नाइट्रोजन एक गैस है जो पानी में थोड़ी घुलनशील होती है और रंगहीन, गंधहीन और स्वादहीन होती है। अपने मुक्त रूप में नाइट्रोजन का उपयोग विभिन्न उद्योगों में किया जा सकता है। आइए अधिक विस्तार से उन उद्योगों पर विचार करें जहां नाइट्रोजन का उपयोग किया जाता है।

धातुकर्म

• एनीलिंग के दौरान, पाउडर धातु के साथ सिंटरिंग।
• तटस्थ सख्त, हार्ड सोल्डरिंग के साथ।
• जब साइनाइडेशन (लौह और अलौह धातुओं की रक्षा के लिए नाइट्रोजन आवश्यक है)।
• धातुओं की अग्नि सफाई के लिए एक मशीन, ब्लास्ट फर्नेस में चार्जिंग डिवाइस के संचालन में नाइट्रोजन भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
• कोक प्लांट में।

रसायन विज्ञान, गैस, तेल

• गैसीय नाइट्रोजन का उपयोग कुओं के विकास में किया जाता है। इसकी मदद से कुओं में जल स्तर कम किया जाता है। यह विधि बहुत आशाजनक है, यह विश्वसनीयता के साथ-साथ दबाव और प्रवाह दरों की एक विस्तृत श्रृंखला में प्रक्रिया के नियंत्रण और विनियमन में आसानी की विशेषता है। गैसीय नाइट्रोजन की सहायता से गहरे कुएँ जल्दी खाली हो जाते हैं, तेज़ और नुकीले, या कुएँ में दबाव में धीमी और चिकनी कमी होती है। नाइट्रोजन जलाशय जल निकासी और दबावयुक्त गैस पुनःपूर्ति प्रदान करता है, जो द्रव प्रवाह के लिए आवश्यक है।
• नाइट्रोजन का उपयोग अनलोडिंग और लोडिंग कार्यों के दौरान विभिन्न कंटेनरों में एक निष्क्रिय वातावरण बनाने के लिए किया जाता है। पाइपलाइनों के परीक्षण और शुद्धिकरण के दौरान, आग बुझाने के लिए भी नाइट्रोजन का उपयोग किया जाता है।
• नाइट्रोजन अपने शुद्ध रूप में अमोनिया के संश्लेषण के लिए, नाइट्रोजन-प्रकार के उर्वरकों के उत्पादन के साथ-साथ संबंधित गैसों और मीथेन रूपांतरण के प्रसंस्करण में उपयोग किया जाता है।
• तेल रिफाइनरियों में जमा को कम करने के लिए नाइट्रोजन का उपयोग तेल क्रैकिंग संयंत्रों की उत्पादकता बढ़ाने के लिए उच्च ओकटाइन घटकों को संसाधित करने के लिए किया जाता है।

अग्निशमन

• नाइट्रोजन में अक्रिय गुण होते हैं, जिसके कारण ऑक्सीजन को विस्थापित करना और ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया को रोकना संभव है। दहन, वास्तव में, वातावरण में ऑक्सीजन की उपस्थिति और दहन के स्रोत के कारण तेजी से ऑक्सीकरण होता है, जो एक चिंगारी, एक विद्युत चाप, या बस एक रासायनिक प्रतिक्रिया हो सकती है जिसमें बड़ी मात्रा में गर्मी निकलती है। नाइट्रोजन के प्रयोग से इस स्थिति से बचा जा सकता है। यदि वातावरण में नाइट्रोजन की सांद्रता 90% है, तो प्रज्वलन नहीं होगा।
• स्थिर नाइट्रोजन संयंत्र और मोबाइल नाइट्रोजन उत्पादन स्टेशन दोनों ही आग को प्रभावी ढंग से रोक सकते हैं। उनकी मदद से प्रज्वलन के स्रोत को भी सफलतापूर्वक बुझाया जा सकता है।

दवाई

• प्रयोगशालाओं में शोध में, अस्पताल विश्लेषण के लिए।

खनन उद्योग

• कोयला खदानों में आग बुझाने के लिए भी नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है।

दवाइयों

• नाइट्रोजन का उपयोग विभिन्न उत्पाद टैंकों से ऑक्सीजन को पैकेज, परिवहन और विस्थापित करने के लिए किया जाता है।

खाद्य उद्योग

• नाइट्रोजन खाद्य उत्पादों के परिवहन, भंडारण, पैकेजिंग के लिए आवश्यक है (विशेषकर चीज और तेल और वसा वाले उत्पाद, जो ऑक्सीजन द्वारा बहुत जल्दी ऑक्सीकृत हो जाते हैं), उनके शेल्फ जीवन को बढ़ाने के लिए, और इन उत्पादों के स्वाद को बनाए रखने के लिए भी।
• नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड का मिश्रण बैक्टीरिया के विकास को रोकने में मदद करता है।
• नाइट्रोजन, एक अक्रिय वातावरण बनाते हुए, आपको भोजन को हानिकारक कीड़ों से बचाने की अनुमति देता है।
• गैस मिश्रण बनाने के लिए नाइट्रोजन एक तनुकारक के रूप में कार्य करता है।

लुगदी और कागज उद्योग

• नाइट्रोजन का उपयोग कैथोड रे प्रक्रियाओं में कागज, कार्डबोर्ड और यहां तक ​​कि कुछ लकड़ी के उत्पादों पर वार्निश कोटिंग्स को ठीक करने के लिए किया जाता है। यह विधि photoinitiators की लागत को कम करने के साथ-साथ वाष्पशील यौगिकों के उत्सर्जन को कम करने और प्रसंस्करण की गुणवत्ता में सुधार करने की अनुमति देती है।

इस प्रकार, ऐसे कई उद्योग हैं जहाँ नाइट्रोजन का उपयोग किया जाता है। और यह सब इसकी बहुमुखी प्रतिभा और प्रासंगिकता को साबित करता है।

परिभाषा

नाइट्रोजन- आवर्त सारणी का सातवाँ तत्व। पदनाम - लैटिन "नाइट्रोजेनियम" से एन। दूसरी अवधि, वीए समूह में स्थित है। गैर-धातुओं को संदर्भित करता है। परमाणु चार्ज 7 है।

अधिकांश नाइट्रोजन मुक्त अवस्था में है। मुक्त नाइट्रोजन वायु का मुख्य घटक है, जिसमें 78.2% (वॉल्यूम) नाइट्रोजन होता है। अकार्बनिक नाइट्रोजन यौगिक प्रकृति में बड़ी मात्रा में नहीं पाए जाते हैं, सिवाय सोडियम नाइट्रेट NaNO 3 के, जो चिली में प्रशांत तट पर मोटी परतें बनाते हैं। मिट्टी में नाइट्रोजन की थोड़ी मात्रा होती है, मुख्यतः नाइट्रिक एसिड लवण के रूप में। लेकिन जटिल कार्बनिक यौगिकों के रूप में - प्रोटीन - नाइट्रोजन सभी जीवित जीवों का हिस्सा है।

एक साधारण पदार्थ के रूप में, नाइट्रोजन एक रंगहीन गैस, गंधहीन और पानी में बहुत कम घुलनशील है। यह हवा से थोड़ा हल्का है: 1 लीटर नाइट्रोजन का द्रव्यमान 1.25 ग्राम है।

नाइट्रोजन का परमाणु और आणविक भार

किसी तत्व का आपेक्षिक परमाणु द्रव्यमान किसी दिए गए तत्व के परमाणु के द्रव्यमान का कार्बन परमाणु के द्रव्यमान के 1/12 से अनुपात होता है। सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान आयामहीन है और इसे ए आर (सूचकांक "आर" अंग्रेजी शब्द सापेक्ष का प्रारंभिक अक्षर है, जिसका अर्थ अनुवाद में "रिश्तेदार" है)। परमाणु नाइट्रोजन का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 14.0064 amu है।

अणुओं के द्रव्यमान, परमाणुओं के द्रव्यमान की तरह, परमाणु द्रव्यमान इकाइयों में व्यक्त किए जाते हैं। किसी पदार्थ का आणविक भार एक अणु का द्रव्यमान होता है, जिसे परमाणु द्रव्यमान इकाइयों में व्यक्त किया जाता है। किसी पदार्थ का आपेक्षिक आणविक भार किसी दिए गए पदार्थ के अणु के द्रव्यमान का कार्बन परमाणु के द्रव्यमान के 1/12 से अनुपात है, जिसका द्रव्यमान 12 amu है। यह ज्ञात है कि नाइट्रोजन अणु द्विपरमाणुक - N 2 है। एक नाइट्रोजन अणु का आपेक्षिक आणविक भार बराबर होगा:

एम आर (एन 2) \u003d 14.0064 × 2 28।

नाइट्रोजन के समस्थानिक

प्रकृति में, नाइट्रोजन दो स्थिर समस्थानिकों 14 N (99.635%) और 15 N (0.365%) के रूप में मौजूद है। इनकी द्रव्यमान संख्या क्रमश: 14 और 15 है। 14 N नाइट्रोजन समस्थानिक के नाभिक में सात प्रोटॉन और सात न्यूट्रॉन होते हैं, और 15 N समस्थानिक में समान संख्या में प्रोटॉन और छह न्यूट्रॉन होते हैं।

10 से 13 और 16 से 25 तक द्रव्यमान संख्या वाले चौदह कृत्रिम नाइट्रोजन समस्थानिक हैं, जिनमें से 13एन समस्थानिक सबसे अधिक स्थिर है, जिसका 10 मिनट का आधा जीवन है।

नाइट्रोजन आयन

नाइट्रोजन परमाणु के बाहरी ऊर्जा स्तर पर पाँच इलेक्ट्रॉन होते हैं जो संयोजकता हैं:

1s 2 2s 2 2p 3 .

