Azotul este un gaz lipsit de viață, atât de necesar pentru viață. Azot (N): atât de important, atât de necesar

Azotul este un gaz ușor solubil în apă și nu are culoare, miros sau gust. În formă liberă, azotul poate fi utilizat în diverse industrii industrie. Să aruncăm o privire mai atentă la acele industrii care folosesc azot.

Metalurgie

În timpul recoacerii, sinterizării cu pulbere metalică.
Cu întărire neutră, lipire dură.
În timpul cianurarii (azotul este necesar pentru a proteja metalele feroase și neferoase).
Azotul joacă, de asemenea, un rol important în funcționarea dispozitivului de încărcare a furnalului și a mașinii de decapare a metalelor de foc.
La producția de cocs.

Chimie, gaz, petrol

Azotul gazos este utilizat în timpul dezvoltării puțului. Este folosit pentru a reduce nivelul apei din puțuri. Această metodă este foarte promițătoare; se caracterizează prin fiabilitate, precum și prin ușurința de control și de reglare a procesului gamă largă valorile presiunii și debitului. Golirea are loc rapid cu azot gazos fântâni adânci, scăderea rapidă și ascuțită sau lentă și lină a presiunii în puț. Azotul asigură drenarea formării și reumplerea gazului comprimat, care este necesar pentru curgerea lichidului.
Azotul este folosit pentru a crea un mediu inert în diferite containere în timpul operațiunilor de descărcare și încărcare. Azotul este folosit și la stingerea incendiilor, la testarea și purjarea conductelor.
Azotul în formă pură utilizat pentru sinteza amoniacului, la producerea îngrășămintelor de tip azot, precum și la prelucrarea gazelor asociate și conversia metanului.
Azotul este folosit pentru a reduce depozitele din rafinăriile de petrol, pentru a procesa componente cu octan ridicat și pentru a crește productivitatea cracarelor de petrol.

Stingerea incendiilor

Azotul are proprietăți inerte, datorită cărora este posibilă înlocuirea oxigenului și prevenirea reacțiilor de oxidare. Arderea este, în esență, o oxidare rapidă, datorită prezenței oxigenului în atmosferă și a unei surse de ardere, care poate fi o scânteie, un arc electric sau pur și simplu o reacție chimică cu o cantitate mare de căldură generată. Prin utilizarea azotului, această situație poate fi evitată. Dacă concentrația de azot în mediu este de 90%, atunci incendiul nu va avea loc.
Atât instalațiile staționare de azot, cât și stațiile mobile de producție de azot pot preveni eficient incendiul. Cu ajutorul lor, un incendiu poate fi stins cu succes.

Medicament

În cercetare în laboratoare, pentru analize spitalicești.

Industria minieră

În minele de cărbune, azotul este necesar și pentru stingerea incendiilor.

Produse farmaceutice

Azotul este utilizat pentru ambalarea, transportul și înlocuirea oxigenului dintr-o varietate de rezervoare de produs.

Industria alimentară

Azotul este necesar pentru manipularea, depozitarea și ambalarea produselor alimentare (în special brânzeturi și produse grase și uleioase, care sunt oxidate foarte repede de oxigen), pentru a le crește durata de valabilitate și, de asemenea, pentru a păstra gustul acestor produse.
Un amestec de azot și dioxid de carbon ajută la oprirea înmulțirii bacteriilor.
Azotul, creând un mediu inert, ajută la protejarea alimentelor de insectele dăunătoare.
Azotul acționează ca un diluant pentru a crea amestec de gaze.

Industria celulozei și hârtiei

Azotul este utilizat în procesele cu fascicul catodic pe hârtie, carton și chiar unele articole din lemn pentru a polimeriza acoperiri cu lac. Această metodă permite reducerea costului fotoinițiatorilor, precum și reducerea emisiilor de compuși volatili și îmbunătățirea calității prelucrării.

Astfel, există multe industrii care folosesc azot. Și toate acestea își dovedesc versatilitatea și relevanța.

Azotul este un gaz, o substanță chimică simplă, un nemetal, un element al tabelului periodic. Denumirea latină Nitrogenium se traduce prin „născând salitrul”.

Numele „azot” și consoanele sale sunt folosite în multe țări: în Franța, Italia, Rusia, Turcia, în unele slave de est și fosta URSS. Conform versiunii principale, numele „azot” provine din cuvântul grecesc azoos - „fără viață”, deoarece nu este potrivit pentru respirație.

Azotul se găsește în principal sub formă de gaz - aproximativ 78% (în volum) în aer. Depozite de minerale pe care le conține - de exemplu, salpetru chilian (nitrat de sodiu), salpetru indian (nitrat de potasiu) de cele mai multe ori sunt deja epuizate, astfel încât la scară industrială reactivul este extras prin sinteză chimică direct din atmosferă.

Proprietăți

În condiții normale, N2 este un gaz insipid, incolor și inodor. Nu arde, este rezistent la foc și la explozie, slab solubil în apă și alcool și netoxic. Conduce prost căldura și electricitatea. La temperaturi sub -196 °C devine mai întâi lichid și apoi solid. Azotul lichid este un lichid transparent, mobil.

Molecula de azot este foarte stabilă, astfel încât reactivul chimic este în mare parte inert, reacționând în condiții normale doar cu complexe de litiu, cesiu și metale tranziționale. Pentru a efectua reacții cu alte substanțe, aveți nevoie conditii speciale: temperatură și presiune foarte ridicată și uneori un catalizator. Nu reacționează cu halogeni, sulf, carbon, siliciu, fosfor.

