult kuivas kõrbekliimas (jne). Väikeses koguses fikseeritud lämmastikku leidub (1-2,5%) ja (0,02-1,5%), samuti jõgede, merede ja ookeanide vetes. Lämmastik koguneb muldadesse (0,1%) ja elusorganismidesse (0,3%). Lämmastik on osa valgumolekulidest ja paljudest looduslikest orgaanilistest ühenditest.

Lämmastiku tsükkel looduses

Looduses eksisteerib lämmastiku tsükkel, mis hõlmab molekulaarse õhulämmastiku tsüklit biosfääris, keemiliselt seotud lämmastiku tsüklit atmosfääris, orgaanilise ainega mattunud pinnalämmastiku tsüklit litosfääris ja selle tagasipöördumist atmosfääri. . Tööstuse jaoks mõeldud lämmastikku ammutati varem täielikult looduslikest soolamaardlatest, mille arv on maailmas väga piiratud. Eriti suuri lämmastikuvarusid naatriumnitraadi kujul leidub Tšiilis; Salpeetri toodang ulatus mõnel aastal üle 3 miljoni tonni.


Lämmastik on vees vähelahustuv gaas, millel pole värvi, lõhna ega maitset. Vabal kujul saab lämmastikku kasutada erinevates tööstusharudes. Vaatame lähemalt neid tööstusharusid, mis kasutavad lämmastikku.

Metallurgia

  • Lõõmutamisel paagutamine pulbermetalliga.
  • Neutraalse karastusega, kõvajoodisega.
  • Tsüaniidi ajal (lämmastik on vajalik mustade ja värviliste metallide kaitsmiseks).
  • Lämmastik mängib olulist rolli ka kõrgahju laadimisseadme ja tulemetalli eemaldamise masina töös.
  • Koksi tootmisel.

Keemia, gaas, õli

  • Kaevu arendamise käigus kasutatakse gaasilist lämmastikku. Seda kasutatakse kaevude veetaseme alandamiseks. See meetod on väga paljutõotav, seda iseloomustab töökindlus, samuti protsessi juhtimise ja reguleerimise lihtsus mitmesuguste rõhkude ja voolukiiruste korral. Gaasilise lämmastiku abil tühjendatakse sügavad kaevud kiiresti, kiire ja järsk või aeglane ja järkjärguline rõhu langus kaevus. Lämmastik tagab vedeliku liikumiseks vajaliku surugaasi moodustumise ja täiendamise äravoolu.
  • Lämmastikku kasutatakse inertse keskkonna loomiseks erinevates konteinerites maha- ja pealelaadimise ajal. Lämmastikku kasutatakse ka tulekahjude kustutamisel, torustike katsetamisel ja puhastamisel.
  • Lämmastikku puhtal kujul kasutatakse ammoniaagi sünteesiks, lämmastikväetiste tootmiseks, samuti kaasnevate gaaside töötlemiseks ja metaani muundamiseks.
  • Lämmastikku kasutatakse nafta rafineerimistehaste lademete vähendamiseks, kõrge oktaanarvuga komponentide töötlemiseks ja naftakrakkerite tootlikkuse tõstmiseks.

Tule tõrjumine

  • Lämmastik on inertsete omadustega, tänu millele on võimalik hapnikku välja tõrjuda ja oksüdatsioonireaktsioone ära hoida. Põlemine on sisuliselt kiire oksüdeerumine, mis on tingitud hapniku olemasolust atmosfääris ja põlemisallikast, milleks võib olla säde, elektrikaar või lihtsalt keemiline reaktsioon suure soojushulgaga. Lämmastikku kasutades saab seda olukorda vältida. Kui lämmastiku kontsentratsioon keskkonnas on 90%, siis tulekahju ei teki.
  • Nii statsionaarsed lämmastikutehased kui ka mobiilsed lämmastikutootmisjaamad võivad tulekahju tõhusalt ära hoida. Nende abiga saab edukalt kustutatud ka tulekahju.

Ravim

  • Uuringutes laborites, haigla analüüside jaoks.

Mäetööstus

  • Söekaevandustes on lämmastikku vaja ka kustutustöödeks.

Farmaatsiatooted

  • Lämmastikku kasutatakse hapniku pakendamiseks, transportimiseks ja väljatõrjumiseks erinevatest tootemahutitest.

