Nitrogen: ciri, sifat kimia, sifat fizikal, sebatian, tempat di alam semula jadi. Kitaran nitrogen dalam alam semula jadi

Nitrogen - juga dikenali sebagai N dalam jadual berkala (juga dikenali sebagai huruf pertama dalam singkatanNPK pada pelbagai pakej baja).

Sebelum mengkaji secara terperinci peranan dan bentuk nitrogen dalam baja, kita perlu ingat bahawa ia tergolong dalam kumpulan MAKROelemen . Ini adalah kategori unsur penting untuk semua tumbuhan, yang, sebagai tambahan kepada nitrogen, termasuk fosforus P dan kalium K. MICROElements (besi, sulfur, zink, mangan dan lain-lain) juga memainkan peranan penting, tetapi ia diperlukan dalam dos beratus-ratus kali kurang daripada unsur makro (oleh itu dan nama "mikro"). Nitrogen, seperti fosforus dan kalium, terlibat secara langsung dalam pembentukan tisu tumbuhan asas dan bertanggungjawab untuk fasa perkembangan (pertumbuhan, tumbuh-tumbuhan, berbunga, berbuah) dan kadar pertumbuhan.

Mengapa tumbuhan memerlukan nitrogen?

Sekiranya seorang artis ingin melukis gambar taman wangi dari unsur-unsur jadual berkala, maka bukannya dedaunan hijau, batang dan pucuk muda akan ada huruf N - nitrogen. Gas meruap inilah yang mengambil bahagian melalui pelbagai sebatian dalam pembentukan klorofil - protein yang sama yang mengambil bahagian dalam fotosintesis dan pernafasan tumbuhan. Sekiranya terdapat nitrogen yang mencukupi, dedaunan mempunyai warna zamrud yang kaya, yang, ditambah dengan penyiraman yang baik, boleh menjadi berkilat. Sebaik sahaja nitrogen menjadi terhad, tumbuhan menjadi pucat kepada warna kuning terbantut, dan pucuk baru tumbuh dengan perlahan atau hampir berhenti tumbuh.
PADA GAMBAR: Perbezaan antara tumbuhan yang menerima nitrogen semasa penanaman dan tumbuhan yang tumbuh di tanah yang tidak baik adalah jelas

Ia juga diterima umum bahawa fosforus bertanggungjawab untuk berbuah, dan kehadirannya yang akan menjejaskan hasil. Ini benar, tetapi kebanyakannya dari segi kualiti tanaman. Nitrogen akan bertanggungjawab untuk kuantiti. Lebih banyak jisim vegetatif yang diperoleh tumbuhan, lebih banyak tunas bunga akan muncul pada batang atau di axils. Dalam sesetengah tumbuhan, nitrogen secara langsung mempengaruhi pembentukan tunas bunga, terutamanya dalam tumbuhan dioecious dengan bunga betina dan jantan (rami, willow, serai, buckthorn laut dan banyak lagi).

Bagaimana untuk memahami bahawa tumbuhan kekurangan nitrogen?

Tanda pertama kekurangan nitrogen adalah terbantut, kekuningan, malah kuning pucat, warna dedaunan. Kekuningan bermula dari tepi daun ke arah tengah. Pada masa yang sama, bilah daun menjadi lebih nipis dan menjadi lembut, walaupun penyiraman diperhatikan. Gejala yang sangat serupa diperhatikan dengan kekurangan sulfur (S), tetapi dalam kes nitrogen, daun bawah menjadi kuning terlebih dahulu. Dalam kes lanjut, mereka kering dan gugur - tumbuhan "menarik" semua nutrien daripada mereka untuk diberikan kepada pucuk atau buah atas, jika ada. Dengan kekurangan sulfur, daun jatuh dari bawah tidak diperhatikan.

Biasanya terdapat dua sebab kekurangan: sama ada mereka terlupa memberi makan tumbuhan (bila dan cara memberi makan - di bawah) atau tanah sangat berasid, dan tindak balas berasid persekitaran mengganggu penyerapan nitrogen. Juga, dalam persekitaran berasid, kekurangan nitrogen boleh meniru klorosis - kekurangan zat besi atau magnesium. Walau bagaimanapun, dalam kes ini ini tidak penting - tanah memerlukan penggantian atau pembaharuan yang drastik.

Apakah jenis nitrogen yang dijual di kedai dan yang mana lebih baik?

Bagi setiap tukang kebun, soalan ini mungkin yang paling penting. Walau bagaimanapun, mari kita fikirkan terlebih dahulu jenis nitrogen yang sebenarnya wujud? Tanpa ini, sukar untuk memahami apa yang tertulis pada pakej.

Ammonia atau ammonium nitrogen (NH 4)

Nitrogen ini juga dipanggil nitrogen organik. Terdapat banyak dalam sisa organik bahan yang mereput, seperti baja atau daun yang gugur. Tumbuhan sangat menyukai ammonium, kerana ia mudah meresap ke dalam akar dan boleh ditukar menjadi asid amino, yang akan membentuk daun dan pucuk tumbuhan. Walau bagaimanapun, terdapat kelemahan yang ketara: walaupun semua mekanisme rintangan, ammonium boleh menembusi sel tumbuhan dan mempunyai kesan toksik ke atasnya.