Elementul este extrem de important pentru viața tuturor viețuitoarelor. Este o parte integrantă a proteinelor, acizilor nucleici, hemoglobinei, clorofilei și a multor alți compuși importanți din punct de vedere biologic. Joacă un rol major în metabolismul celulelor și organismelor vii.

Azotul este produs sub formă de gaz comprimat la 150 de atmosfere, furnizat în butelii negre cu inscripții mari și clare. galben. Reactivul lichid este depozitat în baloane Dewar (un termos cu pereți dubli, cu placare cu argint pe interior și un vid între pereți).

Pericol de azot

În condiții normale, azotul nu este dăunător pentru oameni și animale, ci când hipertensiune arterială provoacă intoxicație narcotică, iar dacă există o lipsă de oxigen, provoacă sufocare. O boală de decompresie foarte periculoasă este asociată cu azotul și cu efectul său asupra sângelui uman în timpul unei scăderi puternice a presiunii.

Probabil că toată lumea a văzut-o măcar o dată în filme sau seriale TV, cum azotul lichid îngheață instantaneu oamenii sau încuie pe baruri, seifuri etc., după care devin fragile și se rup ușor. De fapt, azotul lichid îngheață destul de lent datorită capacității sale scăzute de căldură. De aceea, nu poate fi folosit pentru a îngheța oameni pentru dezghețarea ulterioară - nu este posibil să înghețe întregul corp și organele în mod uniform și simultan.

Azotul aparține pnictogenilor - elemente chimice din aceeași subgrupă a tabelului periodic ca și el. Pe lângă azot, pnictogenii includ fosfor, arsen, antimoniu, bismut și moscoviu obținut artificial.

Azotul lichid este un material ideal pentru stingerea incendiilor, în special a celor care implică obiecte de valoare. După stingerea cu azot, nu mai rămâne apă, spumă, pulbere, iar gazul pur și simplu dispare.

Aplicație

— Trei sferturi din tot azotul produs în lume este destinat producției de amoniac, din care, la rândul său, se produc acid azotic, care este utilizat pe scară largă în diverse industrii.
— În agricultură, compușii de azot sunt utilizați ca îngrășăminte, iar azotul însuși este folosit pentru o mai bună conservare legume în magazine de legume.
— Pentru producție explozivi, detonatoare, combustibil pentru nave spațiale (hidrazină).
— Pentru producția de coloranți și medicamente.
— La pomparea substanţelor inflamabile prin conducte, în mine, în aparate electronice.
— Pentru stingerea cocsului în metalurgie, pentru a crea o atmosferă neutră în procesele industriale.
— Pentru purjarea conductelor și rezervoarelor; spargerea straturilor în minerit; pomparea combustibilului în rachete.
— Pentru injectare în anvelopele aeronavelor, uneori în anvelopele autoturismelor.
- Pentru producția de ceramică specială - nitrură de siliciu, care a crescut rezistența mecanică, termică, chimică și multe alte caracteristici utile.
— Supliment nutritiv E941 este folosit pentru a crea un mediu conservant în ambalaje care previne oxidarea și dezvoltarea microorganismelor. Azotul lichid este utilizat pentru îmbutelierea băuturilor și uleiurilor.

Azotul lichid este utilizat ca:

— Agent frigorific în criostate, unități de vid etc.
— În terapia criogenică în cosmetologie și medicină, pentru efectuarea anumitor tipuri de diagnostice, pentru păstrarea probelor de biomateriale, spermatozoizi, ovule.
— În tăierea criogenică.
- Pentru a stinge incendiile. Pe măsură ce reactivul se evaporă, acesta formează o masă de gaz de 700 de ori mai mare decât volumul de lichid. Acest gaz împinge oxigenul departe de flacără și se stinge.

AZOT (azot, N)- element chimic din grupa V tabel periodic elemente ale lui D.I Mendeleev, atom, numărul 7, masa atomică 14,0067. Descoperit de D. Rutherford în 1772. Următorii izotopi ai azotului sunt cunoscuți (tabel).

ÎN diverse conexiuni azotul are o valență variabilă, care poate fi egală cu - 3, +1, +2, +3, +4 și +5.

Distribuția în natură. Conținutul total de azot în scoarta terestra este de aproximativ 0,016 greutate. %. Cea mai mare parte a acestuia se află în aer într-o formă liberă, moleculară - N 2. Aerul uscat conține în medie 78,09% în volum (sau 75,6% în greutate) azot liber. În cantități relativ mici, azotul liber este dizolvat în apele oceanice. Azotul sub formă de compuși cu alte elemente (azot fix) face parte din toate organismele vegetale și animale.

Viața este indisolubil legată de proprietățile complexului ușor de schimbat substanțe azotate- proteine. În medie, proteinele conțin 15-17% azot. Când organismele mor, compușii lor complecși de azot sunt transformați în mai mulți conexiuni simple: amoniac, săruri de amoniu, nitriți și nitrați. Toți compușii de azot, atât organici, cât și anorganici, găsiți în sol sunt numiți în mod colectiv „azot din sol”.

Obținerea de azot

În laboratoare, azotul pur se obține de obicei prin încălzirea unei soluții apoase concentrate de azotat de amoniu sau a unei soluții dintr-un amestec de clorură de amoniu și azotat de sodiu:

NH4CI + NaNO2 = N2 + NaCI + 2H2O.

In tehnologie, azotul amestecat cu pana la 3% argon este obtinut prin distilare fractionata a aerului lichid.

Proprietățile azotului

În stare liberă, azotul este un gaz incolor, inodor și fără gust, format din molecule diatomice - N 2. Greutatea sa este de 1 litru la t° 0° și presiunea 760 mm Hg. Artă. egal cu 1,2506 g, t° balot - 195,8°, t° pl - 209,86°; densitatea lichidului A. 0,808 (la t° - 195,8°), solid - 1,026 (la t° - 255°). În 1 ml de apă la t° 0°, 20° și 38° și o presiune parțială de azot egală cu 760 mm, se dizolvă 0,0235, 0,0154 și, respectiv, 0,0122 ml de azot.