नाइट्रोजन परमाणु की संरचना नीचे दिखाई गई है:

रासायनिक अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप, नाइट्रोजन अपने संयोजकता इलेक्ट्रॉनों को खो सकता है, अर्थात। उनके दाता बनें, और सकारात्मक रूप से आवेशित आयनों में बदल जाएं या किसी अन्य परमाणु से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करें, अर्थात। उनके स्वीकर्ता बनें, और नकारात्मक रूप से आवेशित आयनों में बदल जाएँ:

एन 0 -5e → एन 2+;

एन 0 -4e → एन 4+;

एन 0 -3e → एन 3+;

एन 0 -2e → एन 2+;

एन 0 -1e → एन 1+;

एन 0 +1e → एन 1-;

एन 0 +2ई → एन 2-;

एन 0 +3ई → एन 3-।

नाइट्रोजन के अणु और परमाणु

नाइट्रोजन अणु में दो परमाणु होते हैं - एन 2। यहाँ कुछ गुण हैं जो नाइट्रोजन परमाणु और अणु की विशेषता रखते हैं:

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

व्यायाम	अमोनियम क्लोराइड के निर्माण के लिए, गैसीय अमोनिया का 11.2 l (no) और हाइड्रोजन क्लोराइड का 11.4 l (no) लिया गया। परिणामी प्रतिक्रिया उत्पाद का द्रव्यमान क्या है?
फेसला	हम अमोनिया और हाइड्रोजन क्लोराइड से अमोनियम क्लोराइड के उत्पादन के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखते हैं: एनएच 3 + एचसीएल = एनएच 4 सीएल। प्रारंभिक पदार्थों के मोलों की संख्या ज्ञात कीजिए: एन (एनएच 3) \u003d वी (एनएच 3) / वी एम; एन (एनएच 3) \u003d 11.2 / 22.4 \u003d 0.5 मोल। एन(एचसीएल) \u003d वी (एनएच 3) / वी एम; एन (एचसीएल) = 11.4 / 22.4 = 0.51 मोल। एन (एनएच 3) n (NH 4 Cl) \u003d n (NH 3) \u003d 0.5 mol। फिर, अमोनियम क्लोराइड का द्रव्यमान बराबर होगा: एम (एनएच 4 सीएल) \u003d 14 + 4 × 1 + 35.5 \u003d 53.5 ग्राम / मोल। मी (एनएच 4 सीएल) \u003d एन (एनएच 4 सीएल) × एम (एनएच 4 सीएल); मी (एनएच 4 सीएल) \u003d 0.5 × 53.5 \u003d 26.75 ग्राम।
जवाब	26.75 ग्राम

उदाहरण 2

व्यायाम	10.7 ग्राम अमोनियम क्लोराइड को 6 ग्राम कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ मिलाया गया और मिश्रण को गर्म किया गया। द्रव्यमान और आयतन के हिसाब से कौन सी गैस और कितनी मात्रा में छोड़ा गया (n.o.s.)?
फेसला	आइए हम कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ अमोनियम क्लोराइड की बातचीत के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें: 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3 - + 2H 2 O। निर्धारित करें कि दोनों में से कौन सा अभिकारक अधिक है। ऐसा करने के लिए, हम उनके मोल्स की संख्या की गणना करते हैं: एम (एनएच 4 सीएल) = ए आर (एन) + 4 × ए आर (एच) + ए आर (सीएल); एम(एनएच 4 सीएल) \u003d 14 + 4 × 1 + 35.5 \u003d 53.5 ग्राम / मोल। एन (एनएच 4 सीएल) \u003d एम (एनएच 4 सीएल) / एम (एनएच 4 सीएल); n (NH 4 Cl) \u003d 10.7 / 53.5 \u003d 0.1 mol। एम (सीए (ओएच) 2) = ए आर (सीए) + 2 × ए आर (एच) + 2 × ए आर (ओ); एम (सीए (ओएच) 2) \u003d 40 + 2 × 1 + 2 × 16 \u003d 42 + 32 \u003d 74 ग्राम / मोल। एन (सीए (ओएच) 2) \u003d एम (सीए (ओएच) 2) / एम (सीए (ओएच) 2); एन (सीए (ओएच) 2) \u003d 6/74 \u003d 0.08 मोल। एन (सीए (ओएच) 2) n (NH 3) \u003d 2 × n (Ca (OH) 2) \u003d 2 × 0.08 \u003d 0.16 mol। तब अमोनिया का द्रव्यमान बराबर होगा: एम(एनएच 3) \u003d ए आर (एन) + 3 × ए आर (एच) \u003d 14 + 3 × 1 \u003d 17 ग्राम / मोल। मी (एनएच 3) \u003d एन (एनएच 3) × एम (एनएच 3) \u003d 0.16 × 17 \u003d 2.72 जी। अमोनिया की मात्रा है: वी (एनएच 3) \u003d एन (एनएच 3) × वी एम; वी (एनएच 3) \u003d 0.16 × 22.4 \u003d 3.584 एल।
जवाब	प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, 3.584 लीटर की मात्रा और 2.72 ग्राम के द्रव्यमान के साथ अमोनिया का गठन किया गया था।

आवर्त सारणी के 15वें समूह का अधात्विक तत्व - नाइट्रोजन, जिसके 2 परमाणु मिलकर एक अणु बनाते हैं, एक रंगहीन, गंधहीन और स्वादहीन गैस है जो पृथ्वी के अधिकांश वायुमंडल का निर्माण करती है और इसका एक अभिन्न अंग है। सारी ज़िंदगी।

डिस्कवरी इतिहास

नाइट्रोजन गैस पृथ्वी के वायुमंडल का लगभग 4/5 भाग बनाती है। प्रारंभिक वायु अनुसंधान के दौरान इसे अलग कर दिया गया था। 1772 में, स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल-विल्हेम शीले ने सबसे पहले यह प्रदर्शित किया था कि नाइट्रोजन क्या है। उनकी राय में, हवा दो गैसों का मिश्रण है, जिनमें से एक को उन्होंने "उग्र हवा" कहा, क्योंकि यह दहन का समर्थन करती थी, और दूसरी - "अशुद्ध हवा", क्योंकि यह पहले के सेवन के बाद बनी रही। वे ऑक्सीजन और नाइट्रोजन थे। लगभग उसी समय, नाइट्रोजन को स्कॉटिश वनस्पतिशास्त्री डैनियल रदरफोर्ड द्वारा अलग किया गया था, जिन्होंने पहली बार अपने निष्कर्षों को प्रकाशित किया था, साथ ही साथ ब्रिटिश रसायनज्ञ हेनरी कैवेन्डिश और ब्रिटिश पादरी और वैज्ञानिक जोसेफ प्रीस्टली ने भी ऑक्सीजन की खोज को स्कील के साथ साझा किया था। आगे के शोध से पता चला कि नई गैस साल्टपीटर, या पोटेशियम नाइट्रेट (KNO 3) का हिस्सा थी, और, तदनुसार, इसे 1790 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ चैप्टल द्वारा नाइट्रोजन ("नाइट्रे-उत्पादक") नाम दिया गया था। नाइट्रोजन को पहली बार रसायन को सौंपा गया था। लैवोज़ियर के तत्व, जिनकी दहन में ऑक्सीजन की भूमिका की व्याख्या ने फ्लॉजिस्टन के सिद्धांत का खंडन किया - 18 वीं शताब्दी में लोकप्रिय। दहन के बारे में भ्रांति जीवन का समर्थन करने के लिए इस रासायनिक तत्व की अक्षमता (ग्रीक में, ζωή) ने लैवोज़ियर को गैस नाइट्रोजन कहा।

उद्भव और वितरण

नाइट्रोजन क्या है? रासायनिक तत्वों की व्यापकता की दृष्टि से यह छठे स्थान पर है। पृथ्वी का वायुमंडल भार की दृष्टि से 75.51% और आयतन के अनुसार 78.09% इस तत्व से बना है और यह उद्योग के लिए इसका मुख्य स्रोत है। वायुमंडल में थोड़ी मात्रा में अमोनिया और अमोनियम लवण के साथ-साथ नाइट्रोजन ऑक्साइड भी होते हैं और गरज के साथ-साथ आंतरिक दहन इंजनों में बनते हैं। मुक्त नाइट्रोजन कई उल्कापिंडों, ज्वालामुखी और खदान गैसों और कुछ खनिज झरनों में, सूरज में, सितारों और नीहारिकाओं में पाया जाता है।

पोटेशियम और सोडियम नाइट्रेट के खनिज भंडार में नाइट्रोजन भी पाया जाता है, लेकिन ये मानव की जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। इस तत्व में समृद्ध एक अन्य सामग्री गुआनो है, जो गुफाओं में पाई जा सकती है जहां कई चमगादड़ हैं, या पक्षियों द्वारा अक्सर सूखे स्थानों में पाए जाते हैं। नाइट्रोजन भी बारिश और मिट्टी में अमोनिया और अमोनियम लवण के रूप में और समुद्र के पानी में अमोनियम आयनों (एनएच 4+), नाइट्राइट्स (एनओ 2 -) और नाइट्रेट्स (एनओ 3 -) के रूप में पाया जाता है। औसतन, यह सभी जीवित जीवों में मौजूद प्रोटीन जैसे जटिल कार्बनिक यौगिकों का लगभग 16% बनाता है। पृथ्वी की पपड़ी में इसकी प्राकृतिक सामग्री प्रति 1000 में 0.3 भाग है। अंतरिक्ष में प्रसार 3 से 7 परमाणुओं प्रति सिलिकॉन परमाणु से है।