Secara semula jadi, berlebihan ammonium agak jarang berlaku, kerana ia agak cepat "ditukar" oleh bakteria kepada nitrat NO 3 (proses nitrifikasi) dan seterusnya kepada nitrit (NO 2) dan sehingga nitrogen tulen, yang cepat menyejat dari tanah. Di taman atau taman sayur-sayuran, nitrogen ammonia juga cepat meninggalkan tanah, melainkan pemilik tapak menggunakan baja bersih dan segar dalam kuantiti yang banyak. Dalam kes ini, apa yang dipanggil "membakar" akar atau keseluruhan tumbuhan. Dalam keadaan dalaman, nitrogen organik harus digunakan pada tahap minimum, kerana Agak sukar untuk mengawal dos yang diperlukan.

PENTING : pada bungkusan baja untuk tumbuhan dalaman ammonia nitrogen sangat jarang ditunjukkan oleh formula (NH 4) atau formulasi. Sebagai peraturan, bentuk organik digunakan: beberapa jenis ekstrak (contohnya, ekstrak alga) atau bentuk cecair baja organik tulen ("vermikompos"), atau jisim seperti gel ("sapropel" - enap cemar bawah), dan lain-lain.

Untuk taman bentuk mineral digunakan - ammonium sulfat (NH 4) 2 SO 4. Kelebihan besar baja ini ialah ia juga mengandungi sulfur. Bersama-sama dengan nitrogen, ia mengambil bahagian dalam sintesis asid amino penting, termasuk yang penting. Ammonium sulfate adalah sebahagian daripada jenama baja popular hari ini "Aquarin" (nombor 6 dan 7 sesuai untuk berkebun). Baja ini mengandungi lebih kurang 25% ammonium dan 75% nitrogen nitrat.

Nitrogen nitrat (NO3)

Jika tumbuhan cuba segera menggunakan nitrogen organik tanpa membuang tenaga, maka nitrat gambar itu betul-betul bertentangan. Hampir mana-mana tanaman dengan rakus menyimpan nitrat dalam tisu dalam kuantiti kadangkala melebihi had yang dibenarkan! Dan sebab untuk ini adalah mobiliti nitrogen yang tinggi dalam biosfera. Hari ini, seekor lembu menjatuhkan kek, dan bakteria (dan tidak lama kemudian, serangga) segera menyerangnya, menukar nitrogen daripada organik kepada bentuk mineral NO 3 . Tetapi bentuk ini tidak kekal lama: apa yang tumbuhan tidak mempunyai masa untuk mengambil telah ditukar oleh bakteria lain kepada bentuk nitrit NO 2, dan kemudian kepada nitrogen. Ditambah nitrat - tidak berbahaya kepada tumbuhan. Tolak - keperluan untuk cahaya dan haba, terima kasih kepada nitrat dalam daun dikurangkan kepada ammonium (lebih tepat, pelbagai amina NH 2) dan kemudian kepada asid amino dan protein. Akibatnya: dalam keadaan yang tidak menguntungkan, tumbuhan akan cenderung mengumpul nitrat untuk menggunakannya apabila keadaan bertambah baik.

Dalam keadaan bilik nitrogen nitrat adalah penyelesaian sebenar. Ia ditunjukkan oleh formula pada pembungkusan NO 3 dan disertakan dengan teks yang sepadan. Dos dikira terlebih dahulu untuk tempoh rehat dan pertumbuhan aktif. Tidak mustahil untuk melakukan kesilapan.


Di Taman nitrogen nitrat digunakan terus selepas permulaan aliran sap (yang sepadan dengan suhu tanah kira-kira +15°C). Adalah penting untuk tidak melepaskan masa ini dan menyediakan kilang dengan unsur dari mana pucuk dan daun baru akan mula dibina dalam beberapa hari akan datang. Mereka berhenti menggunakan baja nitrogen pada bulan Julai, atau lebih tepatnya, sejurus selepas akhir musim yang semakin meningkat (pokok dan pokok renek perlahan, berbuah bermula). Pada musim sejuk, taman dihantar tanpa pembajaan nitrogen atau dilakukan pada akhir musim luruh, sebelum fros, dan bentuk organik, yang akan tinggal di dalam tanah lebih lama. Juga, jangan lupa bahawa musim sejuk baru-baru ini menjadi lebih panas, yang tidak mempunyai kesan terbaik terhadap pengekalan nitrogen di dalam tanah.

Dalam kehidupan seharian, nitrogen nitrat dikenali sebagai pemasin , yang paling popular di Rusia adalah kalium (atau "kalium") nitrat. Bentuk nitrogen nitrat ini sesuai untuk kedua-dua tumbuhan taman dan dalaman. Membekalkan nitrogen dan kalium yang mudah dihadam.

Amida nitrogen CO(NH 2) 2, urea atau ringkasnya urea

Baja yang kaya, biogenik (iaitu, juga diperoleh secara organik) yang boleh mengandungi sehingga 46% nitrogen. Untuk kegunaan dalam tanah, baru-baru ini jarang digunakan, kerana bakteria "urease" di mana-mana dengan cepat menukar urea berharga kepada ammonium karbonat, lebih dikenali dalam industri makanan sebagai agen penaik. Pada zaman Soviet, ladang telah "disenyawakan" dengan "serbuk penaik" ini sehingga kehilangan nitrogen direalisasikan. Hari ini, urea digunakan dalam larutan semburan. Sudah tentu, penggunaan terbaiknya adalah di ladang dan taman yang besar. Ia jarang digunakan dalam amalan persendirian, oleh itu ia boleh dikatakan tidak dijumpai di rak kedai biasa.