Solubilitatea azotului în sânge este mai mică; la t° 38° este de 0,0110 ml A. La presiuni parțiale scăzute ale azotului, solubilitatea acestuia în sânge este puțin mai mare decât în apă.

În condiții normale, azotul este inert fiziologic, dar la inhalarea aerului comprimat la 2-2,5 atm apare o stare numită narcoză cu azot, asemănătoare intoxicației cu alcool. Acest fenomen poate apărea în timpul operațiunilor de scufundare (vezi) la o adâncime de câteva zeci de metri. Pentru a preveni apariția unei astfel de afecțiuni, se folosesc uneori amestecuri de gaze artificiale, în care azotul este înlocuit cu heliu sau alte gaz inert. Cu o scădere bruscă și semnificativă a presiunii parțiale a azotului, solubilitatea acestuia în sânge și țesuturi scade atât de mult încât o parte din acesta este eliberată sub formă de bule, care este una dintre cauzele bolii de decompresie observate la scafandri atunci când aceștia rapid. ridică la suprafață și la piloții cu viteze mari de decolare aeronavele în atmosfera superioară (vezi Boala de decompresie).

Aplicarea azotului

Azotul liber, ca gaz chimic inactiv, este utilizat în practica și tehnologia de laborator în toate cazurile în care prezența oxigenului în atmosfera înconjurătoare este inacceptabilă sau nedorită, de exemplu, atunci când se efectuează un experiment biologic în condiții anaerobe, când se transferă cantități mari de lichide inflamabile (pentru prevenirea incendiilor) și așa mai departe. Cea mai mare parte a azotului liber este utilizat în industrie pentru sinteza amoniacului, cianamidei de calciu și acidului azotic, care sunt materii prime pentru producerea de îngrășăminte cu azot, explozivi, vopsele, lacuri, produse farmaceutice și multe altele.

Compuși cu azot

Azotul liber este inert chimic la temperaturi obișnuite; La temperaturi ridicate se combină cu multe elemente.

Cu hidrogenul, azotul formează o serie de compuși, dintre care principalii sunt următorii:

3. Acidul hidronitros (HN 3) este un lichid incolor care fierbe la t° 37° cu miros înțepător. Explodează cu mare putere când este încălzită. ÎN solutii apoase stabil și prezintă proprietățile unui acid slab. Sărurile sale - azidele - sunt instabile și explodează atunci când sunt încălzite sau lovite. Azida de plumb Pb(N3)2 este folosită ca detonator. Inhalarea vaporilor de HN3 provoacă dureri de cap severe și iritații ale mucoaselor.

Cu oxigen, azotul formează cinci oxizi.

1. Protoxidul de azot, sau gazul de râs (N 2 O), este un gaz incolor, obținut prin încălzirea (peste 190°) azotat de amoniu:

NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O. Când este amestecat cu oxigen, protoxidul de azot este utilizat ca un medicament slab care provoacă intoxicație, euforie și atenuarea sensibilității la durere. Folosit pentru anestezie prin inhalare (vezi).

2. Oxidul nitric (NO) este un gaz incolor, slab solubil în apă; in laboratoare se obtine prin actiunea acidului azotic de concentratie medie asupra cuprului:

8HNO 3 + 3Cu = 2NO + 3Cu (NO 3) 2 + 4H 2 O, în tehnologie - prin suflarea aerului printr-o flacără arc electric. În aer se oxidează instantaneu, formând vapori roșu-brun de dioxid de azot; împreună cu acesta din urmă, provoacă otrăvirea organismului (vezi mai jos - Riscuri profesionale ale compușilor cu azot).

3. Dioxidul de azot (NO 2) este un gaz roșu-brun care are un miros caracteristic și este format din dioxid de azot însuși și polimerul său incolor - tetroxid de azot (N 2 O 4) - anhidridă de azot. Dioxidul de azot se condensează cu ușurință într-un lichid roșu-brun, fierbinte la t° 22,4° și solidificându-se la t° - 11° în cristale incolore. Se dizolvă în apă pentru a forma acizi azotos și acizi azotici:

2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3.

Este un agent oxidant puternic și otravă periculoasă. Dioxidul de azot se formează în timpul producerii acidului azotic, în timpul reacțiilor de nitrare, gravării metalelor etc. și, prin urmare, este o otravă profesională.

4. Trioxidul de azot, anhidrida de azot (N 2 O 3), este un lichid albastru închis care se solidifică la t° - 103° în cristale albastre. Stabil numai când temperaturi scăzute. Cu apa formează acid azotic slab și fragil, cu alcalii - săruri ale acidului azot - nitriți.

5. Pentoxidul de azot, anhidrida azota (N 2 O 5), este cristale prismatice incolore cu o densitate de 1,63, topindu-se la temperatura de 30° intr-un lichid galben, usor in descompunere; descompunerea este sporită prin încălzire și expunerea la lumină. Punctul de fierbere este de aproximativ 50°. Cu apa formează un acid azotic puternic, destul de stabil, cu alcalii - săruri ale acestui acid - nitrați.

Când este încălzit, azotul se combină direct cu multe metale, formând nitruri metalice, de exemplu Li3N, Mg 3 N 2, AlN etc. Multe dintre ele se descompun cu apă pentru a forma amoniac, de exemplu

Mg3N2 + 6H20 = 2NH3 + 3Mg(OH)2.