Toidutööstus

  • Lämmastik on vajalik toiduainete (eelkõige juustude ja rasvaste toodete, mis hapniku toimel väga kiiresti oksüdeeruvad) käitlemisel, ladustamisel, pakendamiseks, nende säilivusaja pikendamiseks, samuti nende toodete maitse säilitamiseks.
  • Lämmastiku ja süsinikdioksiidi segu aitab peatada bakterite paljunemist.
  • Lämmastik, luues inertse keskkonna, aitab kaitsta toitu kahjulike putukate eest.
  • Lämmastik toimib gaasisegu moodustamiseks lahjendina.

Tselluloosi- ja paberitööstus

  • Lämmastikku kasutatakse katoodkiire protsessides paberil, papil ja isegi mõnel puitesemel lakikatete polümeriseerimiseks. See meetod võimaldab vähendada fotoinitsiaatorite maksumust, samuti vähendada lenduvate ühendite emissiooni ja parandada töötlemise kvaliteeti.
Seega on palju tööstusharusid, mis kasutavad lämmastikku. Ja kõik see tõestab selle mitmekülgsust ja asjakohasust.

Lämmastik

LÄMMASTIK-A; m.[prantsuse keel azoot kreeka keelest. an- - mitte-, ilma- ja zōtikos - elu andmine]. Keemiline element (N), värvitu ja lõhnatu gaas, mis ei toeta hingamist ega põlemist (moodustab mahu ja massi järgi põhiosa õhust ning on üks taimede toitumise põhielemente).

Lämmastik, oh, oh. A-nda hape. A väetised. Lämmastik, oh, oh. A-nda hape.

lämmastik

(lat. Lämmastik), perioodilisuse tabeli V rühma keemiline element. Nimi kreeka keelest. a... on eitav eesliide ja zōē on elu (ei toeta hingamist ja põlemist). Vaba lämmastik koosneb 2-aatomilistest molekulidest (N 2); värvitu ja lõhnatu gaas; tihedus 1,25 g/l, t pl –210ºC, t kip –195,8ºC. Keemiliselt väga inertne, kuid reageerib siirdemetallide keeruliste ühenditega. Põhikomponent õhk (78,09% mahust), mille eraldamisel tekib tööstuslik lämmastik (üle 3/4 läheb ammoniaagi sünteesiks). Kasutatakse paljude tehnoloogiliste protsesside inertse keskkonnana; vedel lämmastik on külmutusagens. Lämmastik on üks peamisi biogeenseid elemente, mis on osa valkudest ja nukleiinhapetest.