Urea adalah ubat yang sangat baik terhadap kudis dan beberapa kulat patogen lain.

ringkaskan

  1. Nitrogen adalah salah satu unsur terpenting yang sentiasa diperlukan oleh tumbuhan untuk pertumbuhan dan perkembangan yang sihat.
  2. Dalam budaya dalaman, baja nitrogen ditambah semasa tempoh pertumbuhan aktif. Sebulan hingga sebulan setengah sebelum dorman, pemakanan nitrogen dihentikan supaya tidak menyebabkan pertumbuhan berlebihan dan gangguan tempoh tidak aktif.
  3. Dalam tanaman berkebun dan sayur-sayuran, nitrogen ditambah pada musim bunga, sebaik sahaja suhu memanas hingga +15 ° C (akar mula menyerap kelembapan). Tamat tempoh permohonan: pertengahan musim panas; awal Ogos - hanya dalam kes musim bunga/musim panas.
  4. Dalam budaya bilik, perlu menggunakan nitrogen nitrat: NO 3 akan ditulis pada bungkusan, mungkin hanya perkataan "nitrat" ​​akan muncul.
  5. Dalam budaya hortikultur, sebagai peraturan, jenama baja siap pakai digunakan, di mana bentuk nitrat dan ammonium nitrogen bercampur. Kedua-duanya ditunjukkan pada pembungkusan dengan formula ammonium sulfat dan kalium nitrat (paling kerap).
  6. Jika anda terjumpa urea (carbamide), gunakannya untuk menyembur tumbuhan. Tempoh penggunaan adalah serupa dengan bentuk nitrogen yang lain.

Nitrogen ialah unsur kimia dengan nombor atom 7. Ia adalah gas yang tidak berbau, tidak berasa dan tidak berwarna.

Oleh itu, seseorang tidak merasakan kehadiran nitrogen di atmosfera bumi, sedangkan ia terdiri daripada 78 peratus bahan ini. Nitrogen adalah salah satu bahan yang paling biasa di planet kita. Anda sering mendengar bahawa tanpa nitrogen tidak akan ada makanan, dan ini benar. Lagipun, sebatian protein yang membentuk semua makhluk hidup semestinya mengandungi nitrogen.

Nitrogen dalam alam semula jadi

Nitrogen terdapat di atmosfera dalam bentuk molekul yang terdiri daripada dua atom. Selain atmosfera, nitrogen ditemui dalam mantel Bumi dan dalam lapisan humus tanah. Sumber utama nitrogen untuk pengeluaran perindustrian ialah mineral.

Walau bagaimanapun, dalam beberapa dekad kebelakangan ini, apabila rizab mineral mula berkurangan, keperluan mendesak timbul untuk memisahkan nitrogen dari udara pada skala perindustrian. Masalah ini kini telah diselesaikan, dan sejumlah besar nitrogen untuk keperluan industri diekstrak dari atmosfera.

Peranan nitrogen dalam biologi, kitaran nitrogen

Di Bumi, nitrogen mengalami beberapa perubahan di mana kedua-dua faktor biotik (berkaitan dengan kehidupan) dan abiotik terlibat. Nitrogen memasuki tumbuhan dari atmosfera dan tanah, bukan secara langsung, tetapi melalui mikroorganisma. Bakteria pengikat nitrogen mengekalkan dan memproses nitrogen, mengubahnya menjadi bentuk yang mudah diserap oleh tumbuhan. Dalam badan tumbuhan, nitrogen ditukar kepada sebatian kompleks, khususnya protein.

Melalui rantai makanan, bahan ini memasuki badan herbivor dan kemudian pemangsa. Selepas kematian semua makhluk hidup, nitrogen kembali ke tanah, di mana ia mengalami penguraian (ammonifikasi dan denitrifikasi). Nitrogen tetap di dalam tanah, mineral, air, memasuki atmosfera, dan bulatan berulang.

Penggunaan nitrogen

Selepas penemuan nitrogen (ini berlaku pada abad ke-18), sifat bahan itu sendiri, sebatiannya, dan kemungkinan menggunakannya di ladang telah dikaji dengan baik. Oleh kerana rizab nitrogen di planet kita adalah besar, unsur ini telah digunakan dengan sangat aktif.


Nitrogen tulen digunakan dalam bentuk cecair atau gas. Nitrogen cecair mempunyai suhu tolak 196 darjah Celsius dan digunakan di kawasan berikut:

— dalam bidang perubatan. Nitrogen cecair adalah penyejuk dalam prosedur cryotherapy, iaitu, rawatan sejuk. Pembekuan kilat digunakan untuk membuang pelbagai tumor. Sampel tisu dan sel hidup (khususnya, sperma dan telur) disimpan dalam nitrogen cecair. Suhu rendah membolehkan biomaterial dipelihara untuk masa yang lama, dan kemudian dicairkan dan digunakan.

Kemungkinan untuk menyimpan keseluruhan organisma hidup dalam nitrogen cecair, dan, jika perlu, mencairkannya tanpa sebarang bahaya, telah dinyatakan oleh penulis fiksyen sains. Walau bagaimanapun, pada hakikatnya ia masih belum dapat menguasai teknologi ini;

— dalam industri makanan Nitrogen cecair digunakan semasa membotolkan cecair untuk mewujudkan persekitaran lengai dalam bekas.

Secara umum, nitrogen digunakan di kawasan di mana persekitaran gas tanpa oksigen diperlukan, cth.

— dalam memadam kebakaran. Nitrogen menyesarkan oksigen, tanpanya proses pembakaran tidak disokong dan api padam.

