నీటిలో నత్రజని ఏది లేదా... రసాయన మూలకం యొక్క అప్లికేషన్

నైట్రోజన్ (ఇంగ్లీష్ నైట్రోజన్, ఫ్రెంచ్ అజోట్, జర్మన్ స్టిక్‌స్టాఫ్) అనేక మంది పరిశోధకులచే దాదాపు ఏకకాలంలో కనుగొనబడింది. కావెండిష్ గాలి నుండి నైట్రోజన్‌ని పొందింది (1772) దానిని వేడి బొగ్గు గుండా పంపి, ఆపై కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను గ్రహించేందుకు క్షార ద్రావణం ద్వారా పంపింది. కావెండిష్ కొత్త వాయువుకు ప్రత్యేక పేరును ఇవ్వలేదు, దీనిని మెఫిటిక్ గాలి (లాటిన్ - మెఫిటిస్ - భూమి యొక్క ఊపిరి లేదా హానికరమైన బాష్పీభవనం) అని సూచిస్తుంది. అధికారికంగా, నత్రజని యొక్క ఆవిష్కరణ సాధారణంగా రూథర్‌ఫోర్డ్‌కు ఆపాదించబడింది, అతను 1772లో ఒక పరిశోధనను ప్రచురించాడు, "ఆన్ ఫిక్స్‌డ్ ఎయిర్, లేకపోతే కాల్డ్ అస్ఫిక్సియేటింగ్ ఎయిర్", ఇది నత్రజని యొక్క కొన్ని రసాయన లక్షణాలను వివరించిన మొదటి వ్యక్తి. అదే సంవత్సరాల్లో, షీలే కావెండిష్ మాదిరిగానే వాతావరణ గాలి నుండి నత్రజనిని పొందింది. అతను కొత్త గ్యాస్ చెడిపోయిన గాలి (Verdorbene Luft) అని పిలిచాడు. ప్రీస్ట్లీ (1775) నైట్రోజన్ phlogisticated గాలి అని పిలిచాడు. 1776-1777లో లావోసియర్ వాతావరణ గాలి యొక్క కూర్పును వివరంగా అధ్యయనం చేసి, దాని వాల్యూమ్‌లో 4/5 ఉక్కిరిబిక్కిరి చేసే వాయువు (ఎయిర్ మోఫెట్) కలిగి ఉందని కనుగొన్నారు.
లావోసియర్ ప్రతికూల గ్రీకు ఉపసర్గ "a" నుండి మూలకం "నత్రజని" మరియు జీవితం "జో" అనే పదం నుండి పేరు పెట్టాలని ప్రతిపాదించాడు, శ్వాసక్రియకు మద్దతు ఇవ్వడంలో దాని అసమర్థతను నొక్కి చెప్పాడు. 1790 లో, నత్రజని (నత్రజని - “సాల్ట్‌పీటర్-ఫార్మింగ్”) కోసం “నత్రజని” అనే పేరు ప్రతిపాదించబడింది, ఇది తరువాత మూలకం యొక్క అంతర్జాతీయ పేరు (నైట్రోజినియం) మరియు నత్రజని కోసం చిహ్నంగా మారింది - N.

ప్రకృతిలో ఉండటం, స్వీకరించడం:

నత్రజని ప్రకృతిలో ప్రధానంగా స్వేచ్ఛా స్థితిలో సంభవిస్తుంది. గాలిలో, దాని వాల్యూమ్ భిన్నం 78.09% మరియు దాని ద్రవ్యరాశి భిన్నం 75.6%. నేలల్లో నత్రజని సమ్మేళనాలు తక్కువ పరిమాణంలో కనిపిస్తాయి. నత్రజని ప్రోటీన్లు మరియు అనేక సహజ సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలో భాగం. భూమి యొక్క క్రస్ట్‌లో మొత్తం నైట్రోజన్ కంటెంట్ 0.01%.
వాతావరణంలో దాదాపు 4 క్వాడ్రిలియన్ (4 10 15) టన్నుల నైట్రోజన్ ఉంటుంది మరియు మహాసముద్రాలలో దాదాపు 20 ట్రిలియన్ (20 10 12) టన్నులు ఉంటాయి. ఈ మొత్తంలో ఒక చిన్న భాగం - సుమారు 100 బిలియన్ టన్నులు - ప్రతి సంవత్సరం బంధించబడి జీవులలో కలిసిపోతుంది. ఈ 100 బిలియన్ టన్నుల స్థిర నత్రజనిలో, కేవలం 4 బిలియన్ టన్నులు మొక్క మరియు జంతు కణజాలాలలో మాత్రమే కనిపిస్తాయి-మిగిలినవి కుళ్ళిపోతున్న సూక్ష్మజీవులలో పేరుకుపోతాయి మరియు చివరికి వాతావరణంలోకి తిరిగి వస్తాయి.
సాంకేతికతలో, నైట్రోజన్ గాలి నుండి పొందబడుతుంది. నత్రజనిని పొందేందుకు, గాలి ద్రవ స్థితికి బదిలీ చేయబడుతుంది, ఆపై బాష్పీభవనం ద్వారా తక్కువ అస్థిర ఆక్సిజన్ నుండి నైట్రోజన్ వేరు చేయబడుతుంది (t బేల్ N 2 = -195.8 ° C, t బేల్ O 2 = -183 ° C)
ప్రయోగశాల పరిస్థితులలో, అమ్మోనియం నైట్రేట్‌ను కుళ్ళిపోవడం ద్వారా లేదా వేడిచేసినప్పుడు అమ్మోనియం క్లోరైడ్ మరియు సోడియం నైట్రేట్‌ల ద్రావణాలను కలపడం ద్వారా స్వచ్ఛమైన నత్రజనిని పొందవచ్చు:
NH 4 NO 2 N 2 + 2H 2 O; NH 4 Cl + NaNO 2 NaCl + N 2 + 2H 2 O.

భౌతిక లక్షణాలు:

సహజ నత్రజని రెండు ఐసోటోప్‌లను కలిగి ఉంటుంది: 14 N మరియు 15 N. సాధారణ పరిస్థితుల్లో, నైట్రోజన్ అనేది రంగులేని, వాసన లేని మరియు రుచిలేని వాయువు, గాలి కంటే కొంచెం తేలికైనది, నీటిలో బాగా కరుగుతుంది (15.4 ml నైట్రోజన్ 1 లీటరు నీటిలో కరిగిపోతుంది, 31 ml ఆక్సిజన్). -195.8°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద, నత్రజని రంగులేని ద్రవంగా, -210.0°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద తెల్లటి ఘనపదార్థంగా మారుతుంది. ఘన స్థితిలో, ఇది రెండు పాలిమార్ఫిక్ సవరణల రూపంలో ఉంటుంది: క్రింద -237.54 ° C క్యూబిక్ లాటిస్‌తో ఉన్న రూపం స్థిరంగా ఉంటుంది, పైన - షట్కోణ జాలకతో.
నత్రజని అణువులోని పరమాణువుల బంధన శక్తి చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు మొత్తం 941.6 kJ/mol. అణువులోని పరమాణువుల కేంద్రాల మధ్య దూరం 0.110 nm. అణువు N 2 డయామాగ్నెటిక్. ఇది నత్రజని అణువుల మధ్య బంధం ట్రిపుల్ అని సూచిస్తుంది.
0°C వద్ద నైట్రోజన్ వాయువు సాంద్రత 1.25046 g/dm 3

రసాయన లక్షణాలు:

సాధారణ పరిస్థితుల్లో, నైట్రోజన్ దాని బలమైన సమయోజనీయ బంధం కారణంగా రసాయనికంగా క్రియారహిత పదార్థం. సాధారణ పరిస్థితుల్లో, ఇది లిథియంతో మాత్రమే చర్య జరుపుతుంది, నైట్రైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది: 6Li + N 2 = 2Li 3 N
పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో, పరమాణు నత్రజని యొక్క కార్యాచరణ పెరుగుతుంది మరియు ఇది ఆక్సిడైజింగ్ ఏజెంట్ (హైడ్రోజన్, లోహాలతో) మరియు తగ్గించే ఏజెంట్ (ఆక్సిజన్, ఫ్లోరిన్‌తో) రెండూ కావచ్చు. వేడిచేసినప్పుడు, అధిక పీడనం వద్ద మరియు ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో, నైట్రోజన్ హైడ్రోజన్‌తో చర్య జరిపి అమ్మోనియాను ఏర్పరుస్తుంది: N 2 + 3H 2 = 2NH 3
నైట్రోజన్ ఆక్సిజన్‌తో ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్‌లో మాత్రమే కలిసి నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్ (II)ను ఏర్పరుస్తుంది: N 2 + O 2 = 2NO
విద్యుత్ ఉత్సర్గలో, ఫ్లోరిన్‌తో ప్రతిచర్య కూడా సాధ్యమే: N 2 + 3F 2 = 2NF 3

అత్యంత ముఖ్యమైన కనెక్షన్లు:

నైట్రోజన్ రసాయన సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది, అన్ని ఆక్సీకరణ స్థితులలో +5 నుండి -3 వరకు ఉంటుంది. నత్రజని ఫ్లోరిన్ మరియు ఆక్సిజన్‌తో సానుకూల ఆక్సీకరణ స్థితులలో సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది మరియు +3 కంటే ఎక్కువ ఆక్సీకరణ స్థితులలో ఆక్సిజన్‌తో కూడిన సమ్మేళనాలలో మాత్రమే నత్రజని కనుగొనబడుతుంది.
అమ్మోనియా, NH 3 అనేది ఒక ఘాటైన వాసనతో రంగులేని వాయువు, నీటిలో కరుగుతుంది ("అమోనియా"). అమ్మోనియా ప్రాథమిక లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు నీరు, హైడ్రోజన్ హాలైడ్లు మరియు ఆమ్లాలతో సంకర్షణ చెందుతుంది:
NH 3 + H 2 O NH 3 *H 2 O NH 4 + + OH - ; NH 3 + HCl = NH 4 Cl
సంక్లిష్ట సమ్మేళనాలలోని సాధారణ లిగాండ్లలో ఒకటి: Cu(OH) 2 + 4NH 3 = (OH) 2 (వయోల్., r-Rom)
తగ్గించే ఏజెంట్: 2NH 3 + 3CuO 3Cu + N 2 + 3H 2 O.
హైడ్రాజిన్- N 2 H 4 (హైడ్రోజన్ పెర్నిట్రైడ్), ...
హైడ్రాక్సిలామైన్- NH 2 OH, ...
నైట్రిక్ ఆక్సైడ్(I), N 2 O (నైట్రస్ ఆక్సైడ్, లాఫింగ్ గ్యాస్). ...
నైట్రిక్ ఆక్సైడ్(II), NO అనేది రంగులేని వాయువు, వాసన లేనిది, నీటిలో కొద్దిగా కరుగుతుంది మరియు ఉప్పు-నిర్మించనిది. ప్రయోగశాలలో, అవి రాగి మరియు పలుచన నైట్రిక్ యాసిడ్‌ను ప్రతిస్పందించడం ద్వారా పొందబడతాయి:
3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
పరిశ్రమలో ఇది నైట్రిక్ యాసిడ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి అమ్మోనియా యొక్క ఉత్ప్రేరక ఆక్సీకరణ ద్వారా పొందబడుతుంది:
4NH 3 + 5O 2 4NO + 6 H 2 O
నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్ (IV)కి సులభంగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది: 2NO + O 2 = 2NO 2
నైట్రిక్ ఆక్సైడ్(III), ??? ...
...
నైట్రస్ యాసిడ్, ??? ...
...
నైట్రేట్స్, ??? ...
...
నైట్రిక్ ఆక్సైడ్(IV), NO 2 అనేది గోధుమ రంగు యొక్క విషపూరిత వాయువు, ఒక విలక్షణమైన వాసన కలిగి ఉంటుంది, నీటిలో బాగా కరిగిపోతుంది, నైట్రస్ మరియు నైట్రిక్ అనే రెండు ఆమ్లాలను ఇస్తుంది: H 2 O + NO 2 = HNO 2 + HNO 3
చల్లబడినప్పుడు, అది రంగులేని డైమర్‌గా మారుతుంది: 2NO 2 N 2 O 4
నైట్రిక్ ఆక్సైడ్(V), ??? ...
...
నైట్రిక్ ఆమ్లం, HNO 3 ఒక ఘాటైన వాసనతో రంగులేని ద్రవం, మరిగే స్థానం = 83°C. బలమైన ఆమ్లం, లవణాలు - నైట్రేట్లు. బలమైన ఆక్సీకరణ ఏజెంట్లలో ఒకటి, ఇది అత్యధిక ఆక్సీకరణ స్థితి N +5లో యాసిడ్ అవశేషాలలో నైట్రోజన్ పరమాణువు ఉండటం వల్ల వస్తుంది. నైట్రిక్ యాసిడ్ లోహాలతో చర్య జరిపినప్పుడు, ప్రధాన ఉత్పత్తి హైడ్రోజన్ కాదు, కానీ నైట్రేట్ అయాన్ యొక్క వివిధ తగ్గింపు ఉత్పత్తులు:
Cu + 4HNO 3 (conc) = Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;
4Mg + 10HNO 3 (అత్యంత పలచబరిచినది) = 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 5H 2 O.
నైట్రేట్స్, ??? ...
...

అప్లికేషన్:

జడ వాతావరణాన్ని సృష్టించడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది - పాదరసం థర్మామీటర్లలో విద్యుత్ ప్రకాశించే దీపాలను మరియు ఖాళీ స్థలాన్ని నింపడం, ద్రవాలను పంపింగ్ చేసేటప్పుడు, ఆహార పరిశ్రమలో ప్యాకేజింగ్ వాయువుగా. ఇది ఉక్కు ఉత్పత్తుల ఉపరితలంపై నైట్రైడ్ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది; ఇనుప నైట్రైడ్లు ఉపరితల పొరలో ఏర్పడతాయి, ఇది ఉక్కుకు ఎక్కువ గట్టిదనాన్ని ఇస్తుంది. లిక్విడ్ నైట్రోజన్ తరచుగా వివిధ పదార్ధాల లోతైన శీతలీకరణ కోసం ఉపయోగిస్తారు.
నత్రజని మొక్కలు మరియు జంతువుల జీవితానికి ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఇది ప్రోటీన్ పదార్ధాలలో భాగం. అమ్మోనియాను ఉత్పత్తి చేయడానికి పెద్ద మొత్తంలో నత్రజని ఉపయోగించబడుతుంది. నత్రజని సమ్మేళనాలను ఖనిజ ఎరువులు, పేలుడు పదార్థాలు మరియు అనేక పరిశ్రమలలో ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.

ఎల్.వి. చెర్కాషినా
HF Tyumen స్టేట్ యూనివర్శిటీ, gr. 542(I)

మూలాలు:
- జి.పి. ఖోమ్చెంకో. విశ్వవిద్యాలయాలకు దరఖాస్తుదారుల కోసం కెమిస్ట్రీపై మాన్యువల్. M., న్యూ వేవ్, 2002.
- ఎ.ఎస్. ఎగోరోవ్, కెమిస్ట్రీ. విశ్వవిద్యాలయాలలో ప్రవేశించే వారికి ట్యూటరింగ్ సహాయం. రోస్టోవ్-ఆన్-డాన్, ఫీనిక్స్, 2003.
- మూలకాల ఆవిష్కరణ మరియు వాటి పేర్ల మూలం/

నైట్రోజన్రంగులేని మరియు విషపూరితం, వాసన మరియు రుచి లేనిది. నత్రజని ప్రకృతిలో సాధారణ ఉష్ణోగ్రతలు మరియు పీడనాల వద్ద మండే వాయువుగా ఉంటుంది. ఈ వాయువు (నత్రజని) గాలి కంటే కొంత తేలికైనది, కాబట్టి దాని ఏకాగ్రత ఎత్తుతో పెరుగుతుంది. దాని మరిగే బిందువుకు చల్లబడినప్పుడు, నత్రజని రంగులేని ద్రవంగా మారుతుంది, ఇది నిర్దిష్ట ఒత్తిడి మరియు ఉష్ణోగ్రత వద్ద రంగులేని స్ఫటికాకార ఘనంగా మారుతుంది. నత్రజని నీటిలో మరియు చాలా ఇతర ద్రవాలలో కొద్దిగా కరుగుతుంది మరియు విద్యుత్ మరియు వేడి యొక్క పేలవమైన కండక్టర్.

నత్రజని యొక్క చాలా ఉపయోగాలు దాని జడ లక్షణాల కారణంగా ఉన్నాయి. అయితే, అధిక పీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నైట్రోజన్లిథియం మరియు మెగ్నీషియం వంటి కొన్ని క్రియాశీల లోహాలతో చర్య జరిపి నైట్రైడ్‌లను ఏర్పరుస్తుంది మరియు ఆక్సిజన్ మరియు హైడ్రోజన్ వంటి కొన్ని వాయువులతో కూడా చర్య జరుపుతుంది.

నత్రజని గురించి ప్రాథమిక వాస్తవాలు: ఆవిష్కరణ చరిత్ర మరియు ప్రాథమిక లక్షణాలు

నైట్రోజన్ (N2)- భూమిపై అత్యంత సాధారణ పదార్ధాలలో ఒకటి. ఇది మన గ్రహం యొక్క వాతావరణంలో 75%, ఆక్సిజన్ వాటా 22% మాత్రమే.

విచిత్రమేమిటంటే, శాస్త్రవేత్తలకు ఈ వాయువు ఉనికి గురించి చాలా కాలంగా తెలియదు. 1772 వరకు ఆంగ్ల రసాయన శాస్త్రవేత్త డేనియల్ రూథర్‌ఫోర్డ్ దీనిని "చెడిపోయిన గాలి" అని వర్ణించాడు, దహనానికి మద్దతు ఇవ్వలేడు, క్షారాలకు ప్రతిస్పందించలేడు మరియు శ్వాసక్రియకు పనికిరానిది. పదం స్వయంగా " నైట్రోజన్"(గ్రీకు నుండి - "నిర్జీవం") 15 సంవత్సరాల తరువాత ఆంటోయిన్ లావోసియర్ ప్రతిపాదించాడు.

సాధారణ పరిస్థితుల్లో, ఇది రంగులేని, వాసన లేని మరియు రుచిలేని వాయువు, గాలి కంటే బరువుగా మరియు ఆచరణాత్మకంగా జడమైనది. -195.8 °C ఉష్ణోగ్రత వద్ద అది ద్రవ స్థితికి మారుతుంది; -209.9 °C వద్ద - స్ఫటికీకరణ, మంచును పోలి ఉంటుంది.