LÄMMASTIK

LÄMMASTIK (lat. Nitrogenium – tekitab nitraati), N (loe “en”), perioodilisuse tabeli VA rühma teise perioodi keemiline element, aatomnumber 7, aatommass 14,0067. Vabal kujul on see värvitu, lõhnatu ja maitsetu gaas, vees halvasti lahustuv. Koosneb suure tugevusega kaheaatomilistest N 2 molekulidest. Viitab mittemetallidele.
Looduslik lämmastik koosneb stabiilsetest nukliididest (cm. NUKLIID) 14 N (sisaldus segus 99,635 massiprotsenti) ja 15 N. Välise elektroonilise kihi konfiguratsioon 2 s 2 2p 3 . Neutraalse lämmastikuaatomi raadius on 0,074 nm, ioonide raadius: N 3- - 0,132, N 3+ - 0,030 ja N 5+ - 0,027 nm. Neutraalse lämmastikuaatomi järjestikused ionisatsioonienergiad on vastavalt 14,53, 29,60, 47,45, 77,47 ja 97,89 eV. Paulingi skaala järgi on lämmastiku elektronegatiivsus 3,05.
Avastamise ajalugu
Šoti teadlane D. Rutherford avastas selle 1772. aastal söe, väävli ja fosfori põlemisproduktide koostises kui hingamiseks ja põlemiseks sobimatu gaasi (“lämmatav õhk”) ning erinevalt CO 2-st ei imendu leeliselahusesse. Varsti prantsuse keemik A.L. Lavoisier (cm. LAVOISIER Antoine Laurent) jõudis järeldusele, et "lämmatav" gaas on osa atmosfääriõhust, ja pakkus sellele välja nime "asoot" (kreeka keelest azoos - elutu). 1784. aastal inglise füüsik ja keemik G. Cavendish (cm. CAVENDISH Henry) tegi kindlaks lämmastiku olemasolu nitraadis (sellest ka lämmastiku ladinakeelne nimetus, mille pakkus välja 1790. aastal prantsuse keemik J. Chantal).
Looduses olemine
Looduses on vaba (molekulaarne) lämmastik osa atmosfääriõhust (õhus 78,09% mahust ja 75,6% lämmastikku massist) ja seotud kujul - kahe nitraadi koostises: naatrium NaNO 3 (leitud Tšiilis, sellest ka nimi Tšiili salpeetriks (cm. Tšiili soolapeter)) ja kaalium KNO 3 (leitud Indias, sellest ka nimi India salpeet) – ja hulk teisi ühendeid. Lämmastik on maakoore arvukuse poolest 17. kohal, moodustades 0,0019% maakoore massist. Vaatamata oma nimele leidub lämmastikku kõigis elusorganismides (1-3% kuivmassist), olles kõige olulisem biogeenne element (cm. BIOGEENSED ELEMENDID). See on osa valkude, nukleiinhapete, koensüümide, hemoglobiini, klorofülli ja paljude teiste bioloogiliselt aktiivsete ainete molekulidest. Mõned nn lämmastikku siduvad mikroorganismid on võimelised omastama õhust molekulaarset lämmastikku, muutes selle teiste organismide jaoks kasutatavateks ühenditeks (vt lämmastiku sidumine (cm. LÄMMASTIKU KINNITAMINE)). Lämmastikuühendite muundumine elusrakkudes on kõigi organismide ainevahetuse kõige olulisem osa.
Kviitung
Tööstuses saadakse lämmastikku õhust. Selleks õhk kõigepealt jahutatakse, vedeldatakse ja vedel õhk destilleeritakse. Lämmastiku keemistemperatuur on veidi madalam (-195,8 °C) kui õhu teisel komponendil, hapnikul (-182,9 °C), nii et vedela õhu õrnal kuumutamisel aurustub lämmastik kõigepealt. Gaasi lämmastik tarnitakse tarbijatele kokkusurutud kujul (150 atm või 15 MPa) mustades balloonides, millel on kollane kiri “lämmastik”. Hoidke vedelat lämmastikku Dewari kolbides (cm. DEWARD LAEV).
Laboris saadakse puhas ("keemiline") lämmastik, lisades kuumutamisel tahkele naatriumnitritile NaNO 2 ammooniumkloriidi NH 4 Cl küllastunud lahust:
NaNO 2 + NH 4 Cl = NaCl + N 2 + 2H 2 O.
Samuti saate kuumutada tahket ammooniumnitritit:
NH4NO2 = N2 + 2H2O.
Füüsilised ja keemilised omadused
Gaasilise lämmastiku tihedus 0 °C juures on 1,25046 g/dm 3, vedela lämmastiku tihedus (keemistemperatuuril) 0,808 kg/dm 3. Gaasiline lämmastik muutub normaalrõhul temperatuuril –195,8 °C värvituks vedelikuks ja temperatuuril –210,0 °C valgeks tahkeks aineks. Tahkes olekus esineb see kahe polümorfse modifikatsioonina: alla –237,54 °C on kuupvõrega vorm stabiilne, üleval – kuusnurkvõrega.