Gas nitrogen telah digunakan dalam industri berikut:

— pembuatan makanan. Nitrogen digunakan sebagai medium gas lengai untuk mengekalkan kesegaran produk yang dibungkus;

— dalam industri minyak dan perlombongan. Saluran paip dan tangki dibersihkan dengan nitrogen, ia disuntik ke dalam lombong untuk membentuk persekitaran gas kalis letupan;

— dalam pembuatan pesawat Tayar casis ditiup dengan nitrogen.

Semua perkara di atas digunakan untuk penggunaan nitrogen tulen, tetapi jangan lupa bahawa unsur ini adalah bahan permulaan untuk pengeluaran jisim pelbagai sebatian:

- ammonia. Bahan yang sangat dicari yang mengandungi nitrogen. Ammonia digunakan dalam pengeluaran baja, polimer, soda, dan asid nitrik. Ia sendiri digunakan dalam perubatan, dalam pembuatan peralatan penyejukan;

- baja nitrogen;

- bahan letupan;

- pewarna, dsb.


Nitrogen bukan sahaja salah satu unsur kimia yang paling biasa, tetapi juga komponen yang sangat diperlukan yang digunakan dalam banyak cabang aktiviti manusia.

NITROGEN, N (lat. Nitrogenium * a. nitrogen; n. Stickstoff; f. azote, nitrogene; i. nitrogeno), ialah unsur kimia kumpulan V sistem berkala Mendeleev, nombor atom 7, jisim atom 14.0067. Ditemui pada tahun 1772 oleh penjelajah Inggeris D. Rutherford.

Sifat nitrogen

Dalam keadaan biasa, nitrogen ialah gas tidak berwarna dan tidak berbau. Nitrogen semulajadi terdiri daripada dua isotop stabil: 14 N (99.635%) dan 15 N (0.365%). Molekul nitrogen adalah diatomik; atom-atom disambungkan oleh ikatan rangkap tiga kovalen NN. Diameter molekul nitrogen, ditentukan oleh pelbagai kaedah, ialah 3.15-3.53 A. Molekul nitrogen sangat stabil - tenaga penceraian ialah 942.9 kJ/mol.

Nitrogen molekul

Pemalar nitrogen molekul: f lebur - 209.86°C, f mendidih - 195.8°C; Ketumpatan nitrogen gas ialah 1.25 kg/m3, nitrogen cecair - 808 kg/m3.

Ciri-ciri nitrogen

Dalam keadaan pepejal, nitrogen wujud dalam dua pengubahsuaian: bentuk padu a dengan ketumpatan 1026.5 kg/m3 dan bentuk b heksagon dengan ketumpatan 879.2 kg/m3. Haba pelakuran 25.5 kJ/kg, haba penyejatan 200 kJ/kg. Ketegangan permukaan nitrogen cecair bersentuhan dengan udara 8.5.10 -3 N/m; pemalar dielektrik 1.000538. Keterlarutan nitrogen dalam air (cm 3 setiap 100 ml H 2 O): 2.33 (0°C), 1.42 (25°C) dan 1.32 (60°C). Kulit elektron terluar atom nitrogen terdiri daripada 5 elektron. Keadaan pengoksidaan nitrogen berbeza dari 5 (dalam N 2 O 5) hingga -3 (dalam NH 3).

Sebatian nitrogen

Di bawah keadaan biasa, nitrogen boleh bertindak balas dengan sebatian logam peralihan (Ti, V, Mo, dll.), membentuk kompleks atau dikurangkan untuk membentuk ammonia dan hidrazin. Nitrogen berinteraksi dengan logam aktif seperti apabila dipanaskan pada suhu yang agak rendah. Nitrogen bertindak balas dengan kebanyakan unsur lain pada suhu tinggi dan dengan kehadiran pemangkin. Sebatian nitrogen dengan: N 2 O, NO, N 2 O 5 telah dikaji dengan baik. Nitrogen bergabung dengan C hanya pada suhu tinggi dan dengan kehadiran pemangkin; ini menghasilkan ammonia NH 3 . Nitrogen tidak berinteraksi secara langsung dengan halogen; oleh itu, semua nitrogen halida hanya diperoleh secara tidak langsung, contohnya, nitrogen fluorida NF 3 - dengan bertindak balas dengan ammonia. Nitrogen juga tidak bergabung secara langsung dengan sulfur. Apabila air panas bertindak balas dengan nitrogen, sianogen (CN) 2 terbentuk. Apabila nitrogen biasa terdedah kepada nyahcas elektrik, serta semasa nyahcas elektrik di udara, nitrogen aktif boleh terbentuk, yang merupakan campuran molekul nitrogen dan atom dengan rizab tenaga yang meningkat. Nitrogen aktif berinteraksi dengan sangat bertenaga dengan oksigen, hidrogen, wap, dan beberapa logam.

Nitrogen adalah salah satu unsur yang paling biasa di Bumi, dan sebahagian besar daripadanya (kira-kira 4.10 15 tan) tertumpu dalam keadaan bebas dalam. Setiap tahun, aktiviti gunung berapi membebaskan 2.10 6 tan nitrogen ke atmosfera. Sebahagian kecil nitrogen tertumpu dalam (kandungan purata dalam litosfera 1.9.10 -3%). Sebatian nitrogen semulajadi ialah ammonium klorida dan pelbagai nitrat (peter garam). Nitrogen nitrida hanya boleh terbentuk pada suhu dan tekanan tinggi, yang nampaknya berlaku pada peringkat awal pembangunan Bumi. Pengumpulan besar garam hanya terdapat dalam iklim padang pasir kering (, dsb.). Sebilangan kecil nitrogen tetap terdapat dalam (1-2.5%) dan (0.02-1.5%), serta di perairan sungai, laut dan lautan. Nitrogen terkumpul dalam tanah (0.1%) dan organisma hidup (0.3%). Nitrogen adalah sebahagian daripada molekul protein dan banyak sebatian organik semula jadi.

