Азот для чего нужен. Азот для чего нужен

Азот по ГОСТ 9293 выпускается в газовой и жидкой форме. Для сварки и резки с использованием азотной газовой плазмы 1 (99,6% n₂) и 2 (99,0% n₂).

Азот: что это такое и где он используется?

Мало кто знает, что азот — третий по важности элемент в жизни человека после кислорода и водорода. Во-первых, потому что этот газ является основным компонентом атмосферного воздуха (75% его объема). Во-вторых, азот широко используется во многих областях человеческой деятельности — от медицины до производства взрывчатых механизмов. Не случайно в 1992 году знаменитая награда «Мория года» была присуждена матчу (NO) по достоверной научной версии.

Он имеет неограниченные источники производства и используется для получения этого газа необходимой чистоты для обеспечения продолжения технических процессов, специального оборудования и генераторов азота.

Что такое азот?

Азот или азотистый азот — это инертный двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Он невидим, если газ не заморожен или не сжижен. Азот, как было открыто, сначала называли «удушьем», «поврежденным или огненным воздухом» и «атмосферной магией». Эти и другие названия использовались до появления новой химической номенклатуры. Авторы решили закончить термин «азот».

В отличие от кислорода, азот не вступает в реакцию с другими газами. Его особи труднее поддаются разложению. Они требуют больше энергии для распада и взаимодействия с другими веществами, обеспечивая тем самым инертную среду, необходимую для многих процессов. Благодаря этому свойству азот используется в тех областях, где необходимо устранить быстрые и медленные реакции окисления. Например, при производстве электронных пластин и полупроводников процессы окисления могут протекать в виде эрозии. Другим примером медленного окисления является приготовление напитков и пищи. В этом случае азот используется для сохранения внешнего вида продукта и продления срока его службы.

Примером быстрого окисления является процесс горения. Как мы знаем, кислород необходим для распространения огня. Для устранения возможности возникновения опасных условий пожара азот используется для удаления кислорода из резервуаров на промышленных предприятиях, а также применяется для транспортировки взрывчатых веществ. Стационарные или мобильные генераторы азота могут обеспечить производительность 5-5 000 нмк/ч для этого газа с чистотой до 99,95% и эффективного способа тушения пожаров.

Источники получения азота

1. собственное производство газа в генераторных установках;
2. аренда емкости и подача азота на месте;
3. приобретение баллонов с жидким азотом.

• инертный газ получается требуемой чистоты,
• отсутствуют транспортные расходы на его доставку,
• исключаются отходы, вызванные испарением при замене баллонов,
• использовать собственное оборудование гораздо безопаснее, чем баллоны под высоким давлением,
• постоянный источник азота в требуемом объеме,
• обеспечивается непрерывность технологических процессов, и исключаются простои.

• оборудование, использующее метод адсорбции при переменном давлении. Получаемый азот имеет очень высокую степень чистоты до 99,999%
• генераторы мембранного типа – степень очистки менее 90%.

Грязные генераторы азота.

Азот легко поглощается жженым карбидом кальция с образованием цианамида кальция, важного технического продукта. Цианамид кальция уже был описан в статье о получении ацетилена из карбида кальция.

Применение азота

Свободный азот как химически инертный газ используется в лабораторной практике и технике во всех случаях, когда присутствие кислорода в атмосфере нежелательно. Например, при проведении органических экспериментов в анаэробных условиях, например, при переливании большого количества легковоспламеняющихся жидкостей (для предотвращения пожаров). Большая часть свободного азота используется в промышленности для синтеза аммиака, цианамида и азотной кислоты, которые являются исходными веществами при производстве азотных удобрений, взрывчатых веществ, красок, лаков и лекарств.

Свободный азот химически инертен при комнатной температуре. При высоких температурах он соединяется со многими элементами.

