Fundamentals of Chemistry: egenskaber, applikationer og opnå nitrogen-

Kvælstof er en af de mest almindelige elementer i verden - i en atmosfære af indholdet overstiger 78%. Eksistensen af en sådan stor mængde nitrogen i den frie tilstand af dets inerthed og vanskelige samspil med andre elementer under normale forhold.

I den bundne tilstand, kan dette stof findes i organisk og uorganisk stof. Forbundet med carbon og oxygen, nitrogen lagret i vegetabilske og animalske proteiner.

I sig selv betegnelsen "nitrogen" opfundet af Lavoisier, der i løbet af adskillige eksperimenter fastslog tilstedeværelsen i atmosfæren i nogle inert stof. Forsker fandt, at stoffet livløs - græsk «azote».

Kvælstofkredsløbet

Selvom nitrogen inerthed, naturligt forekommende processer sin permanente fiksering eller limning. For eksempel i rødderne af bælgplanter ophobes særlige bakterier som fikserer nitrogen, forarbejde det til nitrat.

I denne gasatmosfære oxideres under lyn udledning. Derefter nitrogenoxider opløst i nedbør, der danner syre er salpetersyre og lattergas. Med sne, regn, tåge, kvælstof i jorden, hvor omdannelse til nitrat eller nitrit. De forskellige planter bruge dem til at opbygge protein. Dyr spiser planter, og vegetabilsk protein forarbejdes til dyr. Ved nedbrydning af vegetabilsk og animalsk død, efter at alle kvælstofforbindelser i deres kroppe omdannes til ammoniak. Bakterierne at ødelægge dets simpleste elementer, fremhæver igen med rent nitrogen og hydrogen. Dette sker nitrogen cyklus eller en nitrogencyklus i naturen.

Kemiske egenskaber af nitrogen

Dets vigtigste egenskab er i normale forhold - er inerti, dvs. minimal reaktivitet. Nitrogenatomet kan danne en binding til et andet nitrogenatom, der er helt usædvanligt for de kemiske elementer (med undtagelse af kun silicium og carbon).

Ved opvarmning, elementet reagerer med de fleste metaller. I denne form ionisk, kovalent eller mellemliggende nitrider med negativt ladede kvælstof ioner.

Ved omsætningen med hydrogen, kvælstofformer tilstrækkeligt stabile forbindelser - azotovodorody der svagt ligne carbonhydrider. Blandt sådanne stoffer indbefatter ammoniak, hydrazin og hydrogenazid.

Fremstilling og anvendelse af nitrogen

Forbindelser af dette stof spiller en vigtig rolle i industri og landbrug. Fremgangsmåde til fremstilling af kvælstof i form af et grundstof er afhængig af den ønskede grad af renhed. Mest nitrogen nødvendig for ammoniakproduktion, men er tilladt et lille indhold af ædelgasser.

Fremstilling af atmosfærisk nitrogen

Dette er en af de mest økonomiske metoder, hvor den rensede luft flydende ved afkøling successivt og ekspansion. Den resulterende fraktion flydende luft destilleret over langsomt at hæve temperaturen. Når denne proces er først tildelt ædelgasser, og derefter nitrogen. Tilbage er kun flydende ilt.

Ligesom at få en masse kvælstof gør det muligt at producere millioner af tons stoffet hvert år. Nitrogen hovedsagelig anvendes til den efterfølgende fremstilling af ammoniak, som igen tjener som et råmateriale til industrielle og landbrugsmæssige nitrogenforbindelser.

Rent nitrogen atmosfære kan også anvendes når det er nødvendigt til en fuldstændig mangel på oxygen.

Forberedelse nitrogen i et laboratorium

I små mængder, er den producerede gas ved oxidation ammoniak eller ammoniumioner. Især kan den ammoniumion oxideres til nitrit ion.

Forberedelse nitrogen under nedbrydning

Azider nedbrydes ved opvarmning, nedbrydes til ammoniak kobberoxid, er nitrater nedbrudt ved reaktion med urinstof eller sulfaminsyre - Nitrogen er dannet af alle disse reaktioner.