Dinitrogen

ecuaţie: $\ rho = 3.2091 / 0.2861 ^ {{(1+ (1-T / 126.2) ^ {{0.2966}})}}$
Densitatea lichidului în kmol m -3 și temperatura în Kelvin, de la 63,15 la 126,2 K.
Valori calculate:

T (K)	T (° C)	ρ (kmol m -3 )	ρ (gcm -3 )
63,15	−210	31.063	0,8702
67,35	−205,8	30,42895	0,85244
69,46	−203,7	30.10489	0,84336
71,56	−201,59	29,77585	0,83414
73,66	−199,49	29.44153	0,82478
75,76	−197,39	29.10159	0,81525
77,86	−195,29	28.75563	0,80556
79,96	−193,19	28.40323	0,79569
82.07	−191,09	28.04391	0,78562
84,17	−188,98	27,67712	0,77535
86,27	−186,88	27.30225	0,76485
88,37	−184,78	26,9186	0,7541
90,47	−182,68	26.52537	0,74308
92,57	−180,58	26.12162	0,73177
94,68	−178,48	25.70628	0,72014

T (K)	T (° C)	ρ (kmol m -3 )	ρ (gcm -3 )
96,78	−176,37	25.27806	0,70814
98,88	−174,27	24,83545	0,69574
100,98	−172,17	24.3766	0,68289
103.08	−170,07	23.89926	0,66951
105,18	−167,97	23.40063	0,65555
107,29	−165,87	22,87715	0,64088
109,39	−163,76	22.32416	0,62539
111,49	−161,66	21.73542	0,6089
113,59	−159,56	21.10221	0,59116
115,69	−157,46	20,41175	0,57181
117,79	−155,36	19,64393	0,55031
119.9	−153,26	18,76395	0,52565
122	−151,15	17.70125	0,49588
124.1	−149,05	16.26236	0,45557
126.2	−146,95	11.217	0,31423

Presiunea saturată a vaporilor

1 atm ( -195,8 ° C )

ecuaţie: $P _ {{vs}} = exp (58.282 + {\ frac {-1084.1} {T}} + (- 8.3144) \ times ln (T) + (4.4127E-2) \ times T ^ {{1}} )$
Presiunea în pascale și temperatura în Kelvins, de la 63,15 la 126,2 K.
Valori calculate:

T (K)	T (° C)	P (Pa)
63,15	−210	12.508
67,35	−205,8	25.723,45
69,46	−203,7	35.577,59
71,56	−201,59	48.184,42
73,66	−199,49	64.031,18
75,76	−197,39	83.637,54
77,86	−195,29	107.551,97
79,96	−193,19	136.348,25
82.07	−191,09	170 622,28
84,17	−188,98	210.989,32
86,27	−186,88	258.081,72
88,37	−184,78	312.547,23
90,47	−182,68	375.047,83
92,57	−180,58	446.259,15
94,68	−178,48	526.870,41

T (K)	T (° C)	P (Pa)
96,78	−176,37	617.584,89
98,88	−174,27	719 120,88
100,98	−172,17	832.213,04
103.08	−170,07	957.614,16
105,18	−167,97	1.096.097,28
107,29	−165,87	1.248.458,14
109,39	−163,76	1.415.517,87
111,49	−161,66	1.598.125,98
113,59	−159,56	1.797.163,56
115,69	−157,46	2.013.546,67
117,79	−155,36	2.248.229,99
119.9	−153,26	2.502.210,55
122	−151,15	2.776.531,76
124.1	−149,05	3.072.287,54
126.2	−146,95	3.390.600

Punct critic

-147,1 ° C , 33,5 atm , 3.216 dm 3 · kg -1

Punct triplu

−210,05 ° C , 0,127 atm

Viteza sunetului

336,96 m · s -1 ( 101,325 kPa , 0 ° C )

Termochimie

Δ vap H °

5,57 kJ · mol -1 ( 1 atm , -195,79 ° C )