Азот образует с водородом различные соединения, основными из которых являются

1. аммиак (см. ). Азот, содержащийся в аммиаке, обычно называют аммонийным азотом. В гигиенической практике аммонийный азот измеряется при исследовании питьевой воды, при изучении распада белковых веществ (особенно мяса и рыбы) и т.д.

2. гидразин (N₂H₄) представляет собой бесцветную жидкость, которая дымится на воздухе. Он образует соли гидразина с кислотами. С соляной кислотой — хлорид гидразона (N₂H₄-HCl). Используется как мощный восстановитель. Органические соединения гидразина важны для характеристики сахаров (см. углеводы).

3. нитрат водорода (HN)₃) представляет собой бесцветную, кипящую жидкость с пряным запахом при температуре 37°. При нагревании он взрывается с большой силой. Он стабилен в водном растворе и обладает слабой кислотностью. Его соль (азид) нестабильна и взрывается при нагревании или ударах. Азид свинца (N₃).₂ Используется в качестве детонатора. Вдыхание паров HN3 вызывает сильную головную боль и раздражение слизистых оболочек.

Азот образует с кислородом пять оксидов.

Закись азота или веселящий газ (N₂O), бесцветный газ, образуется при нагревании (выше 190°) нитрата аммония: он образуется при нагревании нитрата аммония до

NH₄Нет.₃ = N₂O + 2H₂О. Смешанный с кислородом, оксид азота используется как легкий наркотик, вызывающий опьянение, эйфорию и снижение болевой чувствительности. Используется для ингаляционной анестезии (см. ).

2Оксид азота (NO) — это бесцветный газ, нерастворимый в воде, получаемый в лаборатории при средней концентрации азотной кислоты в меди.

8HNO₃ + 3Cu = 2NO + 3Cu(NO)₃).₂ + 4H₂O, в технике — воздух вдувается через пламя электрической дуги. В воздухе он быстро окисляется, образуя красновато-коричневые пары диоксида азота — который вместе с последним вызывает отравление (см. ниже — профессиональные вредности, связанные с соединениями азота).

3. диоксид азота (NO₂) представляет собой смесь самого диоксида азота и его бесцветного полимера — тетроксида азота (N₂O₄), ангидрид азотной кислоты. Диоксид азота легко сгущается до красновато-коричневой жидкости. Эта жидкость кипит при 22,4° и застывает до бесцветных кристаллов при -11°. Он растворим в воде и образует азотную и азотистую кислоту: является сильным окислителем.

Это мощный окислитель и опасный яд. Диоксид азота является профессиональным ядом, поскольку он образуется при образовании азотной кислоты, во время реакций нитрификации и при травлении металлов.

Определение азота

Для измерения свободного азота анализируемый газ приводится в контакт с нагретым магнием. Нитрид магния образуется в присутствии азота, а аммиак образуется вместе с водой.

Содержание азота в кислородсодержащих соединениях определяется путем преобразования этих соединений в закись азота, например, в нитрометре Лунге. Для органических соединений азот обычно определяется методом Кьельдаля (см. метод Кьельдаля).

К наиболее вредным соединениям азота относятся азотная кислота (см. ), аммиак (см. ), аминосоединения (см. амины), амидные соединения (см. амиды) и смеси оксида азота или нитрогаза (см. ).₂O, NO, NO₂, N₂O₄ и N₂O₅). Последний образуется при производстве и применении азотной кислоты (в процессе ее взаимодействия с различными минеральными и органическими веществами), термическом окислении азота воздуха при электро- и газосварке, работе дизельных двигателей, работе двигателей и карбюраторов, при сжигании топлива в мощных котлах, во время взрывных работ и т.д. Общее воздействие азота на организм зависит от содержания различных оксидов азота в газовой смеси. Отравления преимущественно раздражающего или нитритного типа. Когда оксиды азота вступают в контакт с влажными поверхностями в легких, азотистые и азотнокислые формы воздействуют на легочную ткань, вызывая отек легких. Одновременно образуются нитраты (см. ) и нитриты (см. ), которые действуют непосредственно на кровеносные сосуды, расширяя их и снижая кровяное давление. Нитриты взаимодействуют с оксигемоглобином, превращая его в метамин, вызывая метаммию (см.). Распространенным последствием оксида азота является недостаток кислорода.