21वीं सदी की शुरुआत में सबसे बड़े नाइट्रोजन उत्पादक देश (अमोनिया के रूप में) भारत, रूस, अमेरिका, त्रिनिदाद और टोबैगो और यूक्रेन थे।

वाणिज्यिक उत्पादन और उपयोग

नाइट्रोजन का औद्योगिक उत्पादन तरलीकृत वायु के भिन्नात्मक आसवन पर आधारित है। इसका क्वथनांक -195.8 °C है, जो ऑक्सीजन से 13 °C कम है, जो इस प्रकार अलग हो जाता है। हवा में कार्बन या हाइड्रोकार्बन को जलाने और परिणामी कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को अवशिष्ट नाइट्रोजन से अलग करके भी नाइट्रोजन का उत्पादन बड़े पैमाने पर किया जा सकता है। छोटे पैमाने पर बेरियम एजाइड Ba(N 3) 2 को गर्म करके शुद्ध नाइट्रोजन का उत्पादन किया जाता है। प्रयोगशाला प्रतिक्रियाओं में अमोनियम नाइट्राइट (NH 4 NO 2) के घोल को गर्म करना, ब्रोमीन के जलीय घोल के साथ अमोनिया का ऑक्सीकरण या गर्म करना शामिल है:

• NH 4 + + NO 2 - →N 2 + 2H 2 O।
• 8NH 3 + 3Br 2 →N 2 + 6NH 4 + + 6Br -।
• 2NH 3 + 3CuO → N 2 + 3H 2 O + 3Cu।

मौलिक नाइट्रोजन का उपयोग ऑक्सीजन और नमी के अपवर्जन की आवश्यकता वाली प्रतिक्रियाओं के लिए एक निष्क्रिय वातावरण के रूप में किया जा सकता है। आवेदन और तरल नाइट्रोजन पाता है। हाइड्रोजन, मीथेन, कार्बन मोनोऑक्साइड, फ्लोरीन और ऑक्सीजन ही ऐसे पदार्थ हैं जो नाइट्रोजन के क्वथनांक पर ठोस क्रिस्टलीय अवस्था में नहीं जाते हैं।

रासायनिक उद्योग में, इस रसायन का उपयोग उत्पाद ऑक्सीकरण या अन्य गिरावट को रोकने के लिए, एक निष्क्रिय प्रतिक्रियाशील गैस मंदक के रूप में, गर्मी या रसायनों को हटाने के लिए, और आग या विस्फोट अवरोधक के रूप में किया जाता है। खाद्य उद्योग में, नाइट्रोजन गैस का उपयोग भोजन को खराब होने से बचाने के लिए किया जाता है, और तरल नाइट्रोजन का उपयोग फ्रीज-सुखाने और शीतलन प्रणालियों में किया जाता है। विद्युत उद्योग में, गैस ऑक्सीकरण और अन्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं को रोकती है, केबल म्यान पर दबाव डालती है और इलेक्ट्रिक मोटर्स की सुरक्षा करती है। धातु विज्ञान में, नाइट्रोजन का उपयोग वेल्डिंग और ब्रेजिंग में ऑक्सीकरण, कार्बराइजेशन और डीकार्बराइजेशन को रोकने के लिए किया जाता है। एक निष्क्रिय गैस के रूप में, इसका उपयोग सेलुलर रबर, प्लास्टिक और इलास्टोमर्स के निर्माण में किया जाता है, यह एरोसोल के डिब्बे में एक प्रणोदक के रूप में कार्य करता है, और यह जेट विमान में तरल प्रणोदक पर भी दबाव डालता है। दवा में, तरल नाइट्रोजन के साथ तेजी से जमने का उपयोग रक्त, अस्थि मज्जा, ऊतक, बैक्टीरिया और वीर्य को संरक्षित करने के लिए किया जाता है। इसे क्रायोजेनिक अनुसंधान में भी आवेदन मिला है।

सम्बन्ध

अधिकांश नाइट्रोजन का उपयोग रासायनिक यौगिकों के उत्पादन में किया जाता है। तत्व के परमाणुओं के बीच ट्रिपल बॉन्ड इतना मजबूत होता है (226 किलो कैलोरी प्रति मोल, आणविक हाइड्रोजन से दोगुना) कि नाइट्रोजन अणु शायद ही अन्य यौगिकों में प्रवेश करता है।

एक तत्व को ठीक करने के लिए मुख्य औद्योगिक विधि अमोनिया संश्लेषण के लिए हैबर-बॉश प्रक्रिया है, जिसे प्रथम विश्व युद्ध के दौरान जर्मनी की निर्भरता को कम करने के लिए विकसित किया गया था। इसमें NH 3 का प्रत्यक्ष संश्लेषण शामिल है - एक तीखी, चिड़चिड़ी गंध वाली रंगहीन गैस - सीधे इसके तत्वों से।

अधिकांश अमोनिया नाइट्रिक एसिड (HNO 3) और नाइट्रेट्स - नाइट्रिक एसिड के लवण और एस्टर, सोडा ऐश (Na 2 CO 3), हाइड्राज़िन (N 2 H 4) - रॉकेट ईंधन के रूप में उपयोग किया जाने वाला एक रंगहीन तरल और कई में परिवर्तित हो जाता है। औद्योगिक प्रक्रियाएं।

नाइट्रिक एसिड इस रासायनिक तत्व का अन्य मुख्य व्यावसायिक यौगिक है। एक रंगहीन, अत्यधिक संक्षारक तरल जिसका उपयोग उर्वरकों, रंगों, दवाओं और विस्फोटकों के निर्माण में किया जाता है। अमोनियम नाइट्रेट (NH 4 NO 3) - अमोनिया और नाइट्रिक एसिड का नमक - नाइट्रोजन उर्वरकों का सबसे आम घटक है।

नाइट्रोजन + ऑक्सीजन

ऑक्सीजन के साथ, नाइट्रोजन नाइट्रस ऑक्साइड (N 2 O) सहित कई ऑक्साइड बनाता है, जिसमें इसकी संयोजकता +1, ऑक्साइड (NO) (+2) और डाइऑक्साइड (NO 2) (+4) होती है। कई नाइट्रोजन ऑक्साइड अत्यंत अस्थिर होते हैं; वे वातावरण में प्रदूषण के मुख्य स्रोत हैं। नाइट्रस ऑक्साइड, जिसे हंसी गैस के रूप में भी जाना जाता है, को कभी-कभी संवेदनाहारी के रूप में प्रयोग किया जाता है। जब साँस ली जाती है, तो यह हल्के हिस्टीरिया का कारण बनता है। नाइट्रिक ऑक्साइड ऑक्सीजन के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करके ब्राउन डाइऑक्साइड बनाता है, जो रासायनिक प्रक्रियाओं और रॉकेट ईंधन में एक मध्यवर्ती और एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट है।

ऊंचे तापमान पर नाइट्रोजन के साथ धातुओं के संयोजन से बनने वाले कुछ नाइट्राइड का भी उपयोग किया जाता है। बोरॉन, टाइटेनियम, ज़िरकोनियम और टैंटलम नाइट्राइड के विशेष अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के लिए, बोरॉन नाइट्राइड (बीएन) का एक क्रिस्टलीय रूप, कठोरता में हीरे से नीच नहीं है और अच्छी तरह से ऑक्सीकरण नहीं करता है, इसलिए इसका उपयोग उच्च तापमान वाले अपघर्षक के रूप में किया जाता है।

अकार्बनिक साइनाइड में CN - समूह होता है। हाइड्रोजन साइनाइड, या एचसीएन, एक अत्यधिक अस्थिर और अत्यधिक जहरीली गैस है जिसका उपयोग धूमन, अयस्क एकाग्रता और अन्य औद्योगिक प्रक्रियाओं में किया जाता है। साइनोजन (सीएन) 2 का उपयोग रासायनिक मध्यवर्ती के रूप में और धूमन के लिए किया जाता है।

एज़ाइड ऐसे यौगिक होते हैं जिनमें तीन नाइट्रोजन परमाणुओं का समूह होता है -N3। उनमें से ज्यादातर अस्थिर हैं और सदमे के प्रति बहुत संवेदनशील हैं। उनमें से कुछ, जैसे लेड एजाइड Pb(N 3) 2, का उपयोग डेटोनेटर और प्राइमर में किया जाता है। एज़ाइड, हैलोजन की तरह, अन्य पदार्थों के साथ आसानी से बातचीत करते हैं और कई यौगिक बनाते हैं।

नाइट्रोजन कई हजार कार्बनिक यौगिकों का हिस्सा है। उनमें से ज्यादातर अमोनिया, हाइड्रोजन साइनाइड, साइनाइड, नाइट्रस या नाइट्रिक एसिड के डेरिवेटिव हैं। उदाहरण के लिए, एमाइन, अमीनो एसिड, एमाइड, अमोनिया से प्राप्त या निकटता से संबंधित हैं। नाइट्रोग्लिसरीन और नाइट्रोसेल्यूलोज नाइट्रिक एसिड के एस्टर हैं। नाइट्राइट्स नाइट्रस अम्ल (HNO2) से प्राप्त होते हैं। प्यूरीन और एल्कलॉइड हेट्रोसायक्लिक यौगिक हैं जिसमें नाइट्रोजन एक या अधिक कार्बन परमाणुओं को प्रतिस्थापित करता है।