Kitaran nitrogen dalam alam semula jadi

Secara semula jadi, terdapat kitaran nitrogen, yang merangkumi kitaran nitrogen atmosfera molekul dalam biosfera, kitaran dalam atmosfera nitrogen terikat secara kimia, kitaran nitrogen permukaan yang tertimbus dengan bahan organik dalam litosfera dengan kembalinya ke atmosfera. . Nitrogen untuk industri sebelum ini diekstrak sepenuhnya daripada deposit saltpeter semulajadi, yang bilangannya sangat terhad di dunia. Deposit nitrogen yang sangat besar dalam bentuk natrium nitrat ditemui di Chile; pengeluaran garam dalam beberapa tahun berjumlah lebih daripada 3 juta tan.


Nitrogen adalah gas yang sedikit larut dalam air dan tidak mempunyai warna, bau atau rasa. Dalam bentuk bebasnya, nitrogen boleh digunakan dalam pelbagai industri. Mari kita lihat lebih dekat industri yang menggunakan nitrogen.

Metalurgi

  • Semasa penyepuhlindapan, pensinteran dengan serbuk logam.
  • Dengan pengerasan neutral, pematerian keras.
  • Semasa sianidasi (nitrogen diperlukan untuk melindungi logam ferus dan bukan ferus).
  • Nitrogen juga memainkan peranan penting dalam pengendalian peranti pengecasan relau letupan dan mesin pelucutan logam api.
  • Pada pengeluaran kok.

Kimia, gas, minyak

  • Gas nitrogen digunakan semasa pembangunan telaga. Ia digunakan untuk mengurangkan paras air dalam telaga. Kaedah ini sangat menjanjikan; ia dicirikan oleh kebolehpercayaan, serta kemudahan kawalan dan pengawalan proses ke atas pelbagai tekanan dan kadar aliran. Dengan bantuan nitrogen gas, telaga dalam dengan cepat dikosongkan, cepat dan tajam, atau penurunan tekanan secara perlahan dan beransur-ansur di dalam telaga. Nitrogen menyediakan saliran pembentukan dan penambahan semula gas termampat, yang diperlukan untuk aliran cecair.
  • Nitrogen digunakan untuk mencipta persekitaran lengai dalam pelbagai bekas semasa operasi pemunggahan dan pemuatan. Nitrogen juga digunakan semasa memadamkan kebakaran, semasa ujian dan pembersihan saluran paip.
  • Nitrogen dalam bentuk tulen digunakan untuk sintesis ammonia, dalam pengeluaran baja jenis nitrogen, serta dalam pemprosesan gas yang berkaitan dan penukaran metana.
  • Nitrogen digunakan untuk mengurangkan mendapan di kilang penapisan petroleum, untuk memproses komponen oktana tinggi dan untuk meningkatkan produktiviti keropok petroleum.

Memadamkan api

  • Nitrogen mempunyai sifat lengai, yang mana ia mungkin untuk menggantikan oksigen dan mencegah tindak balas pengoksidaan. Pembakaran, pada dasarnya, pengoksidaan yang cepat, disebabkan oleh kehadiran oksigen dalam atmosfera dan sumber pembakaran, yang boleh menjadi percikan, arka elektrik, atau hanya tindak balas kimia dengan sejumlah besar haba yang dihasilkan. Dengan menggunakan nitrogen, keadaan ini boleh dielakkan. Jika kepekatan nitrogen dalam persekitaran adalah 90%, maka kebakaran tidak akan berlaku.
  • Kedua-dua loji nitrogen pegun dan stesen pengeluaran nitrogen mudah alih boleh mencegah kebakaran dengan berkesan. Dengan bantuan mereka, api juga boleh berjaya dipadamkan.

Ubat

  • Dalam penyelidikan di makmal, untuk analisis hospital.

Industri perlombongan

  • Dalam lombong arang batu, nitrogen juga diperlukan untuk memadam kebakaran.

Farmaseutikal

  • Nitrogen digunakan untuk membungkus, mengangkut dan menggantikan oksigen daripada pelbagai takungan produk.

Industri Makanan

  • Nitrogen diperlukan untuk pengendalian, penyimpanan, pembungkusan produk makanan (terutamanya keju dan produk berlemak, yang sangat cepat teroksida oleh oksigen), untuk meningkatkan jangka hayatnya, serta untuk mengekalkan rasa produk ini.
  • Campuran nitrogen dan karbon dioksida membantu menghentikan bakteria daripada membiak.
  • Nitrogen, mewujudkan persekitaran lengai, membantu melindungi makanan daripada serangga berbahaya.
  • Nitrogen bertindak sebagai pelarut untuk menghasilkan campuran gas.

Industri pulpa dan kertas

  • Nitrogen digunakan dalam proses rasuk katod pada kertas, kadbod, dan juga beberapa barang kayu untuk mempolimerkan salutan varnis. Kaedah ini membolehkan untuk mengurangkan kos photoinitiators, serta mengurangkan pelepasan sebatian meruap dan meningkatkan kualiti pemprosesan.
Oleh itu, terdapat banyak industri yang menggunakan nitrogen. Dan semua ini membuktikan serba boleh dan kaitannya.