Воздействие отдельных оксидов азота может происходить в специализированных условиях (см. ниже).

Оксиды азота. Большие концентрации могут вызвать шум в ушах, удушье и потерю чувствительности. Смерть наступает при параличе дыхательного центра.

Оксид азота влияет на центральную нервную систему и воздействует на гемоглобин (преобразует оксигемоглобин в метамин).

При легком отравлении оксидом азота наблюдается генерализованная слабость, сонливость и головокружение (симптомы обратимы).

При более тяжелом отравлении первоначальные симптомы усиливаются, затем появляется тошнота, иногда рвота и полуприпадки. При умеренной интоксикации наблюдаются сильная слабость и головокружение, продолжающиеся в течение нескольких часов, часто с бледностью слизистых оболочек и кожи, учащенным пульсом. При тяжелом отравлении начальные явления часто отступают, но через один-три дня наступает спад, слабость и головокружение, падение артериального давления, серо-синюшная окраска слизистых оболочек и кожи, набухшая и болезненная пульсация печени. Возникают полинит и полинейропневмония. Кровь шоколадно-коричневая и очень вязкая. Последствия тяжелого отравления могут длиться более года. Потеря ассоциативных навыков, памяти и мышечной силы, общая слабость, головная боль, головокружение, быстрая утомляемость.

Диоксид азота. Острое отравление начинается с легкого кашля, а в более тяжелых случаях — с сильного кашля, стеснения в груди, головной боли, иногда рвоты и ощущения слюнотечения. Относительно удовлетворительный период хорошего самочувствия может длиться от 2 до 18 часов. Появляются признаки прогрессирующего отека легких: сильная слабость, усиление кашля, боль в груди, цианоз, множество влажных легких, подвижность ямки, иногда озноб и лихорадка. Нередки серьезные желудочно-кишечные расстройства: тошнота, рвота, диарея, сильные боли в верхней части живота. Отек легких протекает в тяжелой форме (выраженный цианоз, сильная одышка, учащенный пульс, рвота, иногда кашель с кровью). Артериальное давление в норме — гемоглобин с повышенным количеством эритроцитов, лейкоз, замедление РОЭ. Рентгенологически легочное поле менее прозрачное, в обоих легких имеются многочисленные черные пятна разного размера. Токсический отек легких сопровождается гипоксемией «синего» типа, а при осложнении коллапсом — «серого» типа (см. гипоксемия). Осложнения пневмонии не являются редкостью. Потенциально смертельные последствия. Во время разреза — отек легких, кровотечение из них, темная жидкая кровь в сердце и кровеносных сосудах. Состояние отравившихся и прогноз ухудшаются, если до отравления жертва страдала сердечными или легочными заболеваниями.

Он имеет неограниченные источники производства и используется для получения этого газа необходимой чистоты для обеспечения продолжения технических процессов, специального оборудования и генераторов азота.

Способы получения азота

Производство n₂ В промышленных масштабах на основе производства методом фракционной перегонки (см. Производство азота).

Жидкий азот — это бесцветная жидкость без запаха, с температурой кипения -195,8°C при 101,3 кПа и специальным объемом 1,239 дм3 /кг при 101,3 кПа. В качестве хладагента используется жидкий азот. Жидкий азот может вызвать обморожение кожи и повреждение слизистых оболочек глаз. Азотный гипертерм представляет собой бесцветный газ со сладким вкусом и неярким приятным запахом. Свойства этого газа были изучены британским химиком Хамфри Дэви в 1799 году. Когда он вдыхал гипооксид азота, то впадал в состояние возбуждения, сопровождаемое смехом. Он назвал эти свойства азотным смехом. Позже было установлено, что вдыхание азота вызывает потерю сознания. Гипоксия азота — это бескислотный и бессолевой оксид.