నత్రజని యొక్క అప్లికేషన్లు

ప్రస్తుతం, నైట్రోజన్మానవ కార్యకలాపాల యొక్క అన్ని రంగాలలో విస్తృత అనువర్తనాన్ని కనుగొంది.

అందువలన, చమురు మరియు గ్యాస్ పరిశ్రమ చమురు బావులలో స్థాయి మరియు పీడనాన్ని నియంత్రించడానికి, సహజ వాయువు నిల్వ ట్యాంకుల నుండి ఆక్సిజన్‌ను స్థానభ్రంశం చేయడానికి మరియు పైప్‌లైన్‌లను ప్రక్షాళన చేయడానికి మరియు పరీక్షించడానికి దీనిని ఉపయోగిస్తుంది. రసాయన పరిశ్రమకు ఎరువులు మరియు అమ్మోనియా సంశ్లేషణ ఉత్పత్తికి మరియు అనేక సాంకేతిక ప్రక్రియల కోసం మెటలర్జీకి ఇది అవసరం. ధన్యవాదాలు నైట్రోజన్ ఆక్సిజన్‌ను స్థానభ్రంశం చేస్తుంది, కానీ దహనానికి మద్దతు ఇవ్వదు, ఇది మంటలను ఆర్పే ప్రక్రియలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఆహార పరిశ్రమలో, నత్రజని వాతావరణంలో ప్యాకేజింగ్ ఉత్పత్తులు సంరక్షణకారుల వాడకాన్ని భర్తీ చేస్తాయి మరియు కొవ్వుల ఆక్సీకరణ మరియు సూక్ష్మజీవుల అభివృద్ధిని నిరోధిస్తుంది. అదనంగా, ఈ పదార్ధం ఫార్మాస్యూటికల్స్లో వివిధ ఔషధాలను పొందేందుకు మరియు ప్రయోగశాల డయాగ్నస్టిక్స్లో - అనేక పరీక్షలను నిర్వహించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

ద్రవ నత్రజని మంచు స్ఫటికాలు ఏర్పడకుండా, క్షణాల వ్యవధిలో దేనినైనా స్తంభింపజేస్తుంది.అందువల్ల, వైద్యులు చనిపోయిన కణాలను తొలగించడానికి క్రయోథెరపీలో, అలాగే స్పెర్మ్, గుడ్లు మరియు కణజాల నమూనాల క్రియోప్రెజర్వేషన్‌లో ఉపయోగిస్తారు.

ఇది ఆసక్తికరంగా ఉంది:

• లిక్విడ్ నైట్రోజన్‌తో తయారైన తక్షణ ఐస్‌క్రీమ్‌ను 1998లో బయాలజిస్ట్ కర్ట్ జోన్స్ వంటగదిలో స్నేహితులతో కలిసి మోసగిస్తూ కనిపెట్టారు. తదనంతరం, అతను ఈ డెజర్ట్‌ను ఉత్పత్తి చేసే సంస్థను స్థాపించాడు, ఇది అమెరికన్ స్వీట్ టూత్‌లలో డిమాండ్ ఉంది.
• ప్రపంచ పరిశ్రమ భూమి యొక్క వాతావరణం నుండి సంవత్సరానికి 1 మిలియన్ టన్నుల ఈ వాయువును పొందుతుంది.
• 1-2 సెకన్ల పాటు ద్రవ నత్రజని గ్లాసులో మునిగిపోయిన వ్యక్తి చేతి, చర్మంతో సంబంధం ఉన్న ప్రదేశాలలో ద్రవం ఉడకబెట్టినప్పుడు ఏర్పడే గ్యాస్ బుడగలు యొక్క "తొడుగు" కారణంగా క్షేమంగా ఉంటుంది.

నైట్రోజన్

నైట్రోజన్- D.I. మెండలీవ్ యొక్క రసాయన మూలకాల యొక్క ఆవర్తన వ్యవస్థ యొక్క రెండవ కాలం యొక్క ఐదవ సమూహం యొక్క ప్రధాన ఉప సమూహం యొక్క మూలకం, పరమాణు సంఖ్య 7 తో. చిహ్నం N (lat. నైట్రోజినియం) ద్వారా సూచించబడుతుంది. సాధారణ పదార్థం నైట్రోజన్ - ఒక డయాటోమిక్ వాయువు, సాధారణ పరిస్థితులలో, రంగు, రుచి మరియు వాసన (ఫార్ములా N2) లేకుండా చాలా జడమైనది, వీటిలో భూమి యొక్క మూడు వంతుల వాతావరణం ఉంటుంది.

ఇది వేర్వేరు వ్యక్తులచే అనేకసార్లు "కనుగొంది". దీనిని భిన్నంగా పిలుస్తారు, దాదాపు ఆధ్యాత్మిక లక్షణాలను ఆపాదించడం - "ఫ్లోజిస్టికేటెడ్ ఎయిర్", మరియు "మెఫిటిక్ ఎయిర్", మరియు "వాతావరణ మోఫెట్" మరియు కేవలం "ఊపిరి పీల్చుకునే పదార్థం". ఇప్పటి వరకు, దీనికి అనేక పేర్లు ఉన్నాయి: ఇంగ్లీష్ నైట్రోజన్, ఫ్రెంచ్ అజోట్, జర్మన్ స్టిక్‌స్టాఫ్, రష్యన్ “నైట్రోజన్”...

"చెడిపోయిన గాలి" చరిత్ర

నైట్రోజన్(గ్రీకు పదం అజూస్ నుండి - నిర్జీవమైనది, లాటిన్ నైట్రోజినియం) - సౌర వ్యవస్థలో నాల్గవ అత్యంత సాధారణ మూలకం (తర్వాత హైడ్రోజన్ , హీలియం మరియు ఆక్సిజన్ ) నైట్రోజన్ సమ్మేళనాలు - సాల్ట్‌పీటర్, నైట్రిక్ యాసిడ్, అమ్మోనియా - నత్రజని స్వేచ్ఛా స్థితిలో పొందటానికి చాలా కాలం ముందు తెలుసు.

1777లో, హెన్రీ కావెండిష్ పదేపదే వేడి బొగ్గు మీదుగా గాలిని పంపి, దానికి లైతో చికిత్స చేశాడు. ఫలితంగా కావెండిష్ ఊపిరాడకుండా (లేదా మెఫిటిక్) గాలి అని పిలిచే అవశేషాలు. ఆధునిక రసాయన శాస్త్రం యొక్క దృక్కోణం నుండి, వేడి బొగ్గుతో ప్రతిచర్యలో, వాతావరణ ఆక్సిజన్ కార్బన్ డయాక్సైడ్‌లోకి కట్టుబడి ఉందని, అది క్షారంతో ప్రతిస్పందిస్తుందని స్పష్టమవుతుంది. వాయువు యొక్క మిగిలిన భాగం ఎక్కువగా నైట్రోజన్. అందువలన, కావెండిష్ నత్రజనిని వేరుచేసింది, కానీ అది ఒక కొత్త సాధారణ పదార్ధం (రసాయన మూలకం) అని అర్థం చేసుకోవడంలో విఫలమైంది.

అదే సంవత్సరం, కావెండిష్ ఈ అనుభవాన్ని జోసెఫ్ ప్రీస్ట్లీకి నివేదించాడు. ఈ సమయంలో ప్రీస్ట్లీ అనేక ప్రయోగాలు చేసాడు, అందులో అతను వాతావరణ ఆక్సిజన్‌ను కూడా బంధించాడు మరియు ఫలితంగా కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను తొలగించాడు, అనగా అతను నైట్రోజన్‌ను కూడా అందుకున్నాడు, అయినప్పటికీ, ఆ సమయంలో ఆధిపత్యంలో ఉన్న ఫ్లోజిస్టన్ సిద్ధాంతానికి మద్దతుదారుగా, అతను పూర్తిగా తప్పుగా అర్థం చేసుకున్నాడు. పొందిన ఫలితాలు (అతని అభిప్రాయం ప్రకారం, ప్రక్రియ విరుద్ధంగా ఉంది - ఇది గ్యాస్ మిశ్రమం నుండి తొలగించబడిన ఆక్సిజన్ కాదు, కానీ దీనికి విరుద్ధంగా, కాల్పుల ఫలితంగా, గాలి ఫ్లోజిస్టన్‌తో సంతృప్తమైంది; అతను మిగిలిన గాలిని పిలిచాడు ( నైట్రోజన్) సంతృప్త phlogiston, అంటే, phlogisticated).

ప్రీస్ట్లీ, అతను నైట్రోజన్‌ను వేరుచేయగలిగినప్పటికీ, అతని ఆవిష్కరణ యొక్క సారాంశాన్ని అర్థం చేసుకోవడంలో విఫలమయ్యాడని మరియు అందువలన నత్రజనిని కనుగొన్న వ్యక్తిగా పరిగణించబడలేదని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. అదే సమయంలో, అదే ఫలితంతో ఇలాంటి ప్రయోగాలు కార్ల్ షీలే చేత నిర్వహించబడ్డాయి.

ఆ సమయానికి ముందే, 1772 లో, డేనియల్ రూథర్‌ఫోర్డ్, ఒక గాజు గంటలో భాస్వరం మరియు ఇతర పదార్ధాలను కాల్చివేసాడు, దహన తర్వాత మిగిలి ఉన్న వాయువును అతను "ఊపిరాడకుండా చేసే గాలి" అని పిలిచాడు, శ్వాసక్రియ మరియు దహనానికి మద్దతు ఇవ్వలేదు. 1787లో మాత్రమే ఆంటోయిన్ లావోసియర్ గాలిని తయారు చేసే "ప్రాముఖ్యమైన" మరియు "ఊపిరి పీల్చుకునే" వాయువులు సాధారణ పదార్ధాలు అని స్థాపించాడు మరియు "నత్రజని" అనే పేరును ప్రతిపాదించాడు.