Azotul este inclus în număr mare compușii organici, printre care alcaloizii, aminoacizii, aminele, compușii nitro, compușii cianuri și cei mai complecși compuși naturali - proteinele au o importanță deosebită.

Fixarea azotului atmosferic. De-a lungul timpului, materii prime pentru a obține o varietate de compuși de azot necesari pentru agricultură, industrie și afaceri militare, au servit salpetru natural chilian și amoniac obținut prin distilare uscată cărbune. Odată cu epuizarea zăcămintelor de salpetri din Chile, omenirea a fost amenințată cu o „foamete de azot”. Problema înfometării cu azot a fost rezolvată la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea prin dezvoltarea unui număr de metode industriale de fixare a azotului atmosferic. Cea mai importantă dintre ele este sinteza amoniacului conform schemei:

Determinarea azotului

Pentru determinarea azotului liber, gazul analizat este adus în contact cu magneziu încălzit; in prezenta azotului se formeaza nitrura de magneziu, care cu apa produce amoniac.

Ciclul azotului

Azotul este cel mai important element biogen necesar pentru construcția proteinelor și acizilor nucleici. Cu toate acestea, azotul atmosferic nu este disponibil pentru animale și pentru majoritatea plantelor. Prin urmare, în ciclul azotului, procesul de fixare biologică a acestuia (fixarea azotului molecular atmosferic) este de o importanță capitală. Fixarea azotului este efectuată de microorganisme fixatoare de azot, de exemplu bacterii din genul Rhizobium, sau bacterii nodulare care trăiesc în simbioză (vezi) cu plantele leguminoase (mazăre, lucernă, soia, lupin și altele), pe ale căror rădăcini se află noduli. format conţinând bacterii capabile să asimileze azotul molecular . Fixatorii de azot simbiotici includ, de asemenea, unele actinomicete care trăiesc în nodulii rădăcinii de arin, oleaster, cătină și așa mai departe. Unele microorganisme cu viață liberă care trăiesc în sol, în corpurile de apă dulce și sărată sunt, de asemenea, fixatori activi de azot. Aceasta este o bacterie anaerobă, purtătoare de spori, Clostridium (Clostridium pasteurianum), descoperită de S. N. Vinogradsky, bacterie aerobă- Azotobacter (vezi Azotobacter). În plus, micobacteriile, unele tipuri de alge albastre-verzi (Nostoc, Anabaena etc.), precum și bacteriile fotosintetice, au capacitatea de a asimila azotul molecular.

Bacteriile nodulare au cea mai mare importanță în îmbogățirea solului cu azot. Ca urmare a activității acestor bacterii se introduc în sol 100-250 kg/ha pe sezon; alge albastre-verzi pe câmpuri de orez fixează până la 200 kg/ha de azot pe an. Bacteriile fixatoare de azot care trăiesc liber fixează câteva zeci de kilograme de azot pe hectar de sol.

S. N. Vinogradsky a fost primul care a sugerat (1894) că produsul inițial al procesului de fixare biologică a azotului este amoniacul. Această presupunere a fost acum pe deplin confirmată. S-a dovedit că conversia N2 în NH3 este un proces enzimatic. Enzima care realizează acest proces (nitrogenaza) constă din două componente proteice, este activă numai în absența oxigenului, iar procesul în sine are loc datorită energiei acidului adenozin trifosforic (ATP). Plantele, precum și microorganismele, transformă apoi azotul anorganic de amoniu în compușii săi organici (aminoacizi, proteine, acizi nucleici etc.), iar sub această formă devine disponibil animalelor și oamenilor, fiind inclus în procesele metabolice care au loc în lor. corpuri. Azotul organic de la animale și plante pătrunde în sol (cu excrețiile animalelor sau cu produsele descompunerii acestora) și este procesat de diverși viermi, moluște, nematode, insecte și microorganisme care trăiesc acolo. Microorganismele din sol - amonifizanți (bacteriile putrefactive, unele actinomicete și ciuperci) - la rândul lor mineralizează azotul organic din sol (corpurile animalelor și plantelor, îngrășăminte organice, humus) la amoniu. Ammonificarea este un complex de procese enzimatice care au loc în principal în două etape: hidroliza proteinelor și acizilor nucleici în aminoacizi și baze azotate și descompunerea ulterioară a acestor compuși în amoniac. Amoniacul rezultat este neutralizat prin reacția cu acizii organici și anorganici conținuti în sol. În acest caz, are loc formarea sărurilor de amoniu. Sărurile de amoniu și amoniacul, la rândul lor, suferă nitrificare sub influența bacteriilor nitrificatoare (descoperite în 1890 de S. N. Winogradsky) cu formarea de nitrați și nitriți.

Procesele de nitrificare și amonificare oferă plantelor compuși cu azot ușor digerabili. Sărurile și nitrații de amoniu sunt absorbiți de plante și microorganisme, transformându-se în compuși organici cu azot. Cu toate acestea, o parte din azot este transformată în azot molecular în sol ca urmare a procesului de denitrificare efectuat de microorganismele care trăiesc în sol - denitrificatori (Fig.). Bacteriile denitrificatoare sunt răspândite în natură, se găsesc în număr mare în sol, gunoi de grajd și în număr mai mic în râuri, lacuri și mări. Cei mai tipici denitrificatori sunt tijele mobile, gram-negative. Acestea includ Bacterium fluorescens, B. denitrificans, B. pyocyaneum și altele.

Procesul de denitrificare duce la pierderea azotului disponibil plantelor, cu toate acestea, procesul constant de fixare a azotului compensează într-o oarecare măsură aceste pierderi, iar în conditii cunoscute(în special, atunci când solul este bogat în substanțe organice fără azot) și îmbogățește semnificativ solul cu azot fix.