Оксид азота (n₂o) не может быть взята из газообразного кислорода, а n₂и образован монокислотными азотными солями, которые при небольшом нагревании разлагаются на оксиды азота и реактивную воду.

Азот — относительно инертный газ, без запаха и цвета, его давление составляет 125046 кг/м 3 и 101,3 кПа при 0°C. Особое количество азота воздуха составляет 860,4 дм3/кг при давлении около 105 p и температуре 20 °C.

В отличие от кислорода, который вступает в реакцию почти со всеми встречающимися в природе элементами, газообразный азот при комнатной температуре соединяется с единственным элементом — литием — и образует нитрид лития.

Однако при высоких температурах концентрация в зоне плавления имеет тенденцию к ограничению, так как некоторые минералы (например, титан, молибден) с азотом образуют азот, что снижает их механические свойства.

Азот — нетоксичный газ, но может действовать как простой асфиксиант (удушающий газ). Удушье наступает, когда уровень кислорода в воздухе снижается на 75% или падает ниже нормальной концентрации.

Азот по ГОСТ 9293 выпускается в газовой и жидкой форме. Для сварки и резки с использованием азотной газовой плазмы 1 (99,6% n₂) и 2 (99,0% n₂).

Хранится и транспортируется в сжатом виде в железных баллонах, ГОСТ 949.

Цилиндры окрашены в черный цвет с желтыми буквами «azot» на верхней цилиндрической части.

Процедура денитрификации приводит к потере азота, утилизируемого растениями, но продолжающийся процесс связывания азота приводит к этим потерям, и в определенной степени при определенных условиях (особенно при обилии органического вещества, не содержащего азота) почва значительно обогащается связанным азотом.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО АЗОТА

Азот широко используется в различных технических процессах. В промышленности и сварочных работах преимущественно используются его газообразные свойства. Жидкий азот также используется в качестве эффективного хладагента.

Этот инертный газ широко используется в следующих отраслях промышленности

• Производстве металла.
• Пищевой индустрии.
• Химической индустрии.
• Обработке отходов.
• Нефтегазовой отрасли.
• Медицинской отрасли.

Газ также может быть использован в производстве электроники и стекла. В газах азот используется в качестве защитного газа при сварке металлов. В процессе соединения металлов азот вытесняет кислород, тем самым снижая разрушительное действие этого окислителя.

Неактивное качество этого газа может быть использовано в установках пожаротушения. Азот не поддерживает горение — он попадает в очаг возгорания и снижает концентрацию кислорода, тем самым останавливая процесс окисления.

В медицине жидкий азот используется для удаления различных новообразований на поверхности кожи. В накопившейся ситуации это вещество может быть использовано в процессе омоложения. Криотерапия приносит пользу всему организму, активизируя защитные и восстановительные свойства иммунной системы. В химической промышленности азот используется в производстве азотных удобрений и аммиака.

В чем хранят и как перевозят технический азот

• Газообразный азот заправляют в стальные баллоны различной вместимости, которые находятся под давлением 15-20 Мпа.
• Четырехокись азота можно заправлять в баллоны из легированной стали или алюминия. В условиях обычной температуры воздуха давление внутри таких баллонов невысокое, поэтому их и используют для хранения азота.
• Жидкий азот хранят в сосудах Дьюара. Такие сосуды с вакуумной изоляцией наиболее подходящий вариант для хранения и перевозки низкокипящих жидкостей.
• Азот особой чистоты можно заправлять в такие баллоны.

Все баллоны с азотом следует регулярно проверять. К ним предъявляются высокие требования системы ГОСТ.

Азот разрешено перевозить на автомобилях и автотранспорте, а также морским и железнодорожным транспортом. Перевозка больших количеств азота считается опасным грузом и разрешается некоторыми компаниями. Во время транспортировки и хранения бутылки не должны подвергаться ударам, падениям или перегреву. В случае сильного удара или нагрева существует опасность взрыва.