गुण और प्रतिक्रियाएं

नाइट्रोजन क्या है? यह एक रंगहीन, गंधहीन गैस है जो -195.8°C पर एक रंगहीन, कम-चिपचिपापन तरल में संघनित होती है। तत्व एन 2 अणुओं के रूप में मौजूद है, जिसे एन :: एन: के रूप में दर्शाया गया है, जिसमें 226 किलो कैलोरी प्रति मोल की बाध्यकारी ऊर्जा कार्बन मोनोऑक्साइड (256 किलो कैलोरी प्रति मोल) के बाद दूसरे स्थान पर है। इस कारण से, आणविक नाइट्रोजन की सक्रियता ऊर्जा बहुत अधिक है, इसलिए सामान्य परिस्थितियों में तत्व अपेक्षाकृत निष्क्रिय है। इसके अलावा, अत्यधिक स्थिर नाइट्रोजन अणु कई नाइट्रोजन युक्त यौगिकों की थर्मोडायनामिक अस्थिरता में काफी हद तक योगदान देता है, जिसमें बांड, हालांकि काफी मजबूत होते हैं, आणविक नाइट्रोजन के बंधनों से नीच होते हैं।

अपेक्षाकृत हाल ही में और अप्रत्याशित रूप से, नाइट्रोजन अणुओं की जटिल यौगिकों में लिगैंड के रूप में काम करने की क्षमता की खोज की गई थी। यह अवलोकन कि रूथेनियम परिसरों के कुछ समाधान वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अवशोषित कर सकते हैं, ने इस तथ्य को जन्म दिया है कि इस तत्व को ठीक करने का एक आसान और बेहतर तरीका जल्द ही मिल सकता है।

एक उच्च वोल्टेज विद्युत निर्वहन के माध्यम से कम दबाव गैस पारित करके सक्रिय नाइट्रोजन प्राप्त किया जा सकता है। उत्पाद पीले रंग में चमकता है और परमाणु हाइड्रोजन, सल्फर, फास्फोरस और विभिन्न धातुओं के साथ आणविक उत्पादों की तुलना में बहुत अधिक आसानी से प्रतिक्रिया करता है, और एनओ को एन 2 और ओ 2 को विघटित करने में भी सक्षम है।

नाइट्रोजन क्या है इसका एक स्पष्ट विचार इसकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना से प्राप्त किया जा सकता है, जिसका रूप 1s 2 2s 2 2p 3 है। बाहरी कोशों के पांच इलेक्ट्रॉन आवेश को कमजोर रूप से स्क्रीन करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सहसंयोजक त्रिज्या की दूरी पर प्रभावी परमाणु आवेश महसूस होता है। नाइट्रोजन परमाणु अपेक्षाकृत छोटे और अत्यधिक विद्युतीय होते हैं, जो कार्बन और ऑक्सीजन के बीच स्थित होते हैं। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में तीन आधे भरे हुए बाहरी कक्षक शामिल हैं, जो तीन सहसंयोजक बंधों के निर्माण की अनुमति देते हैं। इसलिए, नाइट्रोजन परमाणु अत्यंत प्रतिक्रियाशील होना चाहिए, अधिकांश अन्य तत्वों के साथ स्थिर बाइनरी यौगिकों का निर्माण करना, खासकर जब दूसरा तत्व इलेक्ट्रोनगेटिविटी में काफी भिन्न होता है, जिससे बांडों को महत्वपूर्ण ध्रुवीयता मिलती है। जब किसी अन्य तत्व की इलेक्ट्रोनगेटिविटी कम होती है, तो ध्रुवीयता नाइट्रोजन परमाणु को आंशिक नकारात्मक चार्ज देती है, जो इसके असंबद्ध इलेक्ट्रॉनों को समन्वय बंधनों में भाग लेने के लिए मुक्त करती है। जब दूसरा तत्व अधिक विद्युतीय होता है, तो नाइट्रोजन का आंशिक रूप से धनात्मक आवेश अणु के दाता गुणों को गंभीर रूप से सीमित कर देता है। बंधन की कम ध्रुवीयता के साथ, दूसरे तत्व की समान विद्युतीयता के कारण, एकल पर कई बंधन प्रबल होते हैं। यदि एक परमाणु आकार का बेमेल कई बंधों के निर्माण को रोकता है, तो बनने वाला एकल बंधन अपेक्षाकृत कमजोर होने की संभावना है और बंधन अस्थिर होगा।

विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्र

अक्सर, गैस मिश्रण में नाइट्रोजन का प्रतिशत अन्य घटकों द्वारा रसायनों द्वारा अवशोषित किए जाने के बाद इसकी मात्रा को मापकर निर्धारित किया जा सकता है। पारा की उपस्थिति में सल्फ्यूरिक एसिड के साथ नाइट्रेट के अपघटन से नाइट्रिक ऑक्साइड निकलता है, जिसे गैस के रूप में मापा जा सकता है। कार्बनिक यौगिकों से नाइट्रोजन तब निकलती है जब उन्हें कॉपर ऑक्साइड पर जलाया जाता है, और अन्य दहन उत्पादों के उपभोग के बाद मुक्त नाइट्रोजन को गैस के रूप में मापा जा सकता है। कार्बनिक यौगिकों में हम जिस पदार्थ पर विचार कर रहे हैं, उसकी सामग्री को निर्धारित करने के लिए प्रसिद्ध केजेल्डहल विधि में केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड (यदि आवश्यक हो, पारा, या इसके ऑक्साइड, साथ ही साथ विभिन्न लवण) के साथ यौगिक का अपघटन होता है। इस प्रकार, नाइट्रोजन अमोनियम सल्फेट में परिवर्तित हो जाती है। सोडियम हाइड्रॉक्साइड मिलाने से अमोनिया निकलता है, जिसे सामान्य अम्ल के साथ एकत्र किया जाता है; फिर अनुमापन द्वारा अप्रतिक्रियाशील अम्ल की अवशिष्ट मात्रा निर्धारित की जाती है।

जैविक और शारीरिक महत्व

जीवित पदार्थ में नाइट्रोजन की भूमिका इसके कार्बनिक यौगिकों की शारीरिक गतिविधि की पुष्टि करती है। अधिकांश जीवित जीव इस रासायनिक तत्व का सीधे उपयोग नहीं कर सकते हैं और इसके यौगिकों तक उनकी पहुंच होनी चाहिए। इसलिए नाइट्रोजन स्थिरीकरण का बहुत महत्व है। प्रकृति में, यह दो मुख्य प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप होता है। उनमें से एक वायुमंडल पर विद्युत ऊर्जा की क्रिया है, जिसके कारण नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के अणु अलग हो जाते हैं, जो मुक्त परमाणुओं को NO और NO 2 बनाने की अनुमति देता है। डाइऑक्साइड तब पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है: 3NO 2 +H 2 O→2HNO 3 +NO।

एचएनओ 3 घुल जाता है और एक कमजोर समाधान के रूप में बारिश के साथ पृथ्वी पर आता है। समय के साथ, एसिड संयुक्त मिट्टी नाइट्रोजन का हिस्सा बन जाता है, जहां इसे बेअसर कर दिया जाता है, जिससे नाइट्राइट और नाइट्रेट बनते हैं। खेती की गई मिट्टी में एन सामग्री आमतौर पर नाइट्रेट्स और अमोनियम लवण युक्त उर्वरकों के आवेदन से बहाल होती है। जानवरों और पौधों के उत्सर्जन और उनके अपघटन से मिट्टी और हवा में नाइट्रोजन यौगिक वापस आ जाते हैं।

प्राकृतिक स्थिरीकरण की अन्य मुख्य प्रक्रिया फलियों की महत्वपूर्ण गतिविधि है। बैक्टीरिया के साथ सहजीवन के माध्यम से, ये संस्कृतियां वायुमंडलीय नाइट्रोजन को सीधे इसके यौगिकों में परिवर्तित करने में सक्षम हैं। कुछ सूक्ष्मजीव, जैसे एज़ोटोबैक्टर क्रोकोकम और क्लोस्ट्रीडियम पेस्टुरियनम, एन को स्वयं ठीक करने में सक्षम हैं।

गैस स्वयं अक्रिय होने के कारण हानिरहित है, सिवाय इसके कि जब इसे दबाव में सांस लिया जाता है, और यह उच्च सांद्रता में रक्त और शरीर के अन्य तरल पदार्थों में घुल जाती है। यह एक मादक प्रभाव का कारण बनता है, और यदि दबाव बहुत जल्दी कम हो जाता है, तो शरीर में विभिन्न स्थानों पर गैस के बुलबुले के रूप में अतिरिक्त नाइट्रोजन निकलता है। इससे मांसपेशियों और जोड़ों में दर्द, बेहोशी, आंशिक पक्षाघात और यहां तक ​​कि मृत्यु भी हो सकती है। इन लक्षणों को डीकंप्रेसन बीमारी कहा जाता है। इसलिए, जिन लोगों को ऐसी परिस्थितियों में हवा में सांस लेने के लिए मजबूर किया जाता है, उन्हें बहुत धीरे-धीरे दबाव को सामान्य तक कम करना चाहिए, ताकि बुलबुले के गठन के बिना फेफड़ों के माध्यम से अतिरिक्त नाइट्रोजन को बाहर निकाला जा सके। सांस लेने के लिए ऑक्सीजन और हीलियम के मिश्रण का उपयोग करना सबसे अच्छा विकल्प है। हीलियम शरीर के तरल पदार्थों में बहुत कम घुलनशील होता है और खतरा कम हो जाता है।