C p

ecuaţie: $C _ {{P}} = (281970) + (- 1.2281E4) \ times T + (248.00) \ times T ^ {{2}} + (- 2.2182) \ times T ^ {{3}} + (7.4902 E- 3) \ times T ^ {{4}}$
Capacitatea termică a lichidului în J kmol -1 K -1 și temperatura în Kelvin, de la 63,15 la 112 K.
Valori calculate:

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ ori K})$
63,15	−210	55 930	1997
66	−207,15	56,113	2.003
68	−205,15	56.292	2.009
69	−204,15	56.392	2.013
71	−202,15	56.607	2.021
72	−201,15	56 722	2.025
74	−199,15	56.962	2.033
76	−197,15	57 215	2.042
77	−196,15	57.347	2.047
79	−194,15	57,624	2.057
81	−192,15	57 923	2.068
82	−191,15	58.084	2.073
84	−189,15	58.434	2.086
85	−188,15	58 626	2.093
87	−186,15	59.055	2 108

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ ori K})$
89	−184,15	59.559	2.126
90	−183,15	59.844	2 136
92	−181,15	60.497	2 160
94	−179,15	61.279	2 187
95	−178,15	61 727	2.203
97	−176,15	62.756	2.240
98	−175,15	63 344	2 261
100	−173,15	64 690	2 309
102	−171,15	66.292	2366
103	−170,15	67 201	2 399
105	−168,15	69.260	2.472
107	−166,15	71 677	2.559
108	−165,15	73.034	2 607
110	−163,15	76.076	2.716
112	−161,15	79.600	2.841

Proprietăți electronice

1 re energie de ionizare

15.5808 eV (gaz)

Constantă dielectrică

1,454 ( -203 ° C ),

1.0005480 ( 20 ° C , 101,325 kPa , gaz)

Proprietati optice

Indicele de refracție

n _ {{D}} ^ {{25}}

1.0002732 ( 101,325 kPa )

Precauții

WHMIS

LA, A :
Temperatura critică a gazului comprimat = -147,1 ° C

Dezvăluire la 1,0% conform criteriilor de clasificare

NFPA 704

lichid criogenic refrigerat:

0 3 0

Transport

1066

Cod Kemler:
20 : gaz asfixiant sau gaz care nu prezintă un risc subsidiar
Număr ONU :
1066 : NITROGEN COMPRIMAT
Clasa:
2.2
Cod de clasificare:
1A : Gaz comprimat, aspxidant;
Etichetă: 2.2 : gaze neinflamabile, netoxice (corespunde grupurilor desemnate de un A sau un O capital);

1977

Cod Kemler:
22 : gaz lichefiat refrigerat, asfixiant
Număr ONU :
1977 : NITROGEN LICHID REFRIGERAT
Clasa:
2.2
Cod clasificare:
3A : Gaz lichefiat refrigerat, asfixiant;
Etichetă: 2.2 : gaze neinflamabile, netoxice (corespunde grupurilor desemnate de un A sau un O capital);

Unități de SI și STP, cu excepția cazului în care se prevede altfel.

Diazot este o moleculă diatomice constă din doi atomi de azot . Se notează N 2 .

În condiții normale de temperatură și presiune , moleculele de azot formează un gaz incolor, care reprezintă 78% din aer .

În secolul XXI , dinitrogenul este obținut în general prin lichefierea aerului, care este componenta principală cu o concentrație de 78,06% în volum și 75,5% în greutate, urmată de distilarea fracționată .

Producție

Dinitrogenul atmosferic poate fi transformat în amoniac folosind metoda Haber-Bosch . Amoniacul produs în acest mod este utilizat în principal la fabricarea îngrășămintelor.

Extracția azotului din aer se poate realiza, printre altele, prin intermediul membranelor semipermeabile alimentate cu aer comprimat . Aceste membrane sunt compuse din mănunchiuri de fibre de polifenil oxid coajă permeabile, acoperite cu un strat de 40 nm .