అంతకుముందు, 1784లో, G. కావెండిష్ నైట్రేట్‌లో నైట్రోజన్ భాగమని చూపించాడు; నత్రజని యొక్క లాటిన్ పేరు ఇక్కడ నుండి వచ్చింది (లేట్ లాటిన్ నైట్రమ్ - సాల్ట్‌పీటర్ మరియు గ్రీకు జెన్నా - నేను జన్మనిస్తాను, నేను ఉత్పత్తి చేస్తాను). 19వ శతాబ్దం ప్రారంభం నాటికి. స్వేచ్ఛా స్థితిలో నత్రజని యొక్క రసాయన జడత్వం మరియు ఇతర మూలకాలతో కట్టుబడి ఉన్న నత్రజని వంటి సమ్మేళనాలలో దాని ప్రత్యేక పాత్ర స్పష్టం చేయబడింది.

"జీవితాన్ని నిలబెట్టుకోలేనిది" చాలా ముఖ్యమైనది

టైటిల్ అయినప్పటికీ " నైట్రోజన్ " అంటే "జీవితం-నిలుపుదల లేనిది", వాస్తవానికి ఇది జీవితానికి అవసరమైన మూలకం. జంతు మరియు మానవ ప్రోటీన్లలో 16-17% నైట్రోజన్ ఉంటుంది. మాంసాహార జంతువుల జీవులలో, శాకాహార జంతువుల జీవులలో మరియు మొక్కలలో ఉండే ప్రోటీన్ పదార్థాలను వినియోగించడం వల్ల ప్రోటీన్ ఏర్పడుతుంది. మొక్కలు ప్రధానంగా అకర్బన నేలలో ఉన్న నత్రజని పదార్థాలను సమీకరించడం ద్వారా ప్రోటీన్‌ను సంశ్లేషణ చేస్తాయి. నత్రజని యొక్క గణనీయమైన మొత్తంలో నత్రజని-ఫిక్సింగ్ సూక్ష్మజీవులకు ధన్యవాదాలు మట్టిలోకి ప్రవేశిస్తుంది, ఇవి గాలి నుండి ఉచిత నత్రజనిని నత్రజని సమ్మేళనాలుగా మార్చగలవు. మొక్కలు (ముఖ్యంగా ఇంటెన్సివ్ ఫార్మింగ్ సమయంలో) మట్టి నుండి భారీ మొత్తంలో స్థిర నత్రజనిని వెలికితీసే ఫలితంగా, నేలలు క్షీణించబడతాయి.

నత్రజని లోపం దాదాపు అన్ని దేశాలలో వ్యవసాయానికి విలక్షణమైనది. పశుపోషణలో కూడా నత్రజని లోపం గమనించవచ్చు ("ప్రోటీన్ ఆకలి"). అందుబాటులో ఉన్న నత్రజని తక్కువగా ఉన్న నేలల్లో, మొక్కలు పేలవంగా అభివృద్ధి చెందుతాయి. గత శతాబ్దంలో, ప్రకృతిలో స్థిర నత్రజని యొక్క గొప్ప మూలం కనుగొనబడింది. ఇది చిలీ నైట్రేట్, నైట్రిక్ యాసిడ్ యొక్క సోడియం ఉప్పు. చాలా కాలం వరకు, నైట్రేట్ పరిశ్రమకు నత్రజని యొక్క ప్రధాన సరఫరాదారు. దక్షిణ అమెరికాలో దాని నిక్షేపం ప్రత్యేకమైనది, ఆచరణాత్మకంగా ప్రపంచంలోని ఏకైకది. మరియు 1879లో, పెరూ, బొలీవియా మరియు చిలీల మధ్య గొప్ప సాల్ట్‌పీటర్ సరిహద్దు ప్రావిన్స్ తారాపాకాను స్వాధీనం చేసుకోవడంపై యుద్ధం జరగడం ఆశ్చర్యకరం కాదు. విజేత చిలీ. అయినప్పటికీ, చిలీ డిపాజిట్, నత్రజని ఎరువుల కోసం ప్రపంచ డిమాండ్‌ను సంతృప్తి పరచలేకపోయింది.

గ్రహం యొక్క "నత్రజని ఆకలి"

భూమి యొక్క వాతావరణంలో దాదాపు 80% నత్రజని ఉంటుంది, అయితే భూమి యొక్క క్రస్ట్ 0.04% మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది. "నత్రజనిని ఎలా పరిష్కరించాలి" అనే సమస్య పాతది, ఇది ఆగ్రోకెమిస్ట్రీకి సమానమైన వయస్సు. ఎలక్ట్రిక్ డిశ్చార్జ్‌లో ఆక్సిజన్‌తో గాలిలో నత్రజనిని బంధించే అవకాశం మొదట ఆంగ్లేయుడు హెన్రీ కావెండిష్ ద్వారా కనిపించింది. ఇది 18వ శతాబ్దంలో తిరిగి వచ్చింది. కానీ నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్ల నియంత్రిత సంశ్లేషణ ప్రక్రియ 1904లో మాత్రమే జరిగింది. 1913లో, జర్మన్‌లు ఫ్రిట్జ్ హేబర్ మరియు కార్ల్ బాష్ నత్రజని స్థిరీకరణ కోసం అమ్మోనియా పద్ధతిని ప్రతిపాదించారు. ఇప్పుడు, ఈ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి, అన్ని ఖండాల్లోని వందలాది కర్మాగారాలు గాలి నుండి సంవత్సరానికి 20 మిలియన్ టన్నుల కంటే ఎక్కువ స్థిర నత్రజనిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. అందులో మూడు వంతులు నత్రజని ఎరువుల ఉత్పత్తికి వెళ్తుంది. అయితే, భూగోళంలోని సాగు ప్రాంతాల్లో నత్రజని లోపం సంవత్సరానికి 80 మిలియన్ టన్నుల కంటే ఎక్కువ. భూమికి తగినంత నత్రజని స్పష్టంగా లేదు. ఉత్పత్తి చేయబడిన ఉచిత నత్రజనిలో ఎక్కువ భాగం అమ్మోనియా యొక్క పారిశ్రామిక ఉత్పత్తికి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది నైట్రిక్ యాసిడ్, ఎరువులు, పేలుడు పదార్థాలు మొదలైన వాటిలో గణనీయమైన పరిమాణంలో ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది.

నత్రజని యొక్క అప్లికేషన్

ఉచిత నైట్రోజన్ అనేక పరిశ్రమలలో ఉపయోగించబడుతుంది: వివిధ రసాయన మరియు మెటలర్జికల్ ప్రక్రియలలో జడ మాధ్యమంగా, పాదరసం థర్మామీటర్లలో ఖాళీ స్థలాన్ని పూరించడానికి, మండే ద్రవాలను పంపింగ్ చేసేటప్పుడు మొదలైనవి.

ఒక ద్రవ నైట్రోజన్శీతలకరణిగా మరియు క్రయోథెరపీకి ఉపయోగిస్తారు. నత్రజని వాయువు యొక్క పారిశ్రామిక అనువర్తనాలు దాని జడ లక్షణాల కారణంగా ఉన్నాయి. వాయు నత్రజని అగ్ని మరియు పేలుడు ప్రూఫ్, ఆక్సీకరణ మరియు కుళ్ళిపోకుండా నిరోధిస్తుంది.

IN పెట్రోకెమికల్స్ నైట్రోజన్ ట్యాంకులు మరియు పైప్లైన్లను ప్రక్షాళన చేయడానికి, ఒత్తిడిలో పైప్లైన్ల ఆపరేషన్ను తనిఖీ చేయడానికి, క్షేత్రాల ఉత్పత్తిని పెంచడానికి ఉపయోగిస్తారు. మైనింగ్ లో నైట్రోజన్ గనులలో పేలుడు నిరోధక వాతావరణాన్ని సృష్టించడానికి మరియు రాతి పొరలను విస్తరించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

IN ఎలక్ట్రానిక్స్ ఉత్పత్తి నైట్రోజన్ ఆక్సిడైజింగ్ ఆక్సిజన్ ఉనికిని అనుమతించని ప్రాంతాలను ప్రక్షాళన చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఒక ప్రక్రియలో సాంప్రదాయకంగా గాలిని ఉపయోగించి నిర్వహిస్తే, ఆక్సీకరణం లేదా కుళ్ళిపోవడం ప్రతికూల కారకాలు - నైట్రోజన్ గాలిని విజయవంతంగా భర్తీ చేయగలదు.

అప్లికేషన్ యొక్క ముఖ్యమైన ప్రాంతం నైట్రోజన్ అతనిది తదుపరి సంశ్లేషణ కోసం ఉపయోగించండిఅనేక రకాల సమ్మేళనాలను కలిగి ఉంటుంది నైట్రోజన్ , అమ్మోనియా, నైట్రోజన్ ఎరువులు, పేలుడు పదార్థాలు, రంగులు మొదలైనవి. పెద్ద పరిమాణంలో నైట్రోజన్ కోక్ బ్యాటరీల నుండి కోక్‌ను అన్‌లోడ్ చేసేటప్పుడు, అలాగే ట్యాంకుల నుండి పంపులు లేదా ఇంజిన్‌లకు రాకెట్‌లలో ఇంధనాన్ని "నొక్కడం" కోసం కోక్ ఉత్పత్తిలో ("డ్రై క్వెన్చింగ్ ఆఫ్ కోక్") ఉపయోగిస్తారు.

