Dušik

Dušik (N) , nemetalni element skupine 15 [Va] periodnog sustava. To je plin bez boje, mirisa i okusa koji je najobilniji element u Zemljinoj atmosferi i konstituirati sve žive materije.

dušik

dušik Encyclopædia Britannica, Inc.



Svojstva elementa
atomski broj7
atomska težina14.0067
talište-209,86 ° C (-345,8 ° F)
vrelište-195,8 ° C (-320,4 ° F)
gustoća (1 atm, 0 ° C)1,2506 grama / litra
uobičajena stanja oksidacije−3, +3, +5
elektronska konfiguracija1 s dvadva s dvadva str 3

Povijest

Otprilike četiri petine Zemljine atmosfere je dušik, koji je izoliran i prepoznat kao specifična tvar tijekom ranih istraživanja zraka. Carl Wilhelm Scheele, švedski kemičar, pokazao je 1772. godine da je zrak smjesa dva plina, od kojih je jedan nazvao vatrenim zrakom, jer podupire izgaranje i drugi nečist zrak, jer je ostao nakon što je potrošen vatreni zrak. Zrak za vatru bio je, naravno, kisik, a dušik koji je smrdio zrak. Otprilike u isto vrijeme, dušik je također prepoznao škotski botaničar, Daniel Rutherford (koji je prvi objavio svoja otkrića), od strane britanskog kemičara Henry Cavendish , i britanskog duhovnika i znanstvenika Josepha Priestleyja, koji je sa Scheeleom zaslužan za otkriće kisika. Kasniji radovi pokazali su da je novi plin sastavni dio nitrata, zajedničkog naziva kalij nitrat (KNO3), te ga je francuski kemičar Jean-Antoine-Claude Chaptal 1790. imenovao dušikom. Dušik je kemijskim elementom prvo smatrao Antoine-Laurent Lavoisier , čije je objašnjenje uloge kisika u izgaranju na kraju srušilo teoriju flogistona, an pogrešno pogled na izgaranje koje je postalo popularno početkom 18. stoljeća. Nemogućnost dušika da održi život (grčki: zoe ) naveo je Lavoisiera da ga imenuje bičevati , još uvijek francuski ekvivalent dušik .



koliko su Stanley pehara osvojili pingvini

Pojava i distribucija

Među elementima dušik zauzima šesto mjesto u kozmičkoj brojnosti. Zemljina atmosfera sastoji se od 75,51 težinskih postotaka (ili 78,09 volumnih postotaka) dušika; ovo je glavni izvor dušika za trgovinu i industriju. Atmosfera također sadrži različite količine amonijaka i amonijevih soli, kao i dušikove okside i dušična kiselina (potonje tvari nastaju u električnim olujama i u motoru s unutarnjim izgaranjem). Slobodni dušik nalazi se u mnogim meteoritima; u plinovima vulkana, rudnika i nekih mineralnih izvora; na suncu; a u nekim zvijezdama i maglicama.

Dušik se također javlja u mineralnim naslagama nitrata ili šalitre (kalijev nitrat, KNO3) i čilenska šalitra (natrijev nitrat, NaNO3), ali ta ležišta postoje u količinama koje su potpuno neprimjerene za ljudske potrebe. Još jedan materijal bogat dušikom je gvano, koji se nalazi u špiljama šišmiša i na suhim mjestima koja posjećuju ptice. U kombinaciji se dušik nalazi u kiši i tlo kao amonijak i amonijeve soli i u morskoj vodi kao amonij (NH4+), nitrit (NOdva-) i nitrata (NO3-) ioni. Dušik čini u prosjeku oko 16 mas.% organskog kompleksa spojevi poznati kao proteini, prisutni u svim živim organizmima. Prirodno obilje dušika u Zemljinoj kori je 0,3 dijela na 1.000. Kozmičko obilje - procijenjena ukupna brojnost u svemiru - iznosi između tri i sedam atoma po atomu silicija, što se uzima kao standard.



Indija, Rusija, Sjedinjene Države, Trinidad i Tobago , a Ukrajina su bile prvih pet proizvođača dušika (u obliku amonijaka) početkom 21. stoljeća.

poluotok između Crvenog mora i Mediterana

Komercijalna proizvodnja i namjene

Komercijalna proizvodnja dušika uglavnom je frakcijskom destilacijom ukapljenog zraka. Temperatura vrenja dušika je -195,8 ° C (−320,4 ° F), oko 13 ° C (−23 ° F) ispod one kisika, koji je zbog toga zaostao. Dušik se također može proizvesti u velikoj mjeri sagorijevanjem ugljika ili ugljikovodika u zraku i odvajanjem nastalog ugljičnog dioksida i voda od zaostalog dušika. U malim razmjerima čisti dušik nastaje zagrijavanjem barijevog azida, Ba (N3)dva. Razne laboratorijske reakcije koje daju dušik uključuju zagrijavanje amonijevog nitrita (NH4NEdva) otopine, oksidacija amonijaka brom vode i oksidacija amonijaka vrućim bakra oksid .

Kemijske jednadžbe.



Elementarni dušik može se koristiti kao inertna atmosfera za reakcije koje zahtijevaju isključivanje kisika i vlage. U tekućem stanju dušik ima vrijedne kriogene primjene; osim plinova vodik, metan, ugljični monoksid, fluor i kisik, praktički sve kemijske tvari imaju zanemariv tlak pare na vrelištu dušika i stoga postoje kao kristalne krutine na toj temperaturi.

je jamajka dio sjedinjenih država

U kemijskoj industriji dušik se koristi kao prevencija oksidacije ili drugog propadanja proizvoda, kao inertni razrjeđivač reaktivnog plina, nosač za uklanjanje topline ili kemikalija i kao inhibitor požara ili eksplozija. U prehrambenoj industriji dušični plin koristi se za sprječavanje kvarenja oksidacijom, plijesni ili insektima, a tekući dušik koristi se za smrzavanje i za rashladne sustave. U elektroindustriji dušik se koristi za sprečavanje oksidacije i drugih kemijskih reakcija, za pritisak kabelskih obloga i za zaštitu motora. Dušik pronalazi primjenu u metalnoj industriji u zavarivanju, lemljenju i lemljenju, gdje pomaže u sprečavanju oksidacije, karburacije i dekarburizacije. Kao nereaktivni plin, dušik se koristi za stvaranje pjenaste ili ekspandirane gume, plastike i elastomera, da služi kao potisni plin za aerosolne limenke i za podtlak tekućih goriva za reakcijske mlazove. U medicini se brzo zamrzavanje tekućim dušikom može koristiti za očuvanje krvi, koštana srž , tkivo, bakterije i sjeme. Tekući dušik također se pokazao korisnim u kriogenim istraživanjima.