Nitrogen

NITROGEN-A; m.[Bahasa Perancis azote daripada bahasa Yunani. an- - bukan-, tanpa- dan zōtikos - memberi kehidupan]. Unsur kimia (N), gas tidak berwarna dan tidak berbau yang tidak menyokong pernafasan atau pembakaran (ia membentuk sebahagian besar udara mengikut isipadu dan jisim, dan merupakan salah satu unsur utama pemakanan tumbuhan).

◁ Nitrogen, oh, oh. A-th asid. A baja. Nitrogen, oh, oh. A-th asid.

nitrogen

(lat. Nitrogenium), unsur kimia kumpulan V jadual berkala. Nama daripada Greek. a... ialah awalan negatif, dan zōē ialah kehidupan (tidak menyokong pernafasan dan pembakaran). Nitrogen bebas terdiri daripada molekul 2-atom (N 2); gas tidak berwarna dan tidak berbau; ketumpatan 1.25 g/l, t pl –210ºC, t kip –195.8ºC. Secara kimia sangat lengai, tetapi bertindak balas dengan sebatian kompleks logam peralihan. Komponen utama udara (78.09% daripada isipadu), pemisahan yang menghasilkan nitrogen perindustrian (lebih daripada 3/4 pergi ke sintesis ammonia). Digunakan sebagai medium lengai untuk banyak proses teknologi; nitrogen cecair ialah penyejuk. Nitrogen adalah salah satu unsur biogenik utama yang merupakan sebahagian daripada protein dan asid nukleik.