Puritatea azotului produs de o membrană depinde de debitul necesar: de exemplu, obținerea unei purități de 95% permite debitele de până la 5.000 Nm 3 / h , în timp ce producția de azot la 99, 5% permite doar 0,5 Nm 3 / h .

O altă metodă de producere a azotului din aerul comprimat este prin adsorbție : acest tip de generator de azot este compus dintr-un sistem simetric de rezervoare umplute cu o sită moleculară pe bază de carbon (CMS). Aerul comprimat trece prin coloană „în linie” și în timpul acestui pasaj O 2 și alte gaze atmosferice sunt absorbite. Gazul rămas este azot gata de utilizare. După un timp prestabilit, ciclul este inversat, coloana „în linie” intră în modul de regenerare pentru a elibera din nou gazele captate și a le elibera în atmosferă (puritate de până la 10 ppm O 2 ).

Producția mondială în milioane de tone în 2014:

	Țară	Producție	% la nivel mondial
1	China	47.3	32.6
2	Rusia	11.8	8.1
3	India	11.0	7.6
4	Statele Unite	9.33	6.4
5	Indonezia	5.0	3.4
6	Trinidad și Tobago	4,73	3.3
7	Ucraina	4.24	2.9
8	Canada	3,94	2.7
9	Arabia Saudită	3.2	2.2
10	Qatar	2,99	2.1
11	Germania	2.8	1.9
12	Pakistan	2.7	1.9
13	Egipt	2,66	1.8
14	Franţa	2.6	1.8
15	Iran	2.5	1.7
TOTAL MONDIAL		145,0	100

Fixarea biologică

Mai multe bacterii sunt capabile să fixeze azotul molecular în aer, primul pas înainte de a fi capabil să-l încorporeze în molecule organice, cum ar fi proteinele sau bazele nucleice, constituind acizi nucleici care susțin ereditatea, cum ar fi ADN și ARN . Aceste bacterii se găsesc în special în simbioză în rădăcinile plantelor din familia fabaceae .

Stabilitate

Azotul, caracterizat prin prezența unei legături covalente triple (o legătură σ și două legături π ), este o moleculă foarte stabilă, care este, prin urmare, utilizată ca gaz inert pentru a înlocui atmosfera în sinteza chimică . Azotul reacționează direct cu litiu și magneziu pentru a forma nitridele corespunzătoare Li 3 N și Mg 3 N 2 .

Stabilitatea moleculei diazot este forța motrice, originea instabilității, sau chiar a compușilor exploziv care poate elibera o molecula diazot: azide , săruri de diazoniu , azodicarbonamidă , etc.

Utilizare

Azotul non-lichid este utilizat ca gaz criogenic .

Azotul gazos este utilizat ca atmosferă inertă pentru a proteja produsele ( sodiu , alimente, compuși organici , vinuri de exemplu), obiecte sau recipiente (rezervoare) de oxidare, coroziune, insecte, ciuperci etc.

Azotul este utilizat pentru reglarea compoziției amestecurilor de respirație în camerele de decompresie sau cilindrii de scufundări .

Alte utilizări:
- gaz utilizat ca pesticid ușor pentru a elimina viermii sau anumite organisme prin asfixiere (exemplu: viermele mic ) care au colonizat obiecte vechi fragile (rame, sculpturi și obiecte din lemn, incunabule, pergamente, gravuri etc.);
- gaz de umflare pentru acumulatori hidraulici datorită pasivității sale față de uleiuri;
- agent de stingere a incendiilor: aliat cu 50% argon și uneori cu dioxid de carbon , este prezent în anumite instalații automate de stingere a gazelor care protejează sălile de calculatoare sau depozitele speciale care nu trebuie deteriorate de incendiu. pulbere sau apă. Conservat în cilindri metalici sub o presiune de aproximativ 200 de bari , este eliberat într-o cameră în care a fost detectat declanșarea unui incendiu . Volumul de azot injectat înlocuiește o parte a atmosferei din cameră și provoacă o scădere a nivelului de oxigen din aer. Nivelul general reținut de 15% de oxidant întrerupe fenomenul de ardere fără efect letal asupra respirației umane;
- gaz de umflare a anvelopelor . Deși aerul conține deja 78% azot (mai precis azotul), anumiți profesioniști din aviație , auto sau Formula 1 (de exemplu), măresc această proporție și umflă anvelopele cu azot aproape pur. Acest gaz, având proprietatea de a fi inert și stabil, menține o presiune mai constantă chiar și în cazul încălzirii intense a anvelopei. Mai mult, este mai dificil să fugi.

