Dušik (N) , nekovinski element skupine 15 [Va] periodnega sistema. Je plin brez barve, vonja in okusa, ki je najbolj obilen element v zemeljski atmosferi in je predstavljajo vse žive snovi.
dušikova enciklopedija Britannica, Inc.
atomsko število | 7. |
---|---|
atomska teža | 14.0067 |
tališče | -209,86 ° C (-345,8 ° F) |
vrelišče | -195,8 ° C (-320,4 ° F) |
gostota (1 atm, 0 ° C) | 1,2506 gramov / liter |
običajna oksidacijska stanja | −3, +3, +5 |
elektronska konfiguracija | 1. s dvadva s dvadva str 3. |
Približno štiri petine zemeljske atmosfere predstavlja dušik, ki je bil izoliran in prepoznan kot posebna snov med zgodnjimi preiskavami zraka. Carl Wilhelm Scheele, švedski kemik, je leta 1772 pokazal, da je zrak mešanica dveh plinov, od katerih je enega imenoval ognjeni zrak, ker podpira zgorevanje , in drugi umazani zrak, ker je ostal po porabi ognjenega zraka. Ognjevarni zrak je bil seveda kisik in dušik, ki ga je onesnažil. Približno istočasno je dušik britanski kemik prepoznal tudi škotski botanik Daniel Rutherford (ki je prvi objavil svoje ugotovitve) Henry Cavendish in britanskega duhovnika in znanstvenika Josepha Priestleyja, ki je skupaj s Scheelejem zaslužen za odkritje kisika. Kasneje so dela pokazala, da je nov plin sestavina nitra, splošno ime za kalij nitrat (KNO3.), zato ga je francoski kemik Jean-Antoine-Claude Chaptal leta 1790 poimenoval dušik. Dušik je najprej za kemični element Antoine-Laurent Lavoisier , katerega razlaga vloge kisika pri zgorevanju je sčasoma strmoglavila teorijo flogistona, an zmotno pogled na zgorevanje, ki je postalo priljubljeno v začetku 18. stoletja. Nezmožnost dušika, da podpira življenje (grško: zoe ) je Lavoisierja pripeljal do tega imena nadloga , še vedno francoski ekvivalent dušik .
ki je pevec ene smeri
Med prvimi je dušik na šestem mestu po kozmični številčnosti. Zemeljsko ozračje je sestavljeno iz 75,51 mas.% (Ali 78,09 vol.%) Dušika; to je glavni vir dušika za trgovino in industrijo. V ozračju so tudi različne majhne količine amoniaka in amonijevih soli ter dušikovi oksidi in dušikova kislina (slednje se tvorijo v nevihtah in v motorju z notranjim zgorevanjem). Prosti dušik najdemo v številnih meteoritih; v plinih vulkanov, rudnikov in nekaterih mineralnih vrelcev; v soncu; in v nekaterih zvezdah in meglicah.
Dušik se pojavlja tudi v mineralnih nahajališčih nitra ali salitre (kalijev nitrat, KNO3.) in čilska salitra (natrijev nitrat, NaNO3.), vendar ta nahajališča obstajajo v količinah, ki so popolnoma neustrezne za človekove potrebe. Drug material, bogat z dušikom, je gvano, ki ga najdemo v jamah netopirjev in v suhih krajih, kjer obiskujejo ptice. V kombinaciji dušik najdemo v dežju in prst kot amonijak in amonijeve soli in v morski vodi kot amonij (NH4.+), nitrit (ŠTdva-) in nitrata (ŠT3.-) ioni. Dušik predstavlja v povprečju približno 16 mas.% organskega kompleksa spojine znane kot beljakovine, prisotne v vseh živih organizmih. Naravna številčnost dušika v zemeljski skorji je 0,3 na 1000. Kozmična številčnost - ocenjena celotna številčnost v vesolju - je med tremi in sedmimi atomi na atom silicija, kar je vzeto za standard.
Indija, Rusija, ZDA, Trinidad in Tobago , in Ukrajina je bila v začetku 21. stoletja prvih pet proizvajalcev dušika (v obliki amoniaka).
kakšni so členi konfederacije
Komercialna proizvodnja dušika je v veliki meri z delno destilacijo utekočinjenega zraka. Temperatura vrelišča dušika je -195,8 ° C (-320,4 ° F), približno 13 ° C (-23 ° F) pod kisikom, ki je torej zaostal. Dušik se lahko proizvaja tudi v velikem obsegu s sežiganjem ogljika ali ogljikovodikov v zraku in ločevanjem nastalega ogljikovega dioksida in vode iz preostalega dušika. V majhnem obsegu čisti dušik nastane s segrevanjem barijevega azida Ba (N3.)dva. Različne laboratorijske reakcije, ki dajejo dušik, vključujejo segrevanje amonijevega nitrita (NH4.NEdva) raztopine, oksidacija amoniaka z brom voda in oksidacija amoniaka v vročem bakrovem oksid .
Elementarni dušik se lahko uporablja kot inertna atmosfera za reakcije, ki zahtevajo izključitev kisika in vlage. V tekočem stanju ima dušik dragocene kriogene aplikacije; razen plinov vodik, metan, ogljikov monoksid, fluor in kisik imajo praktično vse kemične snovi zanemarljiv parni tlak na vrelišču dušika in zato pri tej temperaturi obstajajo kot kristalne trdne snovi.
je severna ali južna kalifornija san francisco
V kemični industriji se dušik uporablja kot preventiva oksidacije ali drugega poslabšanja izdelka, kot inertno razredčilo reaktivnega plina, nosilec za odstranjevanje toplote ali kemikalij in zaviralec požara ali eksplozije. V živilski industriji se dušikov plin uporablja za preprečevanje kvarjenja zaradi oksidacije, plesni ali žuželk, tekoči dušik pa se uporablja za liofilizacijo in hladilne sisteme. V elektroindustriji se dušik uporablja za preprečevanje oksidacije in drugih kemičnih reakcij, za zaščito kablov pod tlakom in zaščito motorjev. Dušik najde uporabo v kovinski industriji pri varjenju, spajkanju in spajkanju, kjer pomaga preprečevati oksidacijo, uplinjanje in razogljičenje. Kot nereaktivni plin se dušik uporablja za izdelavo penaste ali ekspandirane gume, plastike in elastomerov, ki služi kot potisni plin za aerosolne pločevinke in za stiskanje tekočih goriv za reakcijske curke. V medicini se lahko hitro zamrzovanje s tekočim dušikom uporablja za ohranjanje krvi, kostni mozeg , tkivo, bakterije in seme. Tekoči dušik se je izkazal za koristnega tudi v kriogenih raziskavah.