NITROGEN

NITROGEN (lat. Nitrogenium - menimbulkan nitrat), N (baca "en"), unsur kimia tempoh kedua kumpulan VA jadual berkala, nombor atom 7, jisim atom 14.0067. Dalam bentuk bebasnya, ia adalah gas tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak larut dalam air. Terdiri daripada molekul N 2 diatomik dengan kekuatan tinggi. Merujuk kepada bukan logam.
Nitrogen semulajadi terdiri daripada nuklida yang stabil (cm. NUKLID) 14 N (kandungan dalam campuran 99.635% mengikut berat) dan 15 N. Konfigurasi lapisan elektronik luar 2 s 2 2p 3 . Jejari atom nitrogen neutral ialah 0.074 nm, jejari ion: N 3- - 0.132, N 3+ - 0.030 dan N 5+ - 0.027 nm. Tenaga pengionan berjujukan atom nitrogen neutral adalah, masing-masing, 14.53, 29.60, 47.45, 77.47 dan 97.89 eV. Menurut skala Pauling, keelektronegatifan nitrogen ialah 3.05.
Sejarah penemuan
Ditemui pada tahun 1772 oleh saintis Scotland D. Rutherford dalam komposisi produk pembakaran arang batu, sulfur dan fosforus sebagai gas yang tidak sesuai untuk pernafasan dan pembakaran ("udara yang menyesakkan") dan, tidak seperti CO 2, tidak diserap oleh larutan alkali. Tidak lama kemudian ahli kimia Perancis A.L. Lavoisier (cm. LAVOISIER Antoine Laurent) membuat kesimpulan bahawa gas "mencekik" adalah sebahagian daripada udara atmosfera, dan mencadangkan nama "azote" untuknya (dari azoos Yunani - tidak bermaya). Pada tahun 1784, ahli fizik dan kimia Inggeris G. Cavendish (cm. CAVENDISH Henry) mewujudkan kehadiran nitrogen dalam nitrat (oleh itu nama Latin untuk nitrogen, dicadangkan pada tahun 1790 oleh ahli kimia Perancis J. Chantal).
Berada di alam semula jadi
Secara semula jadi, nitrogen bebas (molekul) adalah sebahagian daripada udara atmosfera (dalam udara 78.09% mengikut isipadu dan 75.6% dengan jisim nitrogen), dan dalam bentuk terikat - dalam komposisi dua nitrat: natrium NaNO 3 (ditemui di Chile, Oleh itu, namakan garam Chile (cm. CHILEAN SALTPETER)) dan kalium KNO 3 (ditemui di India, maka nama saltpeter India) - dan beberapa sebatian lain. Nitrogen berada di kedudukan ke-17 dalam kelimpahan dalam kerak bumi, menyumbang 0.0019% daripada kerak bumi mengikut jisim. Walaupun namanya, nitrogen terdapat dalam semua organisma hidup (1-3% mengikut berat kering), sebagai unsur biogenik yang paling penting. (cm. ELEMEN BIOGENIK). Ia adalah sebahagian daripada molekul protein, asid nukleik, koenzim, hemoglobin, klorofil dan banyak bahan aktif biologi yang lain. Sesetengah mikroorganisma yang dipanggil pengikat nitrogen dapat mengasimilasikan nitrogen molekul dari udara, menukarkannya kepada sebatian yang tersedia untuk digunakan oleh organisma lain (lihat Pengikat nitrogen (cm. PENETAPAN NITROGEN)). Transformasi sebatian nitrogen dalam sel hidup adalah bahagian metabolisme yang paling penting dalam semua organisma.
resit
Dalam industri, nitrogen diperoleh daripada udara. Untuk melakukan ini, udara mula-mula disejukkan, dicairkan, dan udara cecair tertakluk kepada penyulingan. Nitrogen mempunyai takat didih sedikit lebih rendah (-195.8°C) daripada komponen udara yang lain, oksigen (-182.9°C), jadi apabila udara cecair dipanaskan dengan perlahan, nitrogen menyejat terlebih dahulu. Gas nitrogen dibekalkan kepada pengguna dalam bentuk termampat (150 atm. atau 15 MPa) dalam silinder hitam dengan tulisan "nitrogen" kuning. Simpan nitrogen cecair dalam kelalang Dewar (cm. KAPAL DEWARD).
Di makmal, nitrogen tulen (“kimia”) diperoleh dengan menambahkan larutan tepu ammonium klorida NH 4 Cl kepada pepejal natrium nitrit NaNO 2 apabila dipanaskan:
NaNO 2 + NH 4 Cl = NaCl + N 2 + 2H 2 O.
Anda juga boleh memanaskan ammonium nitrit pepejal:
NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O.
Sifat fizikal dan kimia
Ketumpatan nitrogen gas pada 0 °C ialah 1.25046 g/dm 3, nitrogen cecair (pada takat didih) ialah 0.808 kg/dm 3. Gas nitrogen pada tekanan normal pada suhu –195.8 °C bertukar menjadi cecair tidak berwarna, dan pada suhu –210.0 °C menjadi pepejal putih. Dalam keadaan pepejal, ia wujud dalam bentuk dua pengubahsuaian polimorfik: di bawah –237.54 °C bentuk dengan kekisi padu adalah stabil, di atas – dengan kekisi heksagon.
Suhu kritikal nitrogen ialah –146.95 °C, tekanan kritikal ialah 3.9 MPa, titik triple terletak pada suhu –210.0 °C dan tekanan 125.03 hPa, dari mana ia mengikuti nitrogen pada suhu bilik tidak pada sebarang , walaupun tekanan yang sangat tinggi, tidak boleh ditukar menjadi cecair.
Haba penyejatan nitrogen cecair ialah 199.3 kJ/kg (pada takat didih), haba pelakuran nitrogen ialah 25.5 kJ/kg (pada suhu –210 °C).
Tenaga pengikat atom dalam molekul N 2 adalah sangat tinggi dan berjumlah 941.6 kJ/mol. Jarak antara pusat atom dalam molekul ialah 0.110 nm. Ini menunjukkan bahawa ikatan antara atom nitrogen adalah tiga kali ganda. Kekuatan tinggi molekul N 2 boleh dijelaskan dalam rangka kaedah orbital molekul. Skema tenaga untuk mengisi orbital molekul dalam molekul N 2 menunjukkan bahawa hanya orbital s- dan p-ikatan di dalamnya diisi dengan elektron. Molekul nitrogen adalah bukan magnet (diamagnetik).
Disebabkan oleh kekuatan molekul N 2 yang tinggi, proses penguraian pelbagai sebatian nitrogen (termasuk RDX bahan letupan yang terkenal (cm. RDX)) apabila dipanaskan, terkena, dsb. membawa kepada pembentukan molekul N 2. Oleh kerana isipadu gas yang terhasil adalah lebih besar daripada isipadu bahan letupan asal, letupan berlaku.
Secara kimia, nitrogen agak lengai dan pada suhu bilik hanya bertindak balas dengan litium logam (cm. LITHIUM) dengan pembentukan pepejal litium nitrida Li 3 N. Dalam sebatian ia mempamerkan pelbagai keadaan pengoksidaan (dari –3 hingga +5). Membentuk ammonia dengan hidrogen (cm. AMMONIA) NH3. Hidrazin diperoleh secara tidak langsung (bukan daripada bahan mudah) (cm. HIDRAZINE) N 2 H 4 dan asid hidronitrik HN 3. Garam asid ini adalah azida (cm. AZIDS). Plumbum azida Pb(N 3) 2 terurai apabila hentaman, jadi ia digunakan sebagai peledak, contohnya, dalam kapsul kartrij.
Beberapa oksida nitrogen diketahui (cm. NITROGEN OKSIDA). Nitrogen tidak bertindak balas secara langsung dengan halogen; NF 3, NCl 3, NBr 3 dan NI 3, serta beberapa oksihalida (sebatian yang, sebagai tambahan kepada nitrogen, mengandungi kedua-dua atom halogen dan oksigen, contohnya, NOF 3 ) diperoleh secara tidak langsung .
Nitrogen halida tidak stabil dan mudah terurai apabila dipanaskan (sesetengahnya semasa penyimpanan) menjadi bahan ringkas. Oleh itu, NI 3 memendakan apabila larutan akueus ammonia dan tincture iodin digabungkan. Walaupun dengan sedikit kejutan, NI 3 kering meletup:
2NI 3 = N 2 + 3I 2.
Nitrogen tidak bertindak balas dengan sulfur, karbon, fosforus, silikon dan beberapa bukan logam lain.
Apabila dipanaskan, nitrogen bertindak balas dengan magnesium dan logam tanah beralkali, menghasilkan nitrida seperti garam daripada formula am M 3 N 2, yang terurai dengan air untuk membentuk hidroksida dan ammonia yang sepadan, contohnya:
Ca 3 N 2 + 6H 2 O = 3Ca(OH) 2 + 2NH 3.
Nitrida logam alkali berkelakuan serupa. Interaksi nitrogen dengan logam peralihan membawa kepada pembentukan nitrida seperti logam pepejal daripada pelbagai komposisi. Contohnya, apabila besi dan nitrogen berinteraksi, nitrida besi daripada komposisi Fe 2 N dan Fe 4 N terbentuk Apabila nitrogen dipanaskan dengan asetilena C 2 H 2, hidrogen sianida HCN boleh diperolehi.
Daripada sebatian nitrogen tak organik yang kompleks, asid nitrik adalah yang paling penting (cm. ASID NITRIK) HNO 3, garamnya nitrat (cm. NITRAT), dan asid nitrus HNO 2 dan garamnya nitrit (cm. NITRIT).
Permohonan
Dalam industri, gas nitrogen digunakan terutamanya untuk menghasilkan ammonia (cm. AMMONIA). Sebagai gas lengai secara kimia, nitrogen digunakan untuk menyediakan persekitaran lengai dalam pelbagai proses kimia dan metalurgi, apabila mengepam cecair mudah terbakar. Nitrogen cecair digunakan secara meluas sebagai penyejuk (cm. PENYEJUK), ia digunakan dalam perubatan, terutamanya dalam kosmetologi. Baja mineral nitrogen penting dalam mengekalkan kesuburan tanah (cm. BAJA MINERAL).