În general, efectul combinat al proceselor de fixare a azotului, nitrificare și denitrificare este de mare importanță biogeochimică, contribuind la menținerea unui echilibru dinamic între conținutul de azot molecular din atmosferă și azotul legat din sol, floră și faune.

Ciclul azotului joacă astfel un rol critic în menținerea vieții pe Pământ.

Riscuri profesionale ale compușilor cu azot

Compușii de azot cei mai dăunători din punct de vedere profesional includ acidul azotic (vezi), amoniacul (vezi), compușii amino (vezi Amine) și compușii amido (vezi Amide), precum și amestecuri de oxizi de azot sau nitrozaze (N 2 O, NO, NO). 2, N2O4 şi N2O5). Acestea din urmă se formează în timpul producerii și utilizării acidului azotic (în procesul de interacțiune a acestuia cu diferite metale sau substanțe organice), în timpul oxidării termice a azotului aerului în timpul sudării electrice și pe gaz, a funcționării motoarelor diesel și cu carburator, la ardere. de combustibil în cazane puternice, precum și în timpul operațiunilor de sablare și așa mai departe. Caracter general Efectul nitrogazelor asupra organismului depinde de conținutul diferiților oxizi de azot din amestecul de gaze. Practic, otrăvirea are loc prin tipul de acțiune iritant sau nitriți. Atunci când oxizii de azot intră în contact cu suprafața umedă a plămânilor, se formează acizii nitric și azotos, care atacă țesutul pulmonar, provocând edem pulmonar. În același timp, în sânge se formează nitrați (vezi) și nitriți (vezi), afectând direct vasele de sânge, extinzându-le și provocând scăderea tensiunii arteriale. Nitriții, care interacționează cu oxihemoglobina, o transformă în methemoglobină, provocând methemoglobinemie (vezi). O consecință comună a acțiunii oxizilor de azot este deficiența de oxigen.

Poate apărea expunerea profesională la anumiți oxizi de azot (vezi mai jos).

Protoxid de azot. Concentrații mari ale acestuia cauzează tinitus, asfixie și pierderea conștienței. Moartea apare din paralizia centrului respirator.

Oxidul nitric actioneaza asupra centrala sistemul nervos, afectează hemoglobina (transformă oxihemoglobina în methemoglobină).

În otrăvirea ușoară cu oxid nitric, slăbiciune generală, somnolență, amețeli (simptomele sunt reversibile).

Cu otrăvirea mai severă, simptomele inițiale se intensifică, sunt însoțite de greață, uneori vărsături și apare semi-leșin. În caz de otrăvire moderată, slăbiciune severă și amețeli continuă timp de multe ore, adesea observată cianoză a membranelor mucoase și a pielii și creșterea ritmului cardiac. În otrăvirea severă, simptomele inițiale scad adesea, dar după o remisiune de 1-3 zile, apar slăbiciune și amețeli, scăderea tensiunii arteriale, o colorare gri-albastru a membranelor mucoase și a pielii, mărirea și sensibilitatea ficatului. observat; limitele inimii sunt extinse, sunetele sunt înăbușite, pulsul este lent. Apar polinevrita și polinevralgia. Sângele este de culoare maro-ciocolată și are vâscozitate ridicată. Consecințele otrăvirii severe pot dura mai mult de un an: abilități asociative afectate, slăbirea memoriei și a forței musculare, slăbiciune generală, dureri de cap, amețeli, oboseală.

Dioxid de azot. Intoxicația acută începe cu o tuse ușoară, în cazurile mai severe - cu tuse severă, senzații de constrângere în piept, dureri de cap, uneori vărsături, salivație. Perioada de stare relativ satisfăcătoare durează 2-18 ore. Apoi apar semne de creștere a edemului pulmonar: slăbiciune severă, tuse în creștere, dureri în piept, cianoză, multe rafale umede în plămâni, bătăi rapide ale inimii, uneori frisoane, febră. Tulburări semnificative ale tractului gastrointestinal sunt frecvente: greață, vărsături, diaree, durere severăîn abdomenul superior. Edemul pulmonar se caracterizează printr-o afecțiune severă (cianoză severă, dificultăți severe de respirație, puls rapid, tuse cu spută spumoasă, uneori cu sânge). Tensiunea arterială este normală, în sânge există o creștere a numărului de celule roșii din sânge și a hemoglobinei, leucocitoză, ROE lent. Raze X - transparenta redusa a campurilor pulmonare, in ambii plamani număr mareîntunecare sub formă de fulgi de diferite dimensiuni. Edemul pulmonar toxic este însoțit de un tip „albastru” de hipoxemie atunci când este complicat de colaps, se observă un tip „gri” (vezi Hipoxie). Complicațiile pneumoniei sunt frecvente. Moarte posibilă. Secțiunea prezintă edem pulmonar, hemoragii în ele, sânge lichid închis la culoare în inimă și vasele de sânge. Starea otrăviților și prognosticul se agravează dacă victimele sufereau de boli cardiace sau pulmonare înainte de otrăvire.

Pentru intoxicații cronice - cronice boli inflamatorii superior tractului respirator, bronșită cronică, emfizem, tensiune arterială scăzută, placă verzuie pe dinți, distrugerea coroanelor incisive.

Anhidrida acidului azot acționează asupra organismului în mod similar cu oxidul de azot și cu ceilalți oxizi inferiori ai săi.