आइसोटोप

नाइट्रोजन दो स्थिर समस्थानिकों के रूप में मौजूद है: 14N (99.63%) और 15N (0.37%)। उन्हें रासायनिक विनिमय या थर्मल प्रसार द्वारा अलग किया जा सकता है। कृत्रिम रेडियोधर्मी समस्थानिकों के रूप में नाइट्रोजन का द्रव्यमान 10-13 और 16-24 की सीमा में होता है। सबसे स्थिर आधा जीवन 10 मिनट है। पहला कृत्रिम रूप से प्रेरित परमाणु रूपांतरण 1919 में एक ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी द्वारा किया गया था, जिसने अल्फा कणों के साथ नाइट्रोजन -14 पर बमबारी करके ऑक्सीजन -17 नाभिक और प्रोटॉन का उत्पादन किया था।

गुण

अंत में, हम नाइट्रोजन के मुख्य गुणों को सूचीबद्ध करते हैं:

• परमाणु संख्या: 7.
• नाइट्रोजन का परमाणु द्रव्यमान: 14.0067।
• गलनांक: -209.86 डिग्री सेल्सियस।
• क्वथनांक: -195.8 डिग्री सेल्सियस।
• घनत्व (1 एटीएम, 0 डिग्री सेल्सियस): 1.2506 ग्राम नाइट्रोजन प्रति लीटर।
• सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ: -3, +3, +5।
• इलेक्ट्रॉन विन्यास: 1s 2 2s 2 2p 3।

नाइट्रोजन रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की दूसरी अवधि के पांचवें समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व है, परमाणु संख्या 7 के साथ। इसे प्रतीक एन (अव्य। नाइट्रोजन) द्वारा दर्शाया गया है। साधारण पदार्थ नाइट्रोजन (सीएएस संख्या: 7727-37-9) एक रंगहीन, स्वादहीन और गंधहीन डायटोमिक गैस है जो सामान्य परिस्थितियों (फॉर्मूला एन 2) के तहत काफी निष्क्रिय है, जिसमें पृथ्वी के वायुमंडल का तीन-चौथाई हिस्सा होता है।

डिस्कवरी इतिहास

1772 में, हेनरी कैवेंडिश ने निम्नलिखित प्रयोग किया: उन्होंने बार-बार गर्म कोयले के ऊपर से हवा को पार किया, फिर इसे क्षार के साथ उपचारित किया, जिसके परिणामस्वरूप एक अवशेष निकला जिसे कैवेंडिश ने घुटन (या मेफिटिक) हवा कहा। आधुनिक रसायन विज्ञान के दृष्टिकोण से, यह स्पष्ट है कि गर्म कोयले के साथ प्रतिक्रिया में, हवा की ऑक्सीजन कार्बन डाइऑक्साइड में बंधी हुई थी, जिसे बाद में क्षार द्वारा अवशोषित कर लिया गया था। शेष गैस ज्यादातर नाइट्रोजन थी। इस प्रकार, कैवेंडिश ने नाइट्रोजन को अलग कर दिया, लेकिन यह समझने में असफल रहा कि यह एक नया सरल पदार्थ (रासायनिक तत्व) है। उसी वर्ष, कैवेंडिश ने जोसेफ प्रीस्टली को अनुभव की सूचना दी।
उस समय प्रीस्टले ने कई प्रयोग किए जिसमें उन्होंने हवा की ऑक्सीजन को भी बांध दिया और परिणामी कार्बन डाइऑक्साइड को हटा दिया, यानी उन्हें नाइट्रोजन भी मिली, हालांकि, उस समय प्रचलित फ्लॉजिस्टन सिद्धांत के समर्थक होने के नाते, उन्होंने पूरी तरह से प्राप्त परिणामों की गलत व्याख्या की गई (उनकी राय में, प्रक्रिया विपरीत थी - गैस मिश्रण से ऑक्सीजन को नहीं हटाया गया था, लेकिन, इसके विपरीत, फायरिंग के परिणामस्वरूप, हवा को फ्लॉजिस्टन से संतृप्त किया गया था; उन्होंने शेष हवा (नाइट्रोजन) को बुलाया ) फ्लॉजिस्टन से संतृप्त, यानी फ्लॉजिस्टिक)। यह स्पष्ट है कि प्रीस्टली, हालांकि वह नाइट्रोजन को अलग करने में सक्षम था, अपनी खोज के सार को समझने में विफल रहा, और इसलिए उसे नाइट्रोजन का खोजकर्ता नहीं माना जाता है।
इसके साथ ही, कार्ल शीले द्वारा समान परिणाम वाले समान प्रयोग किए गए।
1772 में, नाइट्रोजन ("खराब हवा" के नाम से) एक साधारण पदार्थ के रूप में डैनियल रदरफोर्ड द्वारा वर्णित किया गया था, उन्होंने अपने मास्टर की थीसिस प्रकाशित की, जहां उन्होंने नाइट्रोजन के मुख्य गुणों का संकेत दिया (क्षार के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, दहन का समर्थन नहीं करता है, सांस लेने के लिए अनुपयुक्त)। डेनियल रदरफोर्ड को नाइट्रोजन का खोजकर्ता माना जाता है। हालाँकि, रदरफोर्ड भी फ्लॉजिस्टन सिद्धांत के समर्थक थे, इसलिए वे यह भी नहीं समझ पाए कि उन्होंने क्या कहा। इस प्रकार, नाइट्रोजन के खोजकर्ता की स्पष्ट रूप से पहचान करना असंभव है।
बाद में, हेनरी कैवेंडिश द्वारा नाइट्रोजन का अध्ययन किया गया (एक दिलचस्प तथ्य यह है कि वह विद्युत प्रवाह के निर्वहन का उपयोग करके नाइट्रोजन को ऑक्सीजन से बांधने में कामयाब रहे, और अवशेषों में नाइट्रोजन ऑक्साइड को अवशोषित करने के बाद, उन्हें थोड़ी मात्रा में गैस मिली, बिल्कुल निष्क्रिय, हालांकि, जैसा कि में नाइट्रोजन के मामले में, मैं यह नहीं समझ पा रहा था कि मैंने एक नए रासायनिक तत्व - अक्रिय गैस आर्गन को अलग कर दिया है)।

नाम की उत्पत्ति

नाइट्रोजन (अन्य ग्रीक ἄζωτος से - बेजान, अव्यक्त। नाइट्रोजनियम), पिछले नामों के बजाय ("फ्लॉजिस्टिक", "मेफिटिक" और "स्पॉइल्ड" एयर) का प्रस्ताव 1787 में एंटोनी लवॉज़ियर द्वारा किया गया था, जो उस समय एक समूह का हिस्सा थे। अन्य फ्रांसीसी वैज्ञानिकों ने रासायनिक नामकरण के सिद्धांतों को विकसित किया। जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, उस समय यह पहले से ही ज्ञात था कि नाइट्रोजन दहन या श्वसन का समर्थन नहीं करता है। इस संपत्ति को सबसे महत्वपूर्ण माना जाता था। हालांकि बाद में यह पता चला कि नाइट्रोजन, इसके विपरीत, सभी जीवित प्राणियों के लिए आवश्यक है, नाम फ्रेंच और रूसी में संरक्षित किया गया है।
एक और संस्करण है। नामकरण आयोग पर "नाइट्रोजन" शब्द लावोज़ियर या उनके सहयोगियों द्वारा नहीं गढ़ा गया था; यह प्रारंभिक मध्य युग में पहले से ही रसायन विज्ञान साहित्य में प्रवेश कर चुका था और इसका उपयोग "धातुओं के प्राथमिक पदार्थ" को निरूपित करने के लिए किया जाता था, जिसे सभी चीजों का "अल्फा और ओमेगा" माना जाता था। यह अभिव्यक्ति सर्वनाश से उधार ली गई है: "मैं अल्फा और ओमेगा हूं, शुरुआत और अंत" (प्रका0वा0 1:8-10)। यह शब्द तीन भाषाओं - लैटिन, ग्रीक और हिब्रू - के अक्षर के प्रारंभिक और अंतिम अक्षरों से बना है - जिसे "पवित्र" माना जाता है, क्योंकि, गॉस्पेल के अनुसार, मसीह के क्रूस पर क्रूस पर शिलालेख बनाया गया था। इन भाषाओं में (ए, अल्फा, एलेफ और जेट, ओमेगा, तव - आज़ोथ)। नए रासायनिक नामकरण के संकलनकर्ता इस शब्द के अस्तित्व से अच्छी तरह वाकिफ थे; इसके निर्माण के सर्जक गुइटन डी मोरवो ने अपने "मेथडोलॉजिकल इनसाइक्लोपीडिया" (1786) में इस शब्द के रासायनिक अर्थ का उल्लेख किया।
शायद शब्द "नाइट्रोजन" दो अरबी शब्दों में से एक से आया है - या तो "अज़-ज़ैट" ("सार" या "आंतरिक वास्तविकता") शब्द से, या "ज़िबक" ("पारा") शब्द से आया है।
लैटिन में, नाइट्रोजन को "नाइट्रोजेनियम" कहा जाता है, अर्थात, "साल्टपीटर को जन्म देना"; अंग्रेजी नाम लैटिन से लिया गया है। जर्मन में, स्टिकस्टॉफ नाम का प्रयोग किया जाता है, जिसका अर्थ है "घुटन करने वाला पदार्थ"।

रसीद

प्रयोगशालाओं में, इसे अमोनियम नाइट्राइट की अपघटन प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जा सकता है:
NH 4 NO 2 → N2 + 2H 2 O