Kamus ensiklopedia. 2009 .

sinonim:

Lihat apa "nitrogen" dalam kamus lain:

    - (N) unsur kimia, gas, tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau; membentuk 4/5 (79%) udara; pukul berat 0.972; berat atom 14; terpeluwap menjadi cecair pada 140 °C. dan tekanan 200 atmosfera; penyusun banyak bahan tumbuhan dan haiwan. Kamus… … Kamus perkataan asing bahasa Rusia

    NITROGEN- NITROGEN, kimia. unsur, simbol N (French AZ), nombor siri 7, di. V. 14.008; takat didih 195.7°; 1 l A. pada tekanan 0° dan 760 mm. berat 1.2508 g [lat. Nitrogenium ("menjana saltpeter"), Jerman. Stickstoff (“mencekik… … Ensiklopedia Perubatan Hebat

    - (lat. Nitrogenium) N, unsur kimia kumpulan V sistem berkala, nombor atom 7, jisim atom 14.0067. Nama itu berasal dari bahasa Yunani awalan negatif dan zoe life (tidak menyokong pernafasan atau pembakaran). Nitrogen bebas terdiri daripada 2 atom... ... Kamus Ensiklopedia Besar

    nitrogen- a m. Arab. 1787. Lexis.1. ahli alkimia Perkara pertama logam ialah merkuri logam. Sl. 18. Paracelsus berangkat ke akhir dunia, menawarkan kepada setiap orang Laudanum dan Azothnya dengan harga yang sangat berpatutan, untuk penyembuhan semua yang mungkin... ... Kamus Sejarah Gallicisms Bahasa Rusia

    - (Nitrogenium), N, unsur kimia kumpulan V sistem berkala, nombor atom 7, jisim atom 14.0067; gas, takat didih 195.80 shs. Nitrogen ialah komponen utama udara (78.09% mengikut isipadu), merupakan sebahagian daripada semua organisma hidup (dalam badan manusia... ... Ensiklopedia moden

    Nitrogen- (Nitrogenium), N, unsur kimia kumpulan V sistem berkala, nombor atom 7, jisim atom 14.0067; gas, takat didih 195.80 °C. Nitrogen ialah komponen utama udara (78.09% mengikut isipadu), merupakan sebahagian daripada semua organisma hidup (dalam badan manusia... ... Kamus Ensiklopedia Bergambar

    - (tanda kimia N, berat atom 14) salah satu unsur kimia tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa; sangat sedikit larut dalam air. Graviti tentu ialah 0.972. Pictet di Geneva dan Calhet di Paris berjaya memeluwap nitrogen dengan meletakkannya pada tekanan tinggi... Ensiklopedia Brockhaus dan Efron

    N (lat. Nitrogenium * a. nitrogen; n. Stickstoff; f. azote, nitrogen; i. nitrogeno), kimia. unsur kumpulan V adalah berkala. Sistem Mendeleev, at.sci. 7, pada. m. 14.0067. Dibuka pada tahun 1772 penyelidik D. Rutherford. Dalam keadaan biasa A.…… Ensiklopedia geologi

    Lelaki, chem. asas, unsur utama saltpeter; saltpeter, saltpeter, saltpeter; ia juga merupakan komponen utama, dalam kuantiti, udara kita (nitrogen 79 isipadu, oksigen 21). Nitrogenous, nitrogenous, nitrogenous, mengandungi nitrogen. Ahli kimia membezakan... Kamus Penerangan Dahl

    Organogen, nitrogen Kamus sinonim Rusia. kata nama nitrogen, bilangan sinonim: 8 gas (55) bukan logam... kamus sinonim

    Nitrogen ialah gas yang memadamkan api kerana ia tidak terbakar dan tidak menyokong pembakaran. Ia diperoleh melalui penyulingan pecahan udara cecair dan disimpan di bawah tekanan dalam silinder keluli. Nitrogen digunakan terutamanya untuk pengeluaran ammonia dan kalsium sianamida, dan... ... Istilah rasmi

Buku

  • Ujian kimia. Nitrogen dan fosforus. Karbon dan silikon. logam. Gred 9 (Kepada buku teks oleh G. E. Rudzitis, F. G. Feldman "Kimia. Gred 9", Borovskikh T.. Manual ini mematuhi sepenuhnya standard pendidikan negeri persekutuan (generasi kedua). Manual termasuk ujian yang meliputi topik G. buku teks. E. Rudzitisa, F. G.…


© 2024 netdenegnakino.ru - Tidak untuk berdua. Kimia. Fizik. Ejaan. Geografi