Primul ajutor pentru otrăvirea cu compuși de azot- mutați victima în aer curat; asigura odihna completa si inhalarea oxigenului. Conform indicațiilor - medicamente cardiace, în caz de stop respirator - lobelin. Apoi transportul obligatoriu al victimei în decubit dorsal la spital. Dacă există semne de edem pulmonar incipient, intravenos 10-20 ml soluție de clorură de calciu 10%, 20 ml soluție de glucoză 40% cu acid ascorbic (500 mg), oxigenoterapie.

Tratamentul edemului pulmonar dezvoltat depinde de tipul de hipoxemie. Pentru tipul „albastru” - administrarea intermitentă de oxigen (carbogenul este contraindicat), sângerare (200-300 ml), dacă este necesar - repetați după 6-8 ore; medicamente care reduc tensiunea arterială, medicamente cardiace. Pentru anoxemia de tip „gri” - stimularea centrului respirator și vasomotor prin inhalare intermitentă de carbogen, cofeină, efedrina, intravenos 50-100 ml soluție de glucoză 40%. Sângerarea este contraindicată.

Pentru prevenirea și tratamentul pneumoniei, prescrierea precoce de sulfonamide și antibiotice.

Prevenire: protectie personala - masti de gaz filtrante de marcile V, M, KB, manusi si cizme rezistente la acizi, ochelari de protectie sigilati, îmbrăcăminte specială. Este necesară etanșarea completă echipamente de productie unde se pot forma si elibera nitrozaze, adapost de surse fixe de degajare a acestor gaze, sistem local de ventilatie.

Concentrația maximă admisă pentru oxizi de azot în aerul spațiilor de lucru este de 5 mg/m 3 (în termeni de NO 2), în aerul atmosferic tasări 0,085 mg/m 3 sau 0,4 mg/m 3 (pentru acid azotic).

Determinarea oxizilor de azot în aer se bazează pe absorbția dioxidului de azot și a tetroxidului de azot printr-o soluție de iodură de potasiu și determinarea colorimetrică a acidului azot rezultat cu reactivul Griess-Iloshvai.

Bibliografie: Fundamentele Nekrasov B.V chimie generală, vol. 1, p. 377, M., 1969; Remi G. Curs de chimie anorganică, trad. cu germană, vol. 1, p. 560, M., 1972.

Circulația A.- Vinogradsky S.N. Microbiologia solului, M., 1952; Kretovich V.L. Metabolismul azotului în plante, M., 1972, bibliogr.; Mishustin E.N și Shilnikova V.K. Fixarea biologică a azotului atmosferic, M., 1968, bibliogr.

Riscuri profesionale ale compușilor A. - Substanţe nocive în industrie, ed. N.V. Lazareva, partea 2, p. 136, L., 1971; Sănătatea muncii în industria chimică, ed. Z. A. Volkova și colab., p. 373, M., 1967; Gurtova Yu A. Otrăvirea cu vapori de acid azotic, Curtea de Medicină. examen, vol. 12, nr. 45, 1969; Neimark E. Z. și Singer F. X. Otrăvirea profesională a lucrătorilor minelor de cărbune, tratamentul și prevenirea lor, p. 34, M., 1961; Peregud E. A., Bykhovskaya M. S. și Gernet E. V. Metode rapide determinarea substanțelor nocive din aer, p. 67, M., 1970; Safronov V. A. Caracteristici ale cursului clinic al edemului pulmonar în leziunile combinate cu acid azotic, Voen.-med. zhurn., nr. 7, p. 32, 1966; Criterii de calitate a aerului pentru oxizi de azot, Washington, 1971, bibliogr.

V. P. Mishin; Z. G. Evstigneeva, V. L. Kretovich (A. circulație); E. N. Marchenko (prof.).

Azot Incolor și non-toxic, inodor și fără gust. Azotul există în natură ca gaz neinflamabil când temperaturi normale si presiune. Acest gaz (azot) este ceva mai ușor decât aerul, așa că concentrația lui crește odată cu altitudinea. Când este răcit până la punctul său de fierbere, azotul se transformă într-un lichid incolor, care la o anumită presiune și temperatură devine un solid cristalin incolor. Azotul este ușor solubil în apă și în majoritatea celorlalte lichide și este un slab conductor de electricitate și căldură.

Cele mai multe utilizări ale azotului se datorează proprietăților sale inerte. Cu toate acestea, la presiuni și temperaturi ridicate azot reactioneaza cu unii metale active, de exemplu cu litiu și magneziu, formând nitruri, dar și cu unele gaze precum oxigenul și hidrogenul.

Date de bază despre azot: istoria descoperirii și proprietățile de bază

Azot (N2)- una dintre cele mai comune substanțe de pe Pământ. Reprezintă 75% din atmosfera planetei noastre, în timp ce ponderea oxigenului în ea este de doar 22%.

Destul de ciudat, oameni de știință pentru o lungă perioadă de timp nu știa despre existența acestui gaz. Abia în 1772, chimistul englez Daniel Rutherford l-a descris drept „aer alterat”, incapabil să susțină arderea, nereactiv la alcalii și inapt pentru respirație. Cuvântul în sine " azot„(din greacă – „fără viață”) a fost propus 15 ani mai târziu de Antoine Lavoisier.

În condiții normale, este un gaz incolor, inodor și fără gust, mai greu decât aerul și practic inert. La o temperatură de -195,8 °C se transformă în stare lichidă; la -209,9 °C - cristalizează, asemănător cu zăpada.

Aplicații ale azotului

În prezent, azot a găsit o largă aplicare în toate sferele activității umane.