A fost folosit pentru conservarea cărnii .

Azotul, spre deosebire de gazele inhibitoare chimice halogenate și CFC-uri, nu are a priori niciun efect nociv asupra mediului (nu are impact asupra efectului de seră sau asupra stratului de ozon ). Dar necesită rezervoare voluminoase, țevi adecvate și măsuri constructive pentru a face față expansiunii bruște a unui echivalent de 40 până la 50% din volumul protejat.

Securitate

Risc de anoxie : cel mai frecvent caz este acela al persoanelor care intră în rezervoare umplute cu azot fără să-și dea seama, deoarece acest gaz este inodor și nu provoacă o senzație de sufocare (cauzată de excesul de dioxid de carbon și nu de absența oxigenului ). Acești oameni se îmbolnăvesc, își pierd cunoștința și, dacă nu sunt îndepărtați foarte repede din această situație, cedează. Este necesar să verificați prezența unei proporții suficiente de oxigen în astfel de spații închise înainte de a intra în ele sau să vă echipați cu un aparat de respirație autonom.

Referință ONU pentru transportul mărfurilor periculoase

Denumire (franceză): azot comprimat
- Clasa: 2
- număr: 1066

Denumire (franceză): azot lichid refrigerat
- Clasa: 2
- număr: 1977

Masa molară de azot 28,0 g mol −1

Note și referințe

NITROGEN (GAZ COMPRIMAT) și NITROGEN (LIQUEFIED) , fișă (e) de siguranță a Programului internațional privind siguranța substanțelor chimice , consultată la 9 mai 2009
calculate în masă moleculară de „ masele atomice ale elementelor 2007 “ pe www.chem.qmul.ac.uk .
" Azot " , pe Banca de date privind substanțele periculoase (accesat la 2 martie 2010 )
(ro) Robert H. Perry și Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , SUA, McGraw-Hill,1997, A 7- a ed. , 2400 p. ( ISBN 0-07-049841-5 ) , p. 2-50
(în) David R. Lide, Manualul de chimie și fizică al CRC, CRC Press,2009, Ediția a 90- a . , 2804 p. , Hardcover ( ISBN 978-1-4200-9084-0 )
(în) David R. Lide, Manual de chimie și fizică , Boca Raton, CRC,2008, 89 th ed. , 2736 p. ( ISBN 978-1-4200-6679-1 ) , p. 10-205
„ Biroul de radiații, siguranță chimică și biologică (ORCBS) ” (accesat la 21 aprilie 2009 )
„ Azot ” în baza de date cu produse chimice Reptox a CSST (organizația din Quebec responsabilă de securitatea și sănătatea în muncă), accesată la 24 aprilie 2009
De exemplu, vezi (în) Stephen A. Lawrence, Amines. Sinteză, proprietăți și aplicații , Cambridge University Press,2006, 384 p. ( ISBN 978-0-521-02972-8 , citit online ) , „O introducere la amine”.
(în) Deborah A. Kramer , „ USGS Minerals Information: Nitrogen ” pe minerals.usgs.gov (accesat la 20 noiembrie 2016 ) .
De ce să vă umflați anvelopele cu azot? norauto.fr, consultat în septembrie 2017