Lämmastiku kriitiline temperatuur on –146,95 °C, kriitiline rõhk 3,9 MPa, kolmikpunkt asub temperatuuril –210,0 °C ja rõhul 125,03 hPa, millest järeldub, et lämmastikku toatemperatuuril ei ole. , isegi väga kõrgel rõhul, ei saa muutuda vedelikuks.
Vedela lämmastiku aurustumissoojus on 199,3 kJ/kg (keemistemperatuuril), lämmastiku sulamissoojus on 25,5 kJ/kg (temperatuuril –210 °C).
Aatomite sidumisenergia N2-molekulis on väga kõrge ja ulatub 941,6 kJ/mol-ni. Aatomite tsentrite vaheline kaugus molekulis on 0,110 nm. See näitab, et lämmastikuaatomite vaheline side on kolmekordne. N 2 molekuli suurt tugevust saab seletada molekulaarorbitaalmeetodi raames. N 2 molekulis olevate molekulaarorbitaalide täitmise energiaskeem näitab, et elektronidega on täidetud ainult selles olevad siduvad s- ja p-orbitaalid. Lämmastiku molekul on mittemagnetiline (diamagnetiline).
N 2 molekuli suure tugevuse tõttu võivad erinevate lämmastikuühendite (sealhulgas kurikuulsa plahvatusohtliku RDX) lagunemisprotsessid. (cm. RDX)) kuumutamisel, löömisel jne põhjustavad N 2 molekulide moodustumist. Kuna tekkiva gaasi maht on palju suurem kui algse lõhkeaine maht, toimub plahvatus.
Keemiliselt on lämmastik üsna inertne ja reageerib toatemperatuuril ainult metalli liitiumiga (cm. LIITIUM) tahke liitiumnitriidi Li 3 N moodustumisega. Ühendites on sellel erinevad oksüdatsiooniastmed (–3 kuni +5). Moodustab vesinikuga ammoniaaki (cm. AMMONIAAK) NH3. Hüdrasiini saadakse kaudselt (mitte lihtsatest ainetest) (cm. HÜDRASIIN) N 2 H 4 ja vesiniklämmastikhape HN 3. Selle happe soolad on asiiidid (cm. AZIDS). Pliiasiid Pb(N 3) 2 laguneb kokkupõrkel, mistõttu kasutatakse seda detonaatorina näiteks padrunikapslites.
Tuntud on mitmeid lämmastikoksiide (cm. LÄMMASTIKOKSIIDID). Lämmastik ei reageeri otseselt halogeenidega, kaudselt saadakse NF 3 , NCl 3 , NBr 3 ja NI 3 , samuti mitmed oksühalogeniidid (ühendid, mis lisaks lämmastikule sisaldavad nii halogeeni kui ka hapniku aatomeid, nt NOF 3 ) .
Lämmastikhalogeniidid on ebastabiilsed ja lagunevad kuumutamisel (mõned ladustamise ajal) kergesti lihtsateks aineteks. Seega sadestub NI 3 ammoniaagi vesilahuste ja joodi tinktuuri kombineerimisel. Isegi kerge löögi korral plahvatab kuiv NI 3:
2NI 3 = N 2 + 3I 2.
Lämmastik ei reageeri väävli, süsiniku, fosfori, räni ja mõne muu mittemetalliga.
Kuumutamisel reageerib lämmastik magneesiumi ja leelismuldmetallidega, mille tulemuseks on soolataolised nitriidid üldvalemiga M 3 N 2, mis lagunevad veega, moodustades vastavad hüdroksiidid ja ammoniaak, näiteks:
Ca3N2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3.
Leelismetalli nitriidid käituvad sarnaselt. Lämmastiku koostoime siirdemetallidega põhjustab erineva koostisega tahkete metallitaoliste nitriidide moodustumist. Näiteks raua ja lämmastiku vastasmõjul tekivad raudnitriidid koostisega Fe 2 N ja Fe 4 N. Lämmastiku kuumutamisel atsetüleeniga C 2 H 2 võib saada vesiniktsüaniid HCN.
Keerulistest anorgaanilistest lämmastikuühenditest on lämmastikhape kõige olulisem (cm. lämmastikhape) HNO 3, selle soolad nitraadid (cm. NITRAADID), ja lämmastikhape HNO 2 ja selle soolad nitritid (cm. NITRIIDID).
Rakendus
Tööstuses kasutatakse gaasilist lämmastikku peamiselt ammoniaagi tootmiseks (cm. AMMONIAAK). Keemiliselt inertse gaasina kasutatakse lämmastikku inertse keskkonna loomiseks erinevates keemilistes ja metallurgilistes protsessides süttivate vedelike pumpamisel. Vedelat lämmastikku kasutatakse laialdaselt külmutusagensina (cm. KÜLMUTUSAINE), seda kasutatakse meditsiinis, eriti kosmetoloogias. Lämmastikmineraalväetised on olulised mullaviljakuse säilitamisel (cm. MINERAALVÄETISED).