Astfel, industria petrolului și gazelor îl folosește pentru a regla nivelul și presiunea în interior sonde de petrol, înlocuind oxigenul din rezervoarele de stocare gaz natural, epurarea și testarea conductelor. Industria chimică are nevoie de el pentru producerea de îngrășăminte și sinteza amoniacului, iar metalurgia pentru o serie de procese tehnologice. Datorită faptului că azotul înlocuiește oxigenul, dar nu suporta arderea, se foloseste la stingerea incendiilor. ÎN industria alimentară ambalarea produselor în atmosferă de azot înlocuiește utilizarea conservanților, previne oxidarea grăsimilor și dezvoltarea microorganismelor. În plus, această substanță este utilizată în produse farmaceutice pentru a obține diferite medicamente și în diagnostic de laborator- să efectueze o serie de analize.

Azotul lichid poate îngheța orice în câteva secunde, fără formarea de cristale de gheață. Prin urmare, medicii îl folosesc în crioterapie pentru a îndepărta celulele moarte, precum și în crioconservarea spermei, ovulelor și probelor de țesut.

Este interesant ca:

Înghețata instantanee făcută cu azot lichid a fost inventată în 1998 de biologul Curt Jones în timp ce se prostește cu prietenii în bucătărie. Ulterior, a înființat o companie care produce acest desert, care este solicitat în rândul celor dulci americani.
Industria mondială primește 1 milion de tone din acest gaz pe an din atmosfera pământului.
Mâna unei persoane, scufundată într-un pahar de azot lichid timp de 1-2 secunde, va rămâne nevătămată datorită „mănușii” bulelor de gaz care se formează atunci când lichidul fierbe în punctele de contact cu pielea.

Este dificil să vorbim despre proprietățile chimice ale unui element care este atât de puțin activ ca azotul.

Spre deosebire de oxigen, care reacționează cu aproape toate elementele găsite în natură, azotul gazos temperatura camerei se combină cu un singur element - litiu, formând astfel nitrură de litiu (N2 + 6Li = 2LiзN).

Azotul reacţionează cu alte elemente chimice numai la temperatură ridicată, presiune mare şi în prezenţa unui catalizator.

Cu metale, ca și în cazul litiului, azotul dă nitruri, în care este de obicei trivalent. Formarea nitrururilor are loc la temperaturi ridicate, prin interacțiunea directă a azotului elementar cu metalul fierbinte.

Există o reacție, al cărei curs pare să infirme activitate scăzută azot. Aceasta este reacția de formare a nitrurii de aluminiu din oxid de aluminiu și azot la temperatură ridicată (Al2O3 + N2 + 3C = 2AlN + 3CO). Poate părea că în această reacție azotul este mai activ decât oxigenul și că la temperaturi ridicate reușește să preia aluminiul din oxigen.

De fapt, nu este așa. În absența carbonului, azotul nu este capabil să înlocuiască oxigenul din oxidul de aluminiu, la fel cum fără azot este imposibil să se obțină monoxid de carbon din oxidul de aluminiu și cărbune. Faptul este că într-un amestec fierbinte de oxid de aluminiu și cărbune în prezența azotului, conditii favorabile pentru a produce monoxid de carbon cu formarea simultană de nitrură de aluminiu destul de stabilă.

Dacă azotul este trecut printr-un amestec încălzit de sodă și cărbune, rezultatul este acidul cianhidric de sodiu sau cianura de sodiu și monoxid de carbon

(Na2CO3 + 4C + +N2 = 2NaCN + 3CO).

Azotul este absorbit destul de ușor de carbura de calciu fierbinte (CaC2), formând un produs tehnic important - cianamida de calciu

(CaC2 + N2 = Ca(CN)2 + C).

Există și alte reacții care par neobișnuite pentru azot. La temperaturi ridicate, uraniul se combină atât de violent cu azotul, încât pare că uraniul arde într-o atmosferă de azot, în același mod în care sârma de fier arde în oxigen. De asemenea, cesiul fierbinte reacționează violent cu azotul.

Nitrururile metalice sunt foarte instabile și se descompun în hidrați metalici și amoniac (AlN + + 3H2O = Al (OH)3 + NH3). Oxidul nitric este un gaz incolor, mai greu decât aerul, insolubil în apă și un oxid care nu formează sare. Reacționează imediat cu oxigenul și produce dioxid de azot (2NO + 02 = 2N02).

În laborator, oxidul de azot este produs prin acțiunea acidului azotic asupra cuprului. Dacă aruncați mai multe bucăți de cupru într-un balon umplut cu acid azotic diluat, bulele de gaz incolor - oxid nitric - vor începe imediat să se elibereze. Dacă colectați oxid de azot într-un cilindru și îl lăsați deschis, gazul din cilindru va începe să devină maro de la suprafață și treptat stratul maro va crește, mișcându-se mai adânc în cilindru. Acest oxid de azot este oxidat la dioxid de azot de oxigenul atmosferic.

Amoniacul (NH3) este cel mai simplu compus de azot și hidrogen. Dintre toți compușii chimici ai azotului, amoniacul este cel mai important produs industrial. În prezent, cea mai largă aplicație în industrie este amoniacul obținut direct din azot și hidrogen gazos (N2 + 3H2 = 2NНз).

Această reacție, după cum se poate observa din ecuație, este reversibilă, adică poate decurge atât în direcția formării amoniacului, cât și în direcția descompunerii acestuia în azot și hidrogen. Pentru a forța reacția spre formarea amoniacului cu viteza necesară, este necesar să selectați cel mai mult conditii favorabile. Astfel de condiții sunt temperaturi și presiune ridicate și un catalizator adecvat.

Compușii chimici extrem de importanți ai azotului sunt compușii săi oxigenați.

Sunt cunoscuți cinci oxizi de azot diferiți: protoxid de azot sau gaz de râs (N20), unde azotul este monovalent; oxid nitric (NO), în care azotul este bivalent; anhidridă de azot sau trioxid de azot (N2Оз), - în acest compus azotul este trivalent; dioxid de azot (N02), unde azotul este tetravalent și, în final, anhidridă nitrică sau pentoxid de azot (N20s), în care azotul este pentavalent.