प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक है, 80 किलो कैलोरी (335 केजे) जारी करती है, इसलिए इसके पाठ्यक्रम के दौरान पोत को ठंडा करने की आवश्यकता होती है (हालांकि प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए अमोनियम नाइट्राइट की आवश्यकता होती है)।
व्यवहार में, यह प्रतिक्रिया अमोनियम सल्फेट के गर्म संतृप्त घोल में ड्रॉपवाइज सोडियम नाइट्राइट के संतृप्त घोल को मिलाकर की जाती है, जबकि विनिमय प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप बनने वाले अमोनियम नाइट्राइट तुरंत विघटित हो जाते हैं।
इस मामले में जारी गैस अमोनिया, नाइट्रिक ऑक्साइड (I) और ऑक्सीजन से दूषित होती है, जिससे इसे सल्फ्यूरिक एसिड, आयरन (II) सल्फेट और गर्म तांबे के घोल से क्रमिक रूप से पारित करके शुद्ध किया जाता है। फिर नाइट्रोजन को सुखाया जाता है।
नाइट्रोजन प्राप्त करने के लिए एक अन्य प्रयोगशाला विधि है पोटेशियम डाइक्रोमेट और अमोनियम सल्फेट (वजन के अनुपात में 2:1 के अनुपात में) के मिश्रण को गर्म करना। प्रतिक्रिया समीकरणों के अनुसार होती है:
के 2 सीआर 2 ओ 7 + (एनएच 4) 2 एसओ 4 \u003d (एनएच 4) 2 सीआर 2 ओ 4 + के 2 एसओ 4 (एनएच 4) 2 सीआर 2 ओ 7 → (टी) सीआर 2 ओ 3 + एन 2 + 4H2O

शुद्धतम नाइट्रोजन धातु एजाइड्स के अपघटन द्वारा प्राप्त की जा सकती है:
2NaN 3 →(t) 2Na + 3N 2

तथाकथित "वायु", या "वायुमंडलीय" नाइट्रोजन, जो कि महान गैसों के साथ नाइट्रोजन का मिश्रण है, गर्म कोक के साथ हवा की प्रतिक्रिया से प्राप्त होता है:
ओ 2 + 4एन 2 + 2सी → 2सीओ + 4एन 2

इस मामले में, तथाकथित "जनरेटर", या "वायु" गैस प्राप्त होती है - रासायनिक संश्लेषण और ईंधन के लिए कच्चा माल। यदि आवश्यक हो, तो कार्बन मोनोऑक्साइड को अवशोषित करके नाइट्रोजन को इससे अलग किया जा सकता है।
तरल वायु के भिन्नात्मक आसवन द्वारा औद्योगिक रूप से आणविक नाइट्रोजन का उत्पादन किया जाता है। इस विधि का उपयोग "वायुमंडलीय नाइट्रोजन" प्राप्त करने के लिए भी किया जा सकता है। नाइट्रोजन संयंत्र और स्टेशन जो सोखना और झिल्ली गैस पृथक्करण की विधि का उपयोग करते हैं, वे भी व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
प्रयोगशाला विधियों में से एक ~ 700 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर तांबा (द्वितीय) ऑक्साइड पर अमोनिया पारित कर रहा है:
2NH 3 + 3CuO → N 2 + 3H 2 O + 3Cu

अमोनिया को इसके संतृप्त विलयन से गर्म करके लिया जाता है। CuO की मात्रा गणना की गई मात्रा से 2 गुना अधिक है। उपयोग करने से तुरंत पहले, नाइट्रोजन को तांबे और उसके ऑक्साइड (II) (~ 700 ° C) के ऊपर से गुजरते हुए ऑक्सीजन और अमोनिया की अशुद्धियों से शुद्ध किया जाता है, फिर केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड और शुष्क क्षार के साथ सुखाया जाता है। प्रक्रिया धीमी है, लेकिन इसके लायक है: गैस बहुत शुद्ध है।

भौतिक गुण

सामान्य परिस्थितियों में, नाइट्रोजन एक रंगहीन गैस है, गंधहीन, पानी में थोड़ा घुलनशील (0 डिग्री सेल्सियस पर 2.3 मिली/100 ग्राम, 80 डिग्री सेल्सियस पर 0.8 मिली/100 ग्राम), घनत्व 1.2506 किग्रा/एम³ (अच्छी तरह से)।
एक तरल अवस्था में (क्वथनांक -195.8 ° C) - एक रंगहीन, मोबाइल, जैसे पानी, तरल। तरल नाइट्रोजन का घनत्व 808 किग्रा/वर्ग मीटर है। हवा के संपर्क में आने पर, यह इससे ऑक्सीजन को अवशोषित करता है।
-209.86 डिग्री सेल्सियस पर, नाइट्रोजन बर्फ जैसे द्रव्यमान या बड़े बर्फ-सफेद क्रिस्टल के रूप में जम जाता है। हवा के संपर्क में आने पर, यह पिघलते समय इससे ऑक्सीजन को अवशोषित करता है, नाइट्रोजन में ऑक्सीजन का घोल बनाता है।

साल्टपीटर - इस तरह से लैटिन से नाइट्रोजन शब्द का अनुवाद किया गया है। यह नाइट्रोजन का नाम है, एक रासायनिक तत्व जिसका परमाणु क्रमांक 7 है, जो आवर्त सारणी के लंबे संस्करण में 15वें समूह का नेतृत्व करता है। एक साधारण पदार्थ के रूप में, यह पृथ्वी के वायु आवरण - वायुमंडल में वितरित किया जाता है। पृथ्वी की पपड़ी और जीवित जीवों में विभिन्न प्रकार के नाइट्रोजन यौगिक पाए जाते हैं, और व्यापक रूप से उद्योगों, सैन्य मामलों, कृषि और चिकित्सा में उपयोग किए जाते हैं।

नाइट्रोजन को "घुटन" और "बेजान" क्यों कहा जाता था

जैसा कि रसायन विज्ञान के इतिहासकारों का सुझाव है, हेनरी कैवेंडिश (1777) इस सरल पदार्थ को प्राप्त करने वाले पहले व्यक्ति थे। प्रतिक्रिया उत्पादों को अवशोषित करने के लिए वैज्ञानिक ने क्षार का उपयोग करके गर्म कोयले के ऊपर से हवा दी। प्रयोग के परिणामस्वरूप, शोधकर्ता ने एक रंगहीन, गंधहीन गैस की खोज की जो कोयले के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती थी। कैवेंडिश ने सांस लेने के साथ-साथ दहन को बनाए रखने में असमर्थता के लिए इसे "घुटन भरी हवा" कहा।

एक आधुनिक रसायनज्ञ यह समझाएगा कि ऑक्सीजन कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड बनाती है। हवा के शेष "घुटन" वाले हिस्से में ज्यादातर एन 2 अणु शामिल थे। कैवेंडिश और उस समय के अन्य वैज्ञानिकों को अभी तक इस पदार्थ के बारे में पता नहीं था, हालांकि तब अर्थव्यवस्था में नाइट्रोजन और साल्टपीटर यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। वैज्ञानिक ने अपने सहयोगी को एक असामान्य गैस के बारे में बताया, जिसने इसी तरह के प्रयोग किए, जोसेफ प्रीस्टली।

उसी समय, कार्ल शीले ने हवा के एक अज्ञात घटक की ओर ध्यान आकर्षित किया, लेकिन इसकी उत्पत्ति को सही ढंग से समझाने में विफल रहे। 1772 में केवल डैनियल रदरफोर्ड ने महसूस किया कि प्रयोगों में मौजूद "घुटन" "खराब" गैस नाइट्रोजन थी। किस वैज्ञानिक को अपना खोजकर्ता माना जाए यह अभी भी विज्ञान के इतिहासकारों द्वारा विवादित है।

रदरफोर्ड के प्रयोगों के पंद्रह साल बाद, प्रसिद्ध रसायनज्ञ एंटोनी लावोसियर ने नाइट्रोजन का जिक्र करते हुए "खराब" हवा शब्द को दूसरे - नाइट्रोजनियम में बदलने का प्रस्ताव रखा। उस समय तक, यह साबित हो गया था कि यह पदार्थ जलता नहीं है, श्वास का समर्थन नहीं करता है। उसी समय, रूसी नाम "नाइट्रोजन" दिखाई दिया, जिसकी व्याख्या विभिन्न तरीकों से की जाती है। इस शब्द का अर्थ अक्सर "बेजान" कहा जाता है। बाद के कार्यों ने पदार्थ के गुणों के बारे में व्यापक राय का खंडन किया। नाइट्रोजन यौगिक - प्रोटीन - जीवित जीवों की संरचना में सबसे महत्वपूर्ण मैक्रोमोलेक्यूल्स हैं। उन्हें बनाने के लिए, पौधे मिट्टी से खनिज पोषण के आवश्यक तत्वों को अवशोषित करते हैं - NO 3 2- और NH 4+ आयन।

नाइट्रोजन एक रासायनिक तत्व है

यह परमाणु की संरचना और उसके गुणों (PS) को समझने में मदद करता है। आवर्त सारणी में स्थिति के अनुसार, कोई परमाणु आवेश, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या (द्रव्यमान संख्या) निर्धारित कर सकता है। परमाणु द्रव्यमान के मूल्य पर ध्यान देना आवश्यक है - यह तत्व की मुख्य विशेषताओं में से एक है। अवधि संख्या ऊर्जा स्तरों की संख्या से मेल खाती है। आवर्त सारणी के लघु संस्करण में, समूह संख्या बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या से मेल खाती है। आइए हम आवधिक प्रणाली में इसकी स्थिति के अनुसार नाइट्रोजन की सामान्य विशेषताओं में सभी डेटा को संक्षेप में प्रस्तुत करें:

• यह एक गैर-धातु तत्व है, जो PS के ऊपरी दाएं कोने में स्थित है।
• रासायनिक संकेत: एन।
• क्रमांक संख्या : 7.
• सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान: 14.0067।
• एक वाष्पशील हाइड्रोजन यौगिक का सूत्र: NH3 (अमोनिया)।
• उच्चतम ऑक्साइड N 2 O 5 बनाता है, जिसमें नाइट्रोजन की संयोजकता V है।

नाइट्रोजन परमाणु की संरचना:

• कोर चार्ज: +7।
• प्रोटॉन की संख्या: 7; न्यूट्रॉन की संख्या: 7.
• ऊर्जा स्तरों की संख्या: 2.
• इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या: 7; इलेक्ट्रॉनिक सूत्र: 1s 2 2s 2 2p 3.