అపోహలు: నైట్రోజన్ శాంతా క్లాజ్ కాదు

IN ఆహార పరిశ్రమ నైట్రోజన్ ఆహార సంకలితం E941గా నమోదు చేయబడింది, ప్యాకేజింగ్ మరియు నిల్వ కోసం వాయు మాధ్యమంగా, శీతలకరణి. లిక్విడ్ నైట్రోజన్ ఇది చాలా పెద్ద వస్తువులను తక్షణమే స్తంభింపజేసే పదార్థంగా చలనచిత్రాలలో తరచుగా ప్రదర్శించబడుతుంది. ఇది ఒక సాధారణ తప్పు. ఒక పువ్వును గడ్డకట్టడానికి కూడా చాలా కాలం అవసరం, ఇది చాలా తక్కువ ఉష్ణ సామర్థ్యం కారణంగా ఉంటుంది నైట్రోజన్ .

అదే కారణంగా, −180 °Cకి లాక్ చేయడం మరియు వాటిని ఒకే దెబ్బతో విభజించడం చాలా కష్టం. లీటరు ద్రవం నైట్రోజన్ , ఆవిరి మరియు 20 °C వరకు వేడి చేయడం, దాదాపు 700 లీటర్ల వాయువును ఏర్పరుస్తుంది. ఈ కారణంగా, మీరు నిల్వ చేయకూడదు నైట్రోజన్ అధిక ఒత్తిళ్లకు సరిపోని మూసి నాళాలలో. ద్రవంతో మంటలను ఆర్పే సూత్రం అదే వాస్తవంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. నైట్రోజన్ . ఆవిరైపోతోంది నైట్రోజన్ దహనానికి అవసరమైన గాలిని స్థానభ్రంశం చేస్తుంది మరియు అగ్ని ఆగిపోతుంది.

ఎందుకంటే నైట్రోజన్ , నీరు, నురుగు లేదా పొడి వలె కాకుండా, కేవలం ఆవిరైపోతుంది మరియు అదృశ్యమవుతుంది, నత్రజని మంటలను ఆర్పివేయడం అనేది విలువైన వస్తువులను సంరక్షించే దృక్కోణం నుండి అత్యంత ప్రభావవంతమైన మంటలను ఆర్పే విధానం. ఘనీభవన ద్రవం నైట్రోజన్ వాటి తదుపరి డీఫ్రాస్టింగ్‌కు అవకాశం ఉన్న జీవులు సమస్యాత్మకం. సమస్య ఏమిటంటే, ఒక జీవిని శీఘ్రంగా స్తంభింపజేయలేకపోవడం (మరియు స్తంభింపజేయదు), తద్వారా గడ్డకట్టే అసమానత దాని ముఖ్యమైన విధులను ప్రభావితం చేయదు. స్టానిస్లావ్ లెమ్, "ఫియాస్కో" పుస్తకంలో ఈ అంశం గురించి ఫాంటసైజ్ చేస్తూ, అత్యవసర గడ్డకట్టే వ్యవస్థతో ముందుకు వచ్చారు నైట్రోజన్ , దీనిలో నత్రజనితో కూడిన గొట్టం, దంతాలను తట్టి, వ్యోమగామి నోటిలోకి విసిరి, అతని లోపల విస్తారమైన ప్రవాహం సరఫరా చేయబడింది. నైట్రోజన్ .

పైన పేర్కొన్న విధంగా, నైట్రోజన్ ద్రవ మరియు వాయువు లోతైన శీతలీకరణ ద్వారా వాతావరణ గాలి నుండి పొందబడతాయి.