entsüklopeediline sõnaraamat. 2009 .

Sünonüümid:

Vaadake, mis on "lämmastik" teistes sõnaraamatutes:

    - (N) keemiline element, gaas, värvitu, maitsetu ja lõhnatu; moodustab 4/5 (79%) õhust; rütm kaal 0,972; aatommass 14; kondenseerub 140 °C juures vedelikuks. ja rõhk 200 atmosfääri; on paljude taimsete ja loomsete ainete koostisosa. Sõnastik…… Vene keele võõrsõnade sõnastik

    LÄMMASTIK- LÄMMAStik, keemiline. element, sümbol N (Prantsuse AZ), seerianumber 7, kl. V. 14,008; keemistemperatuur 195,7°; 1 l A. 0° ja 760 mm rõhul. kaalub 1,2508 g [lat. Nitrogenium ("genereerib salpeetrit"), saksa keel. Stickstoff (“lämbumine…… Suur meditsiiniline entsüklopeedia

    - (lat. Nitrogenium) N, perioodilisustabeli V rühma keemiline element, aatomnumber 7, aatommass 14,0067. Nimi on kreeka keelest eitav eesliide ja zoe elu (ei toeta hingamist ega põlemist). Vaba lämmastik koosneb kahest aatomist.... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

    lämmastik- a m. azote m. araablane. 1787. Lexis.1. alkeemik Metallide esimene aine on metalliline elavhõbe. Sl. 18. Paracelsus asus teele maailma lõppu, pakkudes kõigile oma Laudanumi ja Azothi väga mõistliku hinna eest, kõigi võimalike... ... Vene keele gallicismide ajalooline sõnastik

    - (lämmastik), N, perioodilise süsteemi V rühma keemiline element, aatomnumber 7, aatommass 14,0067; gaas, keemistemperatuur 195,80 shs. Lämmastik on õhu põhikomponent (78,09% mahust), on osa kõigist elusorganismidest (inimkehas... ... Kaasaegne entsüklopeedia

    Lämmastik- (lämmastik), N, perioodilise süsteemi V rühma keemiline element, aatomnumber 7, aatommass 14,0067; gaas, keemistemperatuur 195,80 °C. Lämmastik on õhu põhikomponent (78,09% mahust), on osa kõigist elusorganismidest (inimkehas... ... Illustreeritud entsüklopeediline sõnaraamat

    - (keemiline märk N, aatommass 14) üks keemilistest elementidest; värvitu gaas, lõhnatu, maitsetu; vees väga vähe lahustuv. Selle erikaal on 0,972. Pictetil Genfis ja Calhet Pariisis õnnestus lämmastik kondenseerida, allutades sellele kõrge rõhu... Brockhausi ja Efroni entsüklopeedia

    N (lad. Nitrogenium * a. lämmastik; n. Stickstoff; f. asoot, lämmastik; i. lämmastik), keemiline. V rühma element on perioodiline. Mendelejevi süsteem, at.sci. 7, kl. m 14,0067. Avatud 1772. aastal uurija D. Rutherford. Normaaltingimustes A.… … Geoloogiline entsüklopeedia

    Mees, keemik. alus, salpeetri põhielement; salpeet, salpeet, salpeet; see on ka meie õhu peamine koguseline komponent (lämmastik 79 mahtu, hapnik 21). Lämmastik, lämmastik, lämmastik, lämmastikku sisaldav. Keemikud eristavad... Dahli seletav sõnaraamat

    Organogeen, lämmastik Vene sünonüümide sõnastik. lämmastik nimisõna, sünonüümide arv: 8 gas (55) mittemetall... Sünonüümide sõnastik

    Lämmastik on gaas, mis kustutab leegid, kuna see ei põle ega toeta põlemist. See saadakse vedela õhu fraktsioneeriva destilleerimise teel ja hoitakse rõhu all terassilindrites. Lämmastikku kasutatakse peamiselt ammoniaagi ja kaltsiumtsüanamiidi tootmiseks ning... ... Ametlik terminoloogia

Raamatud

  • Keemia testid. Lämmastik ja fosfor. Süsinik ja räni. Metallid. 9. klass (G. E. Rudzitise, F. G. Feldmani õpikule "Keemia. 9. klass", Borovskikh T.. See käsiraamat vastab täielikult liidumaa haridusstandardile (teine ​​põlvkond). Käsiraamat sisaldab teste, mis hõlmavad G. õpik. E. Rudzitisa, F. G.…