Dusík: Co je dusík?

Co je dusík?

Dusík je primárně inertní plyn. Je bez zápachu, bezbarvý a nemůžete v něm přežít. Je však důležitý pro růst rostlin a je hlavní složkou hnojiv. Jeho použití však přesahuje zahradu. Dusík je obvykle dostupný v kapalné nebo plynné formě (ačkoli je možné vytvářet dusík jako tuhá látka). Kapalný dusík se používá jako chladivo, které je schopno rychle zmrazit potraviny a zkoumat objekty v lékařské a reprodukční technice. V tomto vysvětlení se však držíme plynného dusíku.

Dusík se používá široce, hlavně kvůli tomu, že na rozdíl od kyslíku, který je velmi reaktivní, nereaguje s jinými plyny. Atomy dusíku kvůli svému chemickému složení potřebují více energie na jejich rozdělení, aby reagovaly s jinými látkami. Na druhé straně molekuly kyslíku se snadněji rozkládají, takže plyn reaguje mnohem lépe. Opak platí pro plynný dusík, takže v případě potřeby může poskytnout nereaktivní prostředí.

Nejdůležitější vlastností je nedostatečná reaktivita dusíku. Plyn se proto používá k zabránění pomalé nebo rychlé oxidaci. Elektronický průmysl je dokonalým příkladem toho, jak se může při výrobě desek s plošnými spoji a jiných malých součástí vyskytnout pomalá oxidace ve formě koroze. Pomalá oxidace je také problémem v potravinářském a nápojovém průmyslu, kde se dusík používá na vytištění nebo nahrazení vzduchu a tím ke zlepšení skladovatelnosti konečného produktu. Výbuchy a požáry jsou dobrými příklady rychlé oxidace, protože vyžadují kyslík. Pokud se na vytištění kyslíku použije dusík, pravděpodobnost takových nehod se sníží.

Pokud aplikace potřebuje dusík, existují tři hlavní způsoby, jak získat plyn. Prvním je pronajata nádrž na dusík na místě a dodávka plynu. Druhým je plynný dusík ve vysokotlakých lahvích. Poslední možností je produkovat dusík pomocí stlačeného vzduchu. Nákup nebo pronájem dusíku může být velmi těžkopádný, neefektivní a nákladný, protože vyžaduje třetí stranu. Z těchto důvodů se mnohé společnosti rozhodly proti pronájmu a rozhodli se vyrábět vlastní dusík, a to i proto, že ho mohou použít ke kontrole množství, čistoty a tlaku pro konkrétní aplikaci. Mezi další výhody patří stabilní cena, žádné náklady na přepravu nebo zpoždění, žádné nebezpečí spojené s kryogenním skladováním a žádné ztráty v důsledku odpařování nebo při zvracení vysokotlakých lahví, které nelze zcela vyprázdnit.

Existují dva typy generátorů dusíku: membránové generátory dusíku a generátory, které pracují s PSA (Pressure Swing Adsorption). Tyto umožňují velmi vysokou čistotu 99,999% nebo 10 ppm (ppm) a více. Více se o nich dozvíte  tu.

Stručný popis vlastností dusíku

Dusíkový dusík má elementární symbol N s atomovým číslem 7 (periodická tabulka). Atomová hmotnost je 14,0067, teplota tání je -210 ° C a teplota varu je -196 ° C. Hodnota +1 až +5 a -3.

výskyt:
- zdarma jako hlavní složka zemského vzduchu, 78,1% objemu, přibližně 3 - 1015 tun.
- neorganické vázané v dusičnanu sodném NaN03, dusičnanu draselném KN03 a v amoniaku (rozklad bílkovinných látek)
- Organicky vázané ve všech organismech na Zemi (bílkoviny, nukleové kyseliny a v konečných metabolických produktech močovina a kyselina močová) av uhlí. Viz také dusíkaté plyny.

Vlastnosti: Dusík je bezbarvý, bez zápachu a bez chuti, který je bezbarvý iv tekutém a tuhém stavu. Je velmi inertní a kombinuje se pouze s lithiem při normální teplotě as vápníkem a hořčíkem při vyšších teplotách za vzniku nitridů. Technicky se atmosférický dusík používá syntézou amoniaku podle Habera-Bosch (vazba na vodík) a syntézou kyanamidu vápenatého podle Franka-Cara (vazba na karbid vápenatý).

Použití: Výchozí materiál pro mnohé chemické sloučeniny, amoniak a kyselinu dusičnou, která se používá jako surovina pro výrobu hnojiv, výbušnin, barviv, dezinfekčních prostředků, polyesteru, celulózy, ochranného plynu, chladících látek a mnohem více.

Biologický význam: Jen málo bakterií je schopných vázat atmosférický dusík přímo, všechny ostatní organismy jsou závislé na dodávky dusíkatých sloučenin. Rostliny odstraňují dusičnany, sloučeniny amonia z půdy, zvířata používají organicky vázaný dusík při svém příjmu potravy, viz také cyklus dusíku.

Důležitost pro stavebnictví: Dusík je součástí mnoha plastů a barev a slouží jako ochranný plyn při svařování. Vyskytuje se však i jako sůl ve zdivu, jako je dusičnan hořečnatý a dusičnan vápenatý (skutečný dusičnan stěn).
Výkvět dusičnanů je poměrně vzácný, většinou výkvět pochází z uhličitanů, síranů nebo dokonce chloridů. Dusičnany se dostávají do zdiva, pokud se fekálie, hnůj, syntetické hnojiva nebo jiné látky obsahující dusičnany skladují na budově nebo v budově nebo pokud jsou splachované dešťovou vodou a mohou se dostat do budovy přes podlahu.

Například adventní věnec se čtyřmi svíčkami generuje v obytných prostorech více oxidu dusíku, než povoluje limit ulice, t. J. Více než tisíce dieselových vozidel

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

ATLAS COPCO wiki