వాయు నత్రజని యొక్క నాణ్యత సూచికలు GOST 9293-74

సూచిక పేరు	ప్రత్యేకం	పెరిగింది	పెరిగింది
	2వ తరగతి	1వ తరగతి	2వ తరగతి
నత్రజని యొక్క వాల్యూమ్ భిన్నం, తక్కువ కాదు	99,996	99,99	99,95
ఆక్సిజన్, ఇక లేదు	0,001	0,001	0,05
నైట్రోజన్ వాయువులో నీటి ఆవిరి, ఇక లేదు	0,0007	0,0015	0,004
హైడ్రోజన్, ఇక లేదు	0,001	ప్రమాణీకరించబడలేదు	ప్రమాణీకరించబడలేదు
CH 4 పరంగా కార్బన్-కలిగిన సమ్మేళనాల మొత్తం, ఇక లేదు	0,001	ప్రమాణీకరించబడలేదు	నైట్రోజన్ అనేది ఆవర్తన పట్టికలో ఏడవ మూలకం మరియు UA సమూహంలోని మొదటి మూలకం. పేరు నైట్రోజన్అంటే "నిర్జీవం" (గ్రీకు "a" అనేది ప్రతికూల ఉపసర్గ, "zoe" అనేది జీవితం). నత్రజని యొక్క ఈ అంచనా సాధారణ పదార్ధానికి మాత్రమే న్యాయంగా పరిగణించబడుతుంది, అయితే నత్రజని ఒక మూలకం వలె జీవితానికి అవసరం, ఎందుకంటే కార్బన్, హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌తో కలిసి, ఇది ప్రోటీన్లు మరియు ఇతర ముఖ్యమైన పదార్థాలను ఏర్పరుస్తుంది. మానవ శరీరంలో సగటున 1.8 కిలోల నైట్రోజన్ ఉంటుంది. నత్రజని జీవగోళంలో చాలా విస్తృతమైన మూలకం. దానిలో అత్యధిక మొత్తం వాతావరణంలో ఒక సాధారణ పదార్ధం N 2 రూపంలో కనిపిస్తుంది. వాతావరణంలో నత్రజని మొత్తం ద్రవ్యరాశి 4 10 18 కిలోలు. నత్రజని కలిగిన ఘన ఖనిజాలు దాదాపు లేవు. చాలా పొడి పరిస్థితులలో మాత్రమే ఉత్తర చిలీలోని ఎడారిలో సోడియం నైట్రేట్ నిక్షేపాలు ఉన్నాయి చిలీ సాల్ట్‌పీటర్.మొక్కలు మరియు జంతువుల బయోమాస్‌లో మరియు సేంద్రీయ అవశేషాలలో (బొగ్గు, పీట్) గణనీయమైన మొత్తంలో నత్రజని ఉంటుంది. భూమి యొక్క ఉపరితలంపై సాధారణ పరిస్థితులలో, చనిపోయిన మొక్కల నుండి చాలా నత్రజని క్రమంగా వాయు నత్రజనిగా మారుతుంది మరియు వాతావరణంలోకి వెళుతుంది. మట్టిలో ఉండే కొన్ని నైట్రోజన్ సమ్మేళనాలు నీటి ద్వారా కొట్టుకుపోయి నీటి వనరులలో చేరుతాయి. అందువల్ల, మొక్కలు తరచుగా జీవసంబంధమైన సమీకరణకు అందుబాటులో ఉన్న నత్రజని లేకపోవడంతో తమను తాము కనుగొంటాయి. చాలా మొక్కలు పరిసర గాలిలో నైట్రోజన్ N2 యొక్క తరగని నిల్వలను ఉపయోగించలేవు. మీరు వాతావరణ నత్రజని మరియు ఆక్సిజన్‌తో మొక్కల నిష్పత్తిని పోల్చవచ్చు. తరువాతి ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలలో మొక్కలు మరియు జంతువులచే చురుకుగా ఉపయోగించబడుతుంది. నైట్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ మధ్య ఈ వ్యత్యాసం N 2 అణువుల యొక్క అసాధారణ బలం కారణంగా ఉంది. నత్రజని సాధారణ రసాయన ప్రతిచర్యలలో పాల్గొనడం కష్టం. నత్రజని యొక్క జీవరసాయన ప్రతిచర్యలు ఎంజైమ్ నైట్రోజినేస్ యొక్క భాగస్వామ్యంతో మాత్రమే సాధ్యమవుతాయి, ఇది కొన్ని రకాల బ్యాక్టీరియాలో మాత్రమే కనిపిస్తుంది. నత్రజని సమ్మేళనాల పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి 20వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో కూడా కష్టతరమైన సమస్య. అదే సమయంలో, నత్రజని సమ్మేళనాల అవసరం అపారమైనది, ఎందుకంటే అవి ఎరువులు మాత్రమే కాకుండా పేలుడు పదార్థాల ఉత్పత్తికి కూడా అవసరం. జర్మన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త F. హేబెర్ (రసాయన శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి 1918) నైట్రోజన్ మరియు హైడ్రోజన్ నుండి అమ్మోనియా సంశ్లేషణ కోసం ఉత్ప్రేరకాన్ని అభివృద్ధి చేయడం ద్వారా వాతావరణ నత్రజనిని పరిష్కరించే సమస్యను పరిష్కరించడానికి ప్రధాన సహకారం అందించారు. ఈ ఆవిష్కరణ పరిశ్రమ మరియు వ్యవసాయం యొక్క మరింత అభివృద్ధిపై భారీ ప్రభావాన్ని చూపింది. మొదటి అమ్మోనియా ఉత్పత్తి కర్మాగారం 1913లో ప్రారంభించబడింది మరియు ప్రస్తుతం దాని వార్షిక ఉత్పత్తి 100 మిలియన్ టన్నులను మించిపోయింది. పరమాణు నిర్మాణం ప్రకారం, నత్రజని ఒక ట్రివాలెంట్ మూలకం. స్థిరమైన సమ్మేళనాలలో ఇది కనీసం మూడు రసాయన బంధాలను ఏర్పరుస్తుంది. నత్రజని ఉత్తేజిత స్థితిలోకి వెళ్లడం ద్వారా దాని విలువను పెంచుకోదు. అతనికి, టెట్రావాలెంట్ స్థితికి మారే ఏకైక అవకాశం ఒక ఎలక్ట్రాన్ కోల్పోవడం: ఈ స్థితిలో, నత్రజని ఎక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివ్ మూలకాలతో కూడిన సమ్మేళనాలలో మాత్రమే కనుగొనబడుతుంది, అనగా. ఆక్సిజన్ మరియు ఫ్లోరిన్. ఈ సమ్మేళనాలలో, నత్రజని సానుకూల ఆక్సీకరణ స్థితులను కలిగి ఉంటుంది మరియు అన్ని ఇతర మూలకాలతో కూడిన సమ్మేళనాలలో ఇది ప్రతికూల ఆక్సీకరణ స్థితులను కలిగి ఉంటుంది. నైట్రోజన్ అణువు ఉపస్థాయి 2 వద్ద వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ జతను కలిగి ఉంది. మరియు దాతగా (బేస్) ఇది తరచుగా దాత-అంగీకరించే విధానం ప్రకారం అదనపు రసాయన బంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. అనువైన సమ్మేళనాలకు ఉదాహరణలు అమ్మోనియం లవణాలు మరియు లిగాండ్ MH 3తో కూడిన లోహ అయాన్ల సంక్లిష్ట సమ్మేళనాలు. ఉదాహరణ 20.1. హైడ్రాజైన్ K 2 H 4, నైట్రోబెంజీన్ C 6 H 5 N0 2 మరియు అమినోఈథేన్ C 2 H 5 N H 2లో నైట్రోజన్ యొక్క ఆక్సీకరణ స్థితులు ఏమిటి? పరిష్కారం.హైడ్రాజైన్‌లో COనైట్రోజన్ -2. ఈ అణువు ఆక్సీకరణ స్థితిని ప్రభావితం చేయని నత్రజని అణువుల మధ్య బంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది. నైట్రోబెంజీన్‌లో, నైట్రోజన్ ఎక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివ్ ఆక్సిజన్ మరియు తక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివ్ కార్బన్‌తో ఏకకాలంలో బంధించబడుతుంది. నాలుగు ఎలక్ట్రాన్లు రెండు ఆక్సిజన్ పరమాణువులకు మరియు ఒకటి కార్బన్ నుండి స్థానభ్రంశం చెందుతాయి. ఇది మారుతుంది CO+3. అమినోఈథేన్‌లో, నైట్రోజన్ తక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివ్ హైడ్రోజన్ మరియు కార్బన్‌తో బంధించబడుతుంది. ఆక్సీకరణ స్థితి -3. రసాయన నామకరణం ప్రకారం నత్రజని N9 అని పిలువబడే ఒక సాధారణ పదార్ధం మాత్రమే ఉంది, డైనైట్రోజెన్. ఇది సాధారణ పీడనం వద్ద -195.8 ° C వద్ద ద్రవంగా మారడం ప్రారంభించే వాయువు. ద్రవ నైట్రోజన్ -210°C వద్ద రంగులేని స్ఫటికాలుగా ఘనీభవిస్తుంది. దాని వ్యక్తిగత స్థితిలో, నత్రజని అధిక పీడనం కింద సిలిండర్లలో నిల్వ చేయబడుతుంది మరియు రవాణా చేయబడుతుంది. K 2 అణువులు ఆక్సిజన్ అణువుల కంటే రెండు ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటాయి 0 2: ఆక్సిజన్ యొక్క రెండు అదనపు ఎలక్ట్రాన్లు బంధ బలాన్ని తగ్గిస్తాయి. ఈ ఎలక్ట్రాన్లు లేకుండా నత్రజని అణువుల మధ్య బంధం నిజంగా ట్రిపుల్ అవుతుంది మరియు N 2 అన్ని అణువులలో అత్యంత స్థిరంగా మరియు తక్కువ రియాక్టివ్‌గా మారుతుంది. N 2 అణువులో బైండింగ్ శక్తి -946 kJ/mol. N2 అణువుల బలం ఈ పదార్ధం యొక్క లక్షణాల ద్వారా మాత్రమే కాకుండా, నత్రజని సమ్మేళనాల ప్రవర్తన ద్వారా కూడా నిర్ణయించబడుతుంది. అవి, ఒక నియమం వలె, చాలా స్థిరంగా ఉండవు మరియు సాపేక్షంగా తక్కువ తాపనతో కుళ్ళిపోతాయి. నత్రజని కూడా అస్థిర సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది, అవి పేలుడు పదార్థాలు. అన్ని సందర్భాల్లో, నత్రజని సమ్మేళనాల కుళ్ళిపోవడం స్థిరమైన N 2 అణువుల ఏర్పాటు ద్వారా సులభతరం చేయబడుతుంది. నత్రజనిని పొందేందుకు ఒక సాధారణ ప్రయోగశాల పద్ధతి, ఉప్పును