Dusík: Čo je dusík?

Čo je dusík?

Dusík je primárne inertný plyn. Je bez zápachu, bezfarebný a nemôžete v ňom prežiť. Je však dôležitý pre rast rastlín a je hlavnou zložkou hnojív. Jeho použitie však presahuje záhradu. Dusík je zvyčajne dostupný v kvapalnej alebo plynnej forme (hoci je možné vytvárať dusík ako tuhá látka). Kvapalný dusík sa používa ako chladivo, ktoré je schopné rýchlo zmraziť potraviny a skúmať objekty v lekárskej a reprodukčnej technike. V tomto vysvetlení sa však držíme plynného dusíka.

Dusík sa používa široko, hlavne kvôli tomu, že na rozdiel od kyslíka, ktorý je veľmi reaktívny, nereaguje s inými plynmi. Atómy dusíka kvôli svojmu chemickému zloženiu potrebujú viac energie na ich rozdelenie, aby reagovali s inými látkami. Na druhej strane molekuly kyslíka sa ľahšie rozkladajú, takže plyn reaguje oveľa lepšie. Opak platí pre plynný dusík, takže v prípade potreby môže poskytnúť nereaktívne prostredie.

Najdôležitejšou vlastnosťou je nedostatočná reaktivita dusíka. Plyn sa preto používa na zabránenie pomalej alebo rýchlej oxidácii. Elektronický priemysel je dokonalým príkladom toho, ako sa môže pri výrobe dosiek s plošnými spojmi a iných malých súčastí vyskytnúť pomalá oxidácia vo forme korózie. Pomalá oxidácia je tiež problémom v potravinárskom a nápojovom priemysle, kde sa dusík používa na vytlačenie alebo nahradenie vzduchu a tým na zlepšenie skladovateľnosti konečného produktu. Výbuchy a požiare sú dobrými príkladmi rýchlej oxidácie, pretože vyžadujú kyslík. Ak sa na vytlačenie kyslíka použije dusík, pravdepodobnosť takýchto nehôd sa zníži.

Ak aplikácia potrebuje dusík, existujú tri hlavné spôsoby, ako získať plyn. Prvým je prenajatá nádrž na dusík na mieste a dodávka plynu. Druhým je plynný dusík vo vysokotlakových fľašiach. Poslednou možnosťou je produkovať dusík pomocou stlačeného vzduchu. Nákup alebo prenájom dusíka môže byť veľmi ťažkopádny, neefektívny a nákladný, pretože si vyžaduje tretiu stranu. Z týchto dôvodov sa mnohé spoločnosti rozhodli proti prenájmu a rozhodli sa vyrábať vlastný dusík, a to aj preto, že ho môžu použiť na kontrolu množstva, čistoty a tlaku pre konkrétnu aplikáciu. Medzi ďalšie výhody patrí stabilná cena, žiadne náklady na prepravu alebo meškanie, žiadne nebezpečenstvo spojené s kryogénnym skladovaním a žiadne straty v dôsledku vyparovania alebo pri vracaní vysokotlakových fliaš, ktoré sa nedajú úplne vyprázdniť.

Existujú dva typy generátorov dusíka: membránové generátory dusíka a generátory, ktoré pracujú s PSA (Pressure Swing Adsorption). Tieto umožňujú veľmi vysokú čistotu 99,999% alebo 10 ppm (ppm) a viac. Viac sa o nich dozviete tu.

Stručný opis vlastností dusíka

Dusíkový dusík má elementárny symbol N s atómovým číslom 7 (periodická tabuľka). Atómová hmotnosť je 14,0067, teplota topenia je -210 ° C a teplota varu je -196 ° C. Hodnota +1 až +5 a -3.

výskyt:
- zadarmo ako hlavná zložka zemského vzduchu, 78,1% objemu, približne 3 - 1015 ton.
- Neorganicky viazané v dusičnane sodnom NaN03, dusičnane draselnom KN03 a v amoniaku (rozklad bielkovinových látok)
- Organicky viazané vo všetkých organizmoch na Zemi (bielkoviny, nukleové kyseliny a v konečných metabolických produktoch močovina a kyselina močová) av uhlí. Pozri tiež dusíkaté plyny.

Vlastnosti: Dusík je bezfarebný, bez zápachu a bez chuti, ktorý je bezfarebný aj v tekutom a tuhom stave. Je veľmi inertný a kombinuje sa iba s lítiom pri normálnej teplote as vápnikom a horčíkom pri vyšších teplotách za vzniku nitridov. Technicky sa atmosférický dusík používa syntézou amoniaku podľa Habera-Bosch (väzba na vodík) a syntézou kyanamidu vápenatého podľa Franka-Cara (väzba na karbid vápenatý).

Použitie: Východiskový materiál pre mnohé chemické zlúčeniny, amoniak a kyselinu dusičnú, ktorá sa používa ako surovina na výrobu hnojív, výbušnín, farbív, dezinfekčných prostriedkov, polyesteru, celulózy, ochranného plynu, chladiacich látok a oveľa viac.

Biologický význam: Len málo baktérií je schopných viazať atmosférický dusík priamo, všetky ostatné organizmy sú závislé od dodávky dusíkatých zlúčenín. Rastliny odstraňujú dusičnany, zlúčeniny amónia z pôdy, zvieratá používajú organicky viazaný dusík pri svojom príjme potravy, pozri tiež cyklus dusíka.

Dôležitosť pre stavebníctvo: Dusík je súčasťou mnohých plastov a farieb a slúži ako ochranný plyn pri zváraní. Vyskytuje sa však aj ako soľ v murive, ako je dusičnan horečnatý a dusičnan vápenatý (skutočný dusičnan stien).
Výkvet dusičnanov je pomerne zriedkavý, väčšinou výkvet pochádza z uhličitanov, síranov alebo dokonca chloridov. Dusičnany sa dostávajú do muriva, ak sa fekálie, hnoj, syntetické hnojivá alebo iné látky obsahujúce dusičnany skladujú na budove alebo v budove alebo ak sú splachované dažďovou vodou a môžu sa dostať do budovy cez podlahu.

Napríklad adventný veniec so štyrmi sviečkami generuje v obytných priestoroch viac oxidu dusíka, ako povoľuje limit ulice, t. J. Viac ako tisíce dieselových vozidiel.

zdroj:
Schröter, Werner; Lautenschläger, Karl-Heinz; Vydavatelia chémie, odborníci na knihy Leipzig 17. vydanie, 1986, s

ATLAS COPCO wiki