Protoxidul de azot (N20) nu poate fi obținut din gaze de oxigen și azot, se formează din azotat de amoniu, care, încălzit ușor, se descompune în protoxid de azot și apă (NH4NO3 = N20 + 2H2O).

Protoxidul de azot este un gaz incolor, are un gust dulceag și este slab miros placut. Proprietățile acestui gaz au fost studiate de chimistul englez domnul Davy. În 1799. Interesat de acțiune diverse gaze pe corpul uman, Davy le testa de obicei pe el însuși. Când a inhalat protoxid de azot, a devenit entuziasmat, însoțit de râs. Pentru aceste proprietăți, protoxidul de azot a fost numit gaz râd. Ulterior s-a constatat că la inhalarea prelungită de protoxid de azot are loc pierderea conștienței.

Oxidul nitric (NO) este produs prin combinarea azotului cu oxigenul la o temperatură foarte ridicată într-o scânteie electrică (N2 +02 = 2NO). Această reacție este reversibilă, adică odată cu formarea de oxid nitric are loc descompunerea acestuia. O scânteie electrică poate produce o cantitate relativ mică de oxid de azot. În natură, tot în cantități mici, oxidul nitric se formează din oxigenul și azotul din aer în timpul unei furtuni.

Oxidul nitric este un gaz incolor, mai greu decât aerul, insolubil în apă și un oxid care nu formează sare. Reacționează imediat cu oxigenul și produce dioxid de azot (2NO + 02 = 2N02).

În laborator, oxidul de azot este produs prin acțiunea acidului azotic asupra cuprului. Dacă se aruncă mai multe bucăți de cupru într-un balon umplut cu acid azotic diluat, vor începe imediat să se elibereze bule de gaz incolor - oxid de azot. Dacă colectați oxid de azot într-un cilindru și îl lăsați deschis, gazul din cilindru va începe să devină maro de la suprafață și treptat stratul maro va crește, mișcându-se mai adânc în cilindru. Acest oxid nitric este oxidat la dioxid de azot de oxigenul atmosferic.

Dioxidul de azot (N02) este un gaz de o ori și jumătate mai greu decât aerul. Când este răcit sub zero, se transformă într-un lichid gălbui, iar la o temperatură de -10° formează o masă cristalină incoloră. Dioxidul de azot este foarte solubil în apă și, reacționând cu acesta, produce acizi azotici și acizi (2N02 + H2O = НNO3 + HN02). Anhidridă de azot sau trioxid de azot (N2O3), la temperatura camerei și presiunea atmosferică un compus gazos slab stabil care se descompune în oxid de azot și dioxid de azot. Dar anhidrida de azot nu se descompune complet: se stabilește un echilibru între cele trei substanțe gazoase, în care rămâne 10,5% din trioxid de azot necompus.

Anhidrida nitrică (N20s) există numai la temperaturi peste 450-500. Sub această temperatură se lichefiază, iar la 300 se solidifică, formând cristale incolore.

Amoniacul este unul dintre compușii a cărui importanță pentru domeniul anorganic și organic al chimiei este extrem de mare. Este suficient să spunem că majoritatea covârșitoare a compușilor care conțin azot sunt obținuți cu participarea amoniacului. Datorită capacității specii individuale bacteriile și, probabil, plantele transformă azotul din aer în amoniac, forma de viață existentă a apărut pe Pământ.

În unele dintre proprietățile sale, amoniacul este similar cu apa. Adevărat, la temperatura camerei obișnuite este un gaz caustic incolor (amintiți-vă de mirosul de amoniac), dar apa poate fi și gazoasă.

Amoniacul este ușor de lichefiat. Pentru a face acest lucru, este suficient să-l scoateți la treizeci și cinci de grade sub zero.

Prepararea amoniacului Marea majoritate a NH3 se obține astfel:

N2+3H2=2NH3+92 kJ

Hidrazina. Molecula de hidrazină - N2H4 este produsul înlocuirii atomului de hidrogen din amoniac cu grupa NH2:

2NНз+ NaOCl=N2H4+NaCl+ Н2О

Această bază este mai slabă decât amoniacul.

Hidrazina anhidră este un lichid incolor, fumos, care se solidifică la 20 C.

Este destul de stabil și doar la 350 °C se descompune liniștit în N2 și NH3. Se amestecă cu apa în orice proporție, adăugând o moleculă de apă pentru a forma hidrat de hidrazină.

Interesul pentru hidrazină și importanța sa a crescut imediat când s-a dovedit că poate servi drept combustibil lichid pentru rachete. Arde în oxigen cu o flacără violetă frumoasă.

N2H4+02=2H20+N2+Q

Utilizarea hidrazinei pentru motoarele de rachete se bazează pe această reacție.

Funcțiile de restaurare ale hidrazinei sunt foarte puternice. Proprietăți oxidativeîn N2H4 sunt aproape absente. Doar cei mai puternici agenți reducători pot transforma hidrazina în amoniac, de exemplu hidrogenul în momentul eliberării:

Acidul hidronitric este foarte diferit în proprietățile sale de amoniac și hidrazină, deși conține doar atomi de hidrogen și azot.

Puterea acidului hidronitric este apropiată de acidul acetic, dar sărurile sale sunt solubile, precum și sărurile acidului clorhidric. Acidul în sine este un lichid incolor, volatil, cu un miros puternic, neplăcut.

Practic, acidul și sărurile sale sunt obținute prin reacția amidei de sodiu cu oxidul de azot (1).