శాంతముగా వేడి చేయడం ద్వారా అమ్మోనియం నైట్రేట్ యొక్క కుళ్ళిపోవడం, ఘన పదార్ధం మరియు దాని పరిష్కారం రెండింటిలోనూ: ద్రావణంలో ప్రతిచర్యను నిర్వహించడానికి, మీరు అదే అయాన్లతో సాధారణంగా ఉపయోగించే లవణాలను తీసుకోవచ్చు - అమ్మోనియం క్లోరైడ్ మరియు సోడియం నైట్రేట్: సేంద్రీయ నత్రజని సమ్మేళనాలు కాలిపోయినప్పుడు, ఒక సాధారణ పదార్ధం కూడా ఏర్పడుతుంది: పరిశ్రమలో, నత్రజని తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సరిదిద్దడం ద్వారా గాలి నుండి పొందబడుతుంది. రసాయన మార్గాల ద్వారా ఆక్సిజన్ తొలగించబడిన తర్వాత గాలి నుండి నత్రజని కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, నైట్రోజన్ నోబుల్ వాయువుల మిశ్రమాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అమ్మోనియా సంశ్లేషణ కోసం నత్రజని అత్యధిక పరిమాణంలో ఉపయోగించబడుతుంది. సాధారణ పరిస్థితులలో నత్రజని యొక్క జడత్వం సాంకేతిక ప్రక్రియల సమయంలో మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధనలో వాయువు మాధ్యమంగా ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది. నత్రజని సాధారణ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సంభవించే చాలా తక్కువ ప్రతిచర్యలను కలిగి ఉంటుంది. లిథియం లోహం ఆక్సిజన్, నీటి ఆవిరి మరియు నైట్రోజన్‌తో ఏకకాలంలో గాలిలో చర్య జరుపుతుంది. లిథియం ఉపరితలం నల్లగా మారుతుంది ఎందుకంటే దానిపై లిథియం నైట్రైడ్ ఏర్పడుతుంది: సాధారణ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నత్రజని యొక్క ఇతర ప్రతిచర్యలు గత శతాబ్దం మధ్యకాలం వరకు తెలియవు. రసాయన శాస్త్రంలో నిజమైన సంచలనం ఏమిటంటే, రెండు లోహాల సహ-అవక్షేపణ హైడ్రాక్సైడ్‌లతో సజల మాధ్యమంలో నత్రజని యొక్క ప్రతిచర్యలను కనుగొనడం, వాటిలో ఒకటి తగ్గించే ఏజెంట్ మరియు మరొకటి ఉత్ప్రేరక పనితీరును కలిగి ఉంటుంది. మెగ్నీషియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో అవక్షేపించబడిన వెనాడియం(II) హైడ్రాక్సైడ్ ఈ క్రింది విధంగా ప్రతిస్పందిస్తుంది: నైట్రోజన్ మరియు హైడ్రోజన్ ఫలితంగా ఏర్పడే సమ్మేళనాన్ని హైడ్రాజైన్ అంటారు. దీని పరమాణు నిర్మాణం హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ మాదిరిగానే ఉంటుంది: పదార్ధం హైడ్రాక్సిలామైన్ KH 2 OP కూడా పిలుస్తారు, వీటిలో అణువులు హైడ్రాజైన్ మరియు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ యొక్క శకలాలు మిళితం చేస్తాయి: అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, నత్రజని అనేక సాధారణ పదార్ధాలతో చర్య జరుపుతుంది. ఆక్సిజన్‌తో ప్రతిచర్య 2000 ° C వరకు వేడి చేసినప్పుడు సంభవిస్తుంది: ప్రతిచర్య ఎండోథెర్మిక్ మరియు రివర్సిబుల్, పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ (N) దిగుబడి పెరుగుతుంది. మెరుపు ఉత్సర్గ సమయంలో మరియు అంతర్గత దహన యంత్రాల ఆపరేషన్ సమయంలో వాతావరణంలో చిన్న మొత్తంలో NO ఏర్పడుతుంది. హైడ్రోజన్‌తో నత్రజని యొక్క ప్రతిచర్య, ఇది ఇప్పటికే 67 మరియు 70 పేరాల్లో చర్చించబడింది, ఇది చాలా ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉంది, ఇది ఒక ఎక్సోథర్మిక్ ప్రతిచర్య అని గుర్తుచేసుకుందాం మరియు పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో దాని సమతుల్యత ఎడమ వైపుకు మారుతుంది. ప్రతిచర్య సమీకరణం ప్రకారం, నత్రజని మరియు హైడ్రోజన్ యొక్క నాలుగు అణువుల నుండి అమ్మోనియా యొక్క రెండు అణువులు ఏర్పడతాయి. పర్యవసానంగా, ఒత్తిడి పెరిగేకొద్దీ, సమతుల్యత కుడివైపుకి మారుతుంది. ఉత్పత్తి దిగుబడి, ప్రతిచర్య యొక్క సమతౌల్య స్థానం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం రెండింటిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ ఆధారపడటం అంజీర్లో చూపబడింది. 20.1 చిత్రంలో కొంత పాయింట్ తీసుకుందాం, ఉదాహరణకు, 600 atm ఒత్తిడితో 450 ° C. ఈ పరిస్థితులలో, అమ్మోనియా దిగుబడి 40%, ఇది ఈ ప్రక్రియకు చాలా ఆమోదయోగ్యమైనది. అయినప్పటికీ, సమతుల్యత చాలా నెమ్మదిగా ఏర్పడుతుంది. ఉష్ణోగ్రతను పెంచడం ద్వారా ప్రతిచర్య రేటును పెంచవచ్చు, కానీ దిగుబడి త్వరగా తగ్గుతుంది. ఒత్తిడిని మరింత పెంచడానికి ఖరీదైన పరికరాలను ఉపయోగించడం అవసరం. అందువల్ల, ఉత్పత్తి దిగుబడి మరియు దాని నిర్మాణం రేటు యొక్క ఆర్థికంగా ఆమోదయోగ్యమైన కలయిక కావచ్చు ఉత్ప్రేరకం ఉపయోగించడంతో మాత్రమే సాధించవచ్చు. సుదీర్ఘ ప్రయోగాత్మక శోధన ఫలితంగా ఉత్ప్రేరకం సాధారణంగా సృష్టించబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో, పొటాషియం మరియు అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ల ద్వారా సక్రియం చేయబడిన లోహ ఇనుము మంచి ఉత్ప్రేరకంగా మారింది. ఇప్పుడు, అమ్మోనియా యొక్క పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిలో, 300-500 atm (3 10 4 -5 -10 1 kPa) ఒత్తిడి మరియు సుమారు 300 ° C ఉష్ణోగ్రతలు ఉపయోగించబడతాయి. ఈ సందర్భంలో, అమ్మోనియా దిగుబడి 10-20%. అయినప్పటికీ, నత్రజని మరియు హైడ్రోజన్ మిశ్రమం, ఫలితంగా అమ్మోనియాను వేరు చేసిన తర్వాత, ఉత్ప్రేరకంతో పరిచయ ఉపకరణానికి మళ్లీ పంపబడుతుంది మరియు తద్వారా ముడి పదార్థ వినియోగం యొక్క వాటా పెరుగుతుంది. అన్నం. 20.1 అమ్మోనియా సంశ్లేషణ కోసం ఫ్యాక్టరీ ఇన్‌స్టాలేషన్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం అంజీర్‌లో చూపబడింది. 20.2 అన్నం. 20.2 1 - కంప్రెసర్; 2 - సంశ్లేషణ కాలమ్; 3 - ఫ్రిజ్; 3 - సెపరేటర్; 5 - ద్రవ అమ్మోనియా సేకరణ; V -ప్రసరణ పంపు ఒక వాల్యూమ్ నైట్రోజన్ మరియు మూడు వాల్యూమ్‌ల హైడ్రోజన్‌తో కూడిన మలినాలనుండి శుద్ధి చేయబడిన గ్యాస్ మిశ్రమం కంప్రెసర్ ద్వారా కుదించబడుతుంది. 1 300 atm వరకు మరియు ఉత్ప్రేరకంతో నిండిన సంశ్లేషణ కాలమ్ 2లోకి ప్రవేశిస్తుంది, ఇక్కడ అమ్మోనియా నిర్మాణం యొక్క ప్రతిచర్య జరుగుతుంది. ప్రక్రియను ప్రారంభించే ముందు, ఉత్ప్రేరకంతో ఉన్న కాలమ్ విద్యుత్ హీటర్లతో 500 ° C వరకు వేడి చేయబడుతుంది. ప్రతిచర్య సమయంలో విడుదలైన వేడి ద్వారా ఉష్ణోగ్రత నిర్వహించబడుతుంది. కాలమ్ గుండా వెళ్ళిన తర్వాత, 20% వరకు అమ్మోనియా ఉన్న వాయువులు రిఫ్రిజిరేటర్‌లోకి ప్రవేశిస్తాయి, ఇక్కడ ద్రవ అమ్మోనియా అధిక పీడనం కింద వాయువుల మిశ్రమం నుండి ఘనీభవిస్తుంది. ద్రవం గ్యాస్ మిశ్రమం నుండి ఒక విభజనలో వేరు చేయబడుతుంది 4. ఇక్కడ నుండి, అమ్మోనియా అల్ప పీడన కలెక్టర్ 5 లోకి పంప్ చేయబడుతుంది మరియు తరువాత గిడ్డంగికి పంపబడుతుంది. స్పందించని వాయువులు పంప్ చేయబడతాయి వితాజా నైట్రోజన్-హైడ్రోజన్ మిశ్రమంతో కలపడం కోసం. మిశ్రమం నిరంతరంగా కాలమ్ 2లోకి ప్రవహిస్తుంది, ఇక్కడ అమ్మోనియా నిరంతరం సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది. రసాయన శాస్త్రంలో, సాధారణ ఉష్ణోగ్రతలు మరియు పీడనాల వద్ద నత్రజని సమ్మేళనాలను ఉత్పత్తి చేసే అవకాశం చాలా కాలం పాటు అధ్యయనం చేయబడింది, ఎందుకంటే అధిక పీడన పరికరాల ఉపయోగం ఖరీదైనది మరియు ప్రమాదకరమైనది: అవి పేలవచ్చు. సూక్ష్మజీవులు తెలిసిన వాస్తవం ద్వారా విజయం కోసం ఆశ మద్దతు ఇస్తుంది - నైట్రోబాక్టీరియా, - ఎంజైమ్ కలిగి నైట్రోజినేస్, బాక్టీరియల్ కణంలో నత్రజని తగ్గిన భాగస్వామ్యంతో, అవసరమైన