तत्व संख्या 7 के स्थिर समस्थानिकों का विस्तार से अध्ययन किया गया है, उनकी द्रव्यमान संख्या 14 और 15 है। उनमें से लाइटर के परमाणुओं की सामग्री 99.64% है। अल्पकालिक रेडियोधर्मी समस्थानिकों के नाभिक में भी 7 प्रोटॉन होते हैं, और न्यूट्रॉन की संख्या बहुत भिन्न होती है: 4, 5, 6, 9, 10।

प्रकृति में नाइट्रोजन

पृथ्वी के वायुकोश में एक साधारण पदार्थ के अणु होते हैं, जिसका सूत्र N 2 है। वायुमण्डल में गैसीय नाइट्रोजन की मात्रा आयतन के अनुसार लगभग 78.1% है। पृथ्वी की पपड़ी में इस रासायनिक तत्व के अकार्बनिक यौगिक विभिन्न अमोनियम लवण और नाइट्रेट्स (नाइट्रेट्स) हैं। यौगिकों के सूत्र और कुछ सबसे महत्वपूर्ण पदार्थों के नाम:

• एनएच 3, अमोनिया।
• सं 2, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड।
• NaNO 3, सोडियम नाइट्रेट।
• (एनएच 4) 2 एसओ 4, अमोनियम सल्फेट।

अंतिम दो यौगिकों में नाइट्रोजन संयोजकता IV है। कोयला, मिट्टी, जीवित जीवों में भी बंधे हुए N परमाणु होते हैं। नाइट्रोजन अमीनो एसिड मैक्रोमोलेक्यूल्स, डीएनए और आरएनए न्यूक्लियोटाइड, हार्मोन और हीमोग्लोबिन का एक अभिन्न अंग है। मानव शरीर में एक रासायनिक तत्व की कुल सामग्री 2.5% तक पहुंच जाती है।

सरल पदार्थ

डायटोमिक अणुओं के रूप में नाइट्रोजन मात्रा और द्रव्यमान के मामले में वायुमंडलीय हवा का सबसे बड़ा हिस्सा है। एक पदार्थ जिसका सूत्र N2 है, उसमें कोई गंध, रंग या स्वाद नहीं होता है। यह गैस पृथ्वी के वायु आवरण का 2/3 से अधिक भाग बनाती है। तरल रूप में नाइट्रोजन पानी के समान रंगहीन पदार्थ है। -195.8 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है। एम (एन 2) \u003d 28 ग्राम / मोल। साधारण पदार्थ नाइट्रोजन ऑक्सीजन से थोड़ा हल्का होता है, हवा में इसका घनत्व 1 के करीब होता है।

एक अणु में परमाणु 3 साझा इलेक्ट्रॉन जोड़े को मजबूती से बांधते हैं। यौगिक उच्च रासायनिक स्थिरता प्रदर्शित करता है, जो इसे ऑक्सीजन और कई अन्य गैसीय पदार्थों से अलग करता है। एक नाइट्रोजन अणु को उसके घटक परमाणुओं में विघटित होने के लिए, 942.9 kJ / mol की ऊर्जा खर्च करना आवश्यक है। इलेक्ट्रॉनों के तीन जोड़े का बंधन बहुत मजबूत होता है, 2000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म होने पर यह टूटने लगता है।

सामान्य परिस्थितियों में, अणुओं का परमाणुओं में पृथक्करण व्यावहारिक रूप से नहीं होता है। नाइट्रोजन की रासायनिक जड़ता इसके अणुओं में ध्रुवता की पूर्ण अनुपस्थिति के कारण भी है। वे एक दूसरे के साथ बहुत कमजोर रूप से बातचीत करते हैं, जो सामान्य दबाव और कमरे के तापमान के करीब तापमान पर गैसीय अवस्था का कारण है। आणविक नाइट्रोजन की कम प्रतिक्रियाशीलता विभिन्न प्रक्रियाओं और उपकरणों में आवेदन पाती है जहां एक निष्क्रिय वातावरण बनाना आवश्यक होता है।

ऊपरी वायुमंडल में सौर विकिरण के प्रभाव में एन 2 अणुओं का पृथक्करण हो सकता है। परमाणु नाइट्रोजन बनता है, जो सामान्य परिस्थितियों में कुछ धातुओं और अधातुओं (फास्फोरस, सल्फर, आर्सेनिक) के साथ प्रतिक्रिया करता है। नतीजतन, पदार्थों का संश्लेषण होता है जो अप्रत्यक्ष रूप से सांसारिक परिस्थितियों में प्राप्त होते हैं।

नाइट्रोजन संयोजकता

परमाणु की बाहरी इलेक्ट्रॉन परत 2 s और 3 p इलेक्ट्रॉनों द्वारा निर्मित होती है। नाइट्रोजन के ये नकारात्मक कण अन्य तत्वों के साथ बातचीत करते समय हार मान सकते हैं, जो इसके कम करने वाले गुणों से मेल खाती है। अष्टक से अनुपस्थित 3 इलेक्ट्रॉनों को जोड़कर, परमाणु ऑक्सीकरण क्षमता प्रदर्शित करता है। नाइट्रोजन की इलेक्ट्रोनगेटिविटी कम होती है, इसके गैर-धातु गुण फ्लोरीन, ऑक्सीजन और क्लोरीन की तुलना में कम स्पष्ट होते हैं। इन रासायनिक तत्वों के साथ बातचीत करते समय, नाइट्रोजन इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है (ऑक्सीकरण होता है)। ऋणात्मक आयनों में कमी अन्य अधातुओं और धातुओं के साथ अभिक्रियाओं के साथ होती है।

नाइट्रोजन की विशिष्ट संयोजकता III है। इस मामले में, बाहरी पी-इलेक्ट्रॉनों के आकर्षण और सामान्य (बंधन) जोड़े के निर्माण के कारण रासायनिक बंधन बनते हैं। नाइट्रोजन अपने एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण दाता-स्वीकर्ता बंधन बनाने में सक्षम है, जैसा कि अमोनियम आयन NH 4+ में होता है।

प्रयोगशाला और उद्योग में प्राप्त करना

प्रयोगशाला विधियों में से एक ऑक्सीकरण गुणों पर आधारित है। एक नाइट्रोजन-हाइड्रोजन यौगिक का उपयोग किया जाता है - अमोनिया NH3। यह दुर्गंधयुक्त गैस पाउडर काले कॉपर ऑक्साइड के साथ अभिक्रिया करती है। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, नाइट्रोजन निकलता है और धात्विक तांबा (लाल पाउडर) दिखाई देता है। पानी की बूंदें, प्रतिक्रिया का एक अन्य उत्पाद, ट्यूब की दीवारों पर बस जाती हैं।

धातुओं के साथ नाइट्रोजन के संयोजन का उपयोग करने वाली एक अन्य प्रयोगशाला विधि एज़ाइड है, जैसे NaN 3 । यह एक ऐसी गैस निकलती है जिसे अशुद्धियों से शुद्ध करने की आवश्यकता नहीं होती है।

प्रयोगशाला में, अमोनियम नाइट्राइट नाइट्रोजन और पानी में विघटित हो जाता है। प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए, हीटिंग की आवश्यकता होती है, फिर प्रक्रिया गर्मी (एक्सोथर्मिक) की रिहाई के साथ आगे बढ़ती है। नाइट्रोजन अशुद्धियों से दूषित होता है, इसलिए इसे शुद्ध और सुखाया जाता है।

उद्योग में नाइट्रोजन प्राप्त करना:

• तरल हवा का भिन्नात्मक आसवन - एक विधि जो नाइट्रोजन और ऑक्सीजन (विभिन्न क्वथनांक) के भौतिक गुणों का उपयोग करती है;
• गर्म कोयले के साथ हवा की रासायनिक प्रतिक्रिया;
• सोखना गैस पृथक्करण।

धातुओं और हाइड्रोजन के साथ बातचीत - ऑक्सीकरण गुण

मजबूत अणुओं की जड़ता प्रत्यक्ष संश्लेषण द्वारा कुछ नाइट्रोजन यौगिकों को प्राप्त करने की अनुमति नहीं देती है। परमाणुओं को सक्रिय करने के लिए पदार्थ का तीव्र ताप या विकिरण आवश्यक है। नाइट्रोजन कमरे के तापमान पर लिथियम के साथ प्रतिक्रिया कर सकती है, मैग्नीशियम, कैल्शियम और सोडियम के साथ प्रतिक्रिया गर्म होने पर ही होती है। संबंधित धातु नाइट्राइड बनते हैं।

हाइड्रोजन के साथ नाइट्रोजन की परस्पर क्रिया उच्च तापमान और दबाव पर होती है। इस प्रक्रिया में उत्प्रेरक की भी आवश्यकता होती है। यह अमोनिया निकला - रासायनिक संश्लेषण के सबसे महत्वपूर्ण उत्पादों में से एक। नाइट्रोजन, एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में, अपने यौगिकों में तीन नकारात्मक ऑक्सीकरण राज्यों को प्रदर्शित करता है:

• -3 (अमोनिया और नाइट्रोजन के अन्य हाइड्रोजन यौगिक - नाइट्राइड);
• -2 (हाइड्राज़िन एन 2 एच 4);
• -1 (हाइड्रॉक्सिलमाइन NH 2 OH)।

सबसे महत्वपूर्ण नाइट्राइड, अमोनिया, उद्योग में बड़ी मात्रा में प्राप्त किया जाता है। नाइट्रोजन की रासायनिक जड़ता लंबे समय तक एक बड़ी समस्या बनी रही। साल्टपीटर कच्चे माल का स्रोत था, लेकिन उत्पादन बढ़ने के साथ ही खनिज भंडार तेजी से घटने लगा।

रासायनिक विज्ञान और अभ्यास की एक बड़ी उपलब्धि औद्योगिक पैमाने पर नाइट्रोजन स्थिरीकरण की अमोनिया विधि का निर्माण था। प्रत्यक्ष संश्लेषण विशेष स्तंभों में किया जाता है - हवा और हाइड्रोजन से प्राप्त नाइट्रोजन के बीच एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया। उत्प्रेरक का उपयोग करके उत्पाद की ओर इस प्रतिक्रिया के संतुलन को बदलने वाली इष्टतम स्थितियों का निर्माण करते समय, अमोनिया की उपज 97% तक पहुंच जाती है।

ऑक्सीजन के साथ बातचीत - गुणों को कम करना

नाइट्रोजन और ऑक्सीजन की प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए, मजबूत हीटिंग आवश्यक है। वायुमंडल में बिजली के निर्वहन में भी पर्याप्त ऊर्जा होती है। सबसे महत्वपूर्ण अकार्बनिक यौगिक जिसमें नाइट्रोजन अपने सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था में है:

• +1 (नाइट्रिक ऑक्साइड (आई) एन 2 ओ);
• +2 (नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड NO);
• +3 (नाइट्रिक ऑक्साइड (III) एन 2 ओ 3; नाइट्रस एसिड एचएनओ 2, इसके लवण नाइट्राइट हैं);
• +4 (नाइट्रोजन (चतुर्थ) संख्या 2);
• +5 (नाइट्रोजन पेंटोक्साइड (वी) एन 2 ओ 5, नाइट्रिक एसिड एचएनओ 3, नाइट्रेट्स)।

प्रकृति में मूल्य

पौधे मिट्टी से अमोनियम आयनों और नाइट्रेट आयनों को अवशोषित करते हैं, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए कार्बनिक अणुओं के संश्लेषण का उपयोग करते हैं, जो कोशिकाओं में लगातार चल रहा है। वायुमंडलीय नाइट्रोजन को नोड्यूल बैक्टीरिया द्वारा अवशोषित किया जा सकता है - सूक्ष्म जीव जो फलियों की जड़ों पर विकास करते हैं। नतीजतन, पौधों का यह समूह आवश्यक पोषक तत्व प्राप्त करता है, इसके साथ मिट्टी को समृद्ध करता है।

उष्णकटिबंधीय वर्षा के दौरान, वायुमंडलीय नाइट्रोजन ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं होती हैं। ऑक्साइड अम्ल बनाने के लिए घुल जाते हैं, पानी में ये नाइट्रोजन यौगिक मिट्टी में प्रवेश करते हैं। प्रकृति में तत्व के संचलन के कारण, पृथ्वी की पपड़ी और हवा में इसके भंडार की लगातार भरपाई होती रहती है। उनकी संरचना में नाइट्रोजन युक्त जटिल कार्बनिक अणु बैक्टीरिया द्वारा अकार्बनिक घटकों में विघटित हो जाते हैं।

प्रायोगिक उपयोग

कृषि के लिए सबसे महत्वपूर्ण नाइट्रोजन यौगिक अत्यधिक घुलनशील लवण हैं। पौधे यूरिया, पोटेशियम, कैल्शियम), अमोनियम यौगिकों (अमोनिया, क्लोराइड, सल्फेट, अमोनियम नाइट्रेट का एक जलीय घोल) को आत्मसात करते हैं।
नाइट्रोजन के निष्क्रिय गुण, हवा से इसे आत्मसात करने में पौधों की अक्षमता, नाइट्रेट्स की बड़ी खुराक को सालाना लागू करने की आवश्यकता को जन्म देती है। पौधे के जीव के हिस्से "भविष्य के लिए" मैक्रोन्यूट्रिएंट्स को स्टोर करने में सक्षम हैं, जो उत्पादों की गुणवत्ता को खराब करता है। अतिरिक्त और फल लोगों में विषाक्तता पैदा कर सकते हैं, घातक नवोप्लाज्म का विकास। कृषि के अलावा, अन्य उद्योगों में नाइट्रोजन यौगिकों का उपयोग किया जाता है:

• दवाएं प्राप्त करने के लिए;
• मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिकों के रासायनिक संश्लेषण के लिए;
• ट्रिनिट्रोटोलुइन (टीएनटी) से विस्फोटकों के उत्पादन में;
• रंगों के उत्पादन के लिए।

सर्जरी में NO ऑक्साइड का उपयोग किया जाता है, पदार्थ का एनाल्जेसिक प्रभाव होता है। नाइट्रोजन के रासायनिक गुणों के पहले शोधकर्ताओं ने भी इस गैस को अंदर लेते समय संवेदनाओं के नुकसान पर ध्यान दिया था। इस तरह तुच्छ नाम "हँसने वाली गैस" दिखाई दी।

कृषि उत्पादों में नाइट्रेट की समस्या

नाइट्रिक एसिड के लवण - नाइट्रेट्स - में एक एकल आवेशित आयन NO3 होता है। अब तक, पदार्थों के इस समूह का पुराना नाम प्रयोग किया जाता है - साल्टपीटर। नाइट्रेट्स का उपयोग खेतों में, ग्रीनहाउस, बगीचों में खाद डालने के लिए किया जाता है। उन्हें बुवाई से पहले शुरुआती वसंत में, गर्मियों में - तरल ड्रेसिंग के रूप में लगाया जाता है। पदार्थ स्वयं मनुष्यों के लिए एक बड़ा खतरा पैदा नहीं करते हैं, लेकिन शरीर में वे नाइट्राइट में बदल जाते हैं, फिर नाइट्रोसामाइन में। नाइट्राइट आयन नंबर 2- जहरीले कण हैं, वे हीमोग्लोबिन अणुओं में लौह लौह के ऑक्सीकरण को त्रिसंयोजक आयनों में करते हैं। इस अवस्था में मनुष्यों और जानवरों के रक्त का मुख्य पदार्थ ऑक्सीजन ले जाने और ऊतकों से कार्बन डाइऑक्साइड निकालने में सक्षम नहीं होता है।

मानव स्वास्थ्य के लिए भोजन के नाइट्रेट संदूषण का खतरा क्या है:

• नाइट्रेट्स को नाइट्रोसामाइन (कार्सिनोजेन्स) में बदलने से उत्पन्न होने वाले घातक ट्यूमर;
• अल्सरेटिव कोलाइटिस का विकास
• हाइपोटेंशन या उच्च रक्तचाप;
• दिल की धड़कन रुकना;
• रक्त के थक्के विकार
• जिगर, अग्न्याशय के घाव, मधुमेह का विकास;
• गुर्दे की विफलता का विकास;
• एनीमिया, बिगड़ा हुआ स्मृति, ध्यान, बुद्धि।

नाइट्रेट्स की बड़ी खुराक के साथ विभिन्न उत्पादों के एक साथ उपयोग से तीव्र विषाक्तता होती है। स्रोत पौधे, पीने का पानी, तैयार मांस व्यंजन हो सकते हैं। साफ पानी में भिगोने और खाना पकाने से खाद्य पदार्थों में नाइट्रेट की मात्रा कम हो सकती है। शोधकर्ताओं ने पाया कि अपरिपक्व और ग्रीनहाउस पौधों के उत्पादों में खतरनाक यौगिकों की उच्च खुराक का उल्लेख किया गया था।

फास्फोरस नाइट्रोजन उपसमूह का एक तत्व है

रासायनिक तत्वों के परमाणु जो आवधिक प्रणाली के एक ही ऊर्ध्वाधर स्तंभ में होते हैं, सामान्य गुण प्रदर्शित करते हैं। फास्फोरस तीसरी अवधि में स्थित है, नाइट्रोजन की तरह 15 वें समूह के अंतर्गत आता है। तत्वों के परमाणुओं की संरचना समान होती है, लेकिन गुणों में अंतर होता है। नाइट्रोजन और फास्फोरस धातुओं और हाइड्रोजन के साथ अपने यौगिकों में एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था और वैधता III प्रदर्शित करते हैं।

फास्फोरस की अनेक अभिक्रियाएँ सामान्य ताप पर होती हैं, यह रासायनिक रूप से सक्रिय तत्व है। एक उच्च ऑक्साइड P2O5 बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ बातचीत करता है। इस पदार्थ के जलीय घोल में एक एसिड (मेटाफॉस्फोरिक) के गुण होते हैं। गर्म करने पर ऑर्थोफोस्फोरिक अम्ल प्राप्त होता है। यह कई प्रकार के लवण बनाता है, जिनमें से कई खनिज उर्वरकों के रूप में काम करते हैं, जैसे कि सुपरफॉस्फेट। नाइट्रोजन और फास्फोरस के यौगिक हमारे ग्रह पर पदार्थों और ऊर्जा के चक्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं, इनका उपयोग औद्योगिक, कृषि और गतिविधि के अन्य क्षेत्रों में किया जाता है।