సేంద్రీయ సమ్మేళనాలుగా మారుతుంది. ఈ అత్యంత సంక్లిష్టమైన ఎంజైమ్‌లు లేదా వాటికి సమానమైన పదార్థాల పనిని కృత్రిమంగా పునరుత్పత్తి చేయడం ఇంకా సాధ్యం కాదు. మెటల్ హైడ్రాక్సైడ్‌లతో ప్రతిచర్య ద్వారా నైట్రోజన్‌ను హైడ్రాజైన్‌గా తగ్గించడం కూడా నిరంతర ప్రక్రియగా నిర్వహించబడదు. అందువల్ల, అమ్మోనియా యొక్క సంశ్లేషణ, దీని యొక్క ముఖ్యమైన ప్రతికూలత అధిక పీడనాన్ని ఉపయోగించాల్సిన అవసరం ఉంది, ఇది ఇప్పటివరకు నత్రజని సమ్మేళనాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉత్తమ మూలం. వోల్టాయిక్ ఆర్క్ యొక్క దహన సమయంలో నత్రజని కార్బన్‌తో చర్య జరిపి వాయు పదార్థాలను d మరియు సియాన్‌గా ఏర్పరుస్తుంది: అమ్మోనియా సంశ్లేషణ యొక్క పారిశ్రామిక అభివృద్ధికి ముందు, కాల్షియం సైనమైడ్ Ca=N-C=N (CaCI 2) ఉత్పత్తి అయిన కాల్షియం కార్బైడ్‌తో నత్రజని యొక్క ప్రతిచర్య ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉంది: ప్రతిచర్యను నిర్వహించడానికి, నత్రజని ఒక చోట బాగా వేడి చేయబడిన కాల్షియం కార్బైడ్ పొర ద్వారా పంపబడుతుంది. ఈ సమయంలో ఒక ప్రతిచర్య సంభవిస్తుంది, వేడి విడుదలతో పాటు. పరిసర పదార్థం యొక్క ద్రవ్యరాశి వేడెక్కుతుంది మరియు నత్రజని శోషణ ప్రక్రియ కూడా దానిలో జరుగుతుంది. ఫలితంగా, ఉపకరణంలో ఉంచిన అన్ని కాల్షియం కార్బైడ్ ప్రతిస్పందిస్తుంది. ఈ విధంగా పొందిన కాల్షియం సైనమైడ్ సూపర్ హీటెడ్ ఆవిరితో హైడ్రోలైజ్ చేయబడుతుంది: అమ్మోనియాను ఉత్పత్తి చేసే ఈ పద్ధతి ఇప్పుడు హైడ్రోజన్ మరియు నైట్రోజన్ నుండి దాని సంశ్లేషణ ద్వారా భర్తీ చేయబడింది. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, నైట్రోజన్ అనేక లోహాలు మరియు మిశ్రమాలతో చర్య జరిపి మెటల్ నైట్రైడ్‌లను ఏర్పరుస్తుంది. కొన్నిసార్లు ఉపరితల పొరలో నైట్రైడ్ ఏర్పడటం మిశ్రమం అదనపు కాఠిన్యాన్ని ఇస్తుంది. కొన్ని సందర్భాల్లో, నత్రజని ప్రభావాల నుండి లోహాన్ని వేరుచేయాలి. ఉదాహరణకు, టైటానియం నైట్రైడ్ ఏర్పడకుండా ఉండటానికి టైటానియం షీట్లను ఆర్గాన్ వాతావరణంలో వెల్డింగ్ చేస్తారు. నైట్రోజన్ పరమాణు సంఖ్య 7 కలిగిన రసాయన మూలకం. ఇది వాసన లేని, రుచిలేని మరియు రంగులేని వాయువు. అందువల్ల, ఒక వ్యక్తి భూమి యొక్క వాతావరణంలో నత్రజని ఉనికిని అనుభవించడు, అయితే ఇది ఈ పదార్ధంలో 78 శాతం ఉంటుంది. నత్రజని మన గ్రహం మీద అత్యంత సాధారణ పదార్ధాలలో ఒకటి. నత్రజని లేకుండా ఆహారం ఉండదని మీరు తరచుగా వినవచ్చు మరియు ఇది నిజం. అన్నింటికంటే, అన్ని జీవులను తయారు చేసే ప్రోటీన్ సమ్మేళనాలు తప్పనిసరిగా నత్రజనిని కలిగి ఉంటాయి. ప్రకృతిలో నత్రజని నైట్రోజన్ వాతావరణంలో రెండు పరమాణువులతో కూడిన అణువుల రూపంలో కనిపిస్తుంది. వాతావరణంతో పాటు, భూమి యొక్క మాంటిల్ మరియు నేల యొక్క హ్యూమస్ పొరలో నత్రజని కనుగొనబడింది. పారిశ్రామిక ఉత్పత్తికి నత్రజని యొక్క ప్రధాన మూలం ఖనిజాలు. అయినప్పటికీ, ఇటీవలి దశాబ్దాలలో, ఖనిజ నిల్వలు క్షీణించడం ప్రారంభించినప్పుడు, పారిశ్రామిక స్థాయిలో గాలి నుండి నత్రజనిని వేరు చేయడానికి అత్యవసర అవసరం ఏర్పడింది. ఈ సమస్య ఇప్పుడు పరిష్కరించబడింది మరియు పారిశ్రామిక అవసరాల కోసం భారీ పరిమాణంలో నత్రజని వాతావరణం నుండి సంగ్రహించబడుతుంది. జీవశాస్త్రంలో నత్రజని పాత్ర, నైట్రోజన్ చక్రం భూమిపై, నత్రజని అనేక పరివర్తనలకు లోనవుతుంది, ఇందులో బయోటిక్ (జీవిత-సంబంధిత) మరియు అబియోటిక్ కారకాలు ఉంటాయి. నత్రజని వాతావరణం మరియు నేల నుండి మొక్కలలోకి నేరుగా కాకుండా సూక్ష్మజీవుల ద్వారా ప్రవేశిస్తుంది. నత్రజని-ఫిక్సింగ్ బ్యాక్టీరియా నత్రజనిని నిలుపుకుంటుంది మరియు ప్రాసెస్ చేస్తుంది, దానిని మొక్కలు సులభంగా గ్రహించగలిగే రూపంలోకి మారుస్తుంది. మొక్కల శరీరంలో, నత్రజని సంక్లిష్ట సమ్మేళనాలుగా, ప్రత్యేకించి ప్రోటీన్లుగా మార్చబడుతుంది. ఆహార గొలుసు ద్వారా, ఈ పదార్థాలు శాకాహారుల శరీరంలోకి ప్రవేశిస్తాయి మరియు తరువాత మాంసాహారుల శరీరంలోకి ప్రవేశిస్తాయి. అన్ని జీవుల మరణం తరువాత, నత్రజని మట్టికి తిరిగి వస్తుంది, అక్కడ అది కుళ్ళిపోతుంది (అమ్మోనిఫికేషన్ మరియు డీనిట్రిఫికేషన్). నత్రజని నేల, ఖనిజాలు, నీటిలో స్థిరంగా ఉంటుంది, వాతావరణంలోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు సర్కిల్ పునరావృతమవుతుంది. నత్రజని యొక్క అప్లికేషన్ నత్రజని కనుగొనబడిన తరువాత (ఇది 18వ శతాబ్దంలో జరిగింది), పదార్ధం యొక్క లక్షణాలు, దాని సమ్మేళనాలు మరియు దానిని పొలంలో ఉపయోగించగల అవకాశం బాగా అధ్యయనం చేయబడ్డాయి. మన గ్రహం మీద నత్రజని నిల్వలు భారీగా ఉన్నందున, ఈ మూలకం చాలా చురుకుగా ఉపయోగించబడింది. స్వచ్ఛమైన నైట్రోజన్ ద్రవ లేదా వాయు రూపంలో ఉపయోగించబడుతుంది. లిక్విడ్ నైట్రోజన్ మైనస్ 196 డిగ్రీల సెల్సియస్ ఉష్ణోగ్రతను కలిగి ఉంటుంది మరియు కింది ప్రాంతాల్లో ఉపయోగించబడుతుంది: — వైద్యంలో.ద్రవ నత్రజని అనేది క్రయోథెరపీ విధానాలలో శీతలకరణి, అంటే చల్లని చికిత్స. వివిధ కణితులను తొలగించడానికి ఫ్లాష్ ఫ్రీజింగ్ ఉపయోగించబడుతుంది. కణజాల నమూనాలు మరియు జీవన కణాలు (ముఖ్యంగా, స్పెర్మ్ మరియు గుడ్లు) ద్రవ నత్రజనిలో నిల్వ చేయబడతాయి. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత బయోమెటీరియల్‌ను చాలా కాలం పాటు భద్రపరచడానికి అనుమతిస్తుంది, ఆపై కరిగించి ఉపయోగించబడుతుంది. మొత్తం జీవులను ద్రవ నత్రజనిలో నిల్వ చేసే అవకాశం మరియు అవసరమైతే, ఎటువంటి హాని లేకుండా వాటిని కరిగించవచ్చు, సైన్స్ ఫిక్షన్ రచయితలు వ్యక్తం చేశారు. అయితే, వాస్తవానికి ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని నేర్చుకోవడం ఇంకా సాధ్యం కాలేదు; — ఆహార పరిశ్రమలోకంటైనర్‌లో జడ వాతావరణాన్ని సృష్టించడానికి ద్రవాలను బాటిల్ చేసేటప్పుడు లిక్విడ్ నైట్రోజన్ ఉపయోగించబడుతుంది. సాధారణంగా, ఆక్సిజన్ లేని వాయు వాతావరణం అవసరమయ్యే ప్రాంతాల్లో నైట్రోజన్ ఉపయోగించబడుతుంది, ఉదా. — అగ్నిమాపక పోరాటంలో. నత్రజని ఆక్సిజన్‌ను స్థానభ్రంశం చేస్తుంది, ఇది లేకుండా దహన ప్రక్రియలకు మద్దతు లేదు మరియు అగ్ని ఆరిపోతుంది. నత్రజని వాయువు క్రింది పరిశ్రమలలో అప్లికేషన్ కనుగొనబడింది: — ఆహార ఉత్పత్తి. ప్యాక్ చేయబడిన ఉత్పత్తుల యొక్క తాజాదనాన్ని నిర్వహించడానికి నత్రజని ఒక జడ వాయువు మాధ్యమంగా ఉపయోగించబడుతుంది; — చమురు పరిశ్రమ మరియు మైనింగ్లో. పైప్‌లైన్‌లు మరియు ట్యాంకులు నత్రజనితో ప్రక్షాళన చేయబడతాయి, ఇది పేలుడు నిరోధక వాయువు వాతావరణాన్ని ఏర్పరచడానికి గనులలోకి చొప్పించబడుతుంది; — విమానాల తయారీలోఛాసిస్ టైర్లు నైట్రోజన్‌తో నింపబడి ఉంటాయి. పైన పేర్కొన్నవన్నీ స్వచ్ఛమైన నత్రజని వాడకానికి వర్తిస్తాయి, అయితే ఈ మూలకం వివిధ సమ్మేళనాల ద్రవ్యరాశి ఉత్పత్తికి ప్రారంభ పదార్థం అని మర్చిపోవద్దు: - అమ్మోనియా. నత్రజని కలిగి ఉన్న అత్యంత కోరిన పదార్థం. అమ్మోనియాను ఎరువులు, పాలిమర్లు, సోడా మరియు నైట్రిక్ యాసిడ్ ఉత్పత్తిలో ఉపయోగిస్తారు. ఇది స్వయంగా వైద్యంలో, శీతలీకరణ పరికరాల తయారీలో ఉపయోగించబడుతుంది; - నత్రజని ఎరువులు; - పేలుడు పదార్థాలు; - రంగులు మొదలైనవి. నత్రజని అత్యంత సాధారణ రసాయన మూలకాలలో ఒకటి మాత్రమే కాదు, మానవ కార్యకలాపాల యొక్క అనేక శాఖలలో ఉపయోగించే చాలా అవసరమైన భాగం కూడా.