diazoto

equazione: $\ rho = 3,2091 / 0,2861 ^ {{(1+ (1-T / 126,2) ^ {{0,2966}})}}$
Densità del liquido in kmol m -3 e temperatura in Kelvin, da 63,15 a 126,2 K.
Valori calcolati:

T (K)	T (°C)	(kmol m -3 )	(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)	(kmol m -3 )	(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

Pressione di vapore saturante

1 atmosfera ( -195,8 ° C )

equazione: $P _ {{vs}} = esp (58.282 + {\ frac {-1084.1} {T}} + (- 8.3144) \ volte ln (T) + (4.4127E-2) \ volte T ^ {{1}} )$
Pressione in pascal e temperatura in Kelvin, da 63,15 a 126,2 K.
Valori calcolati:

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

Punto critico

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

Punto triplo

-210,05 ° C , 0,127 atm

Velocità del suono

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

Termochimica

Δ vap H °

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

Do p

equazione: $C _ {{P}} = (281970) + (- 1.2281E4) \ volte T + (248.00) \ volte T ^ {{2}} + (- 2.2182) \ volte T ^ {{3}} + (7,4902 E-3) \ volte T ^ {{4}}$
Capacità termica del liquido in J kmol -1 K -1 e temperatura in Kelvin, da 63,15 a 112 K.
Valori calcolati:

T (K)	T (°C)	Do p $(\ tfrac {J} {kmol \ volte K})$	Do p $(\ tfrac {J} {kg \ volte K})$
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)	Do p $(\ tfrac {J} {kmol \ volte K})$	Do p $(\ tfrac {J} {kg \ volte K})$
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

Proprietà elettroniche

1 re energia di ionizzazione

15.5808 eV (gas)

Costante dielettrica

1.454 ( -203 ° C ),

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

Proprietà ottiche

Indice di rifrazione

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

1,0002732 ( 101.325 kPa )

Precauzioni

WHMIS

A, A :
Temperatura critica del gas compresso = −147,1 °C

Divulgazione all'1,0% secondo i criteri di classificazione

NFPA 704

liquido refrigerato, criogenico:

0 3 0

Trasporto

1066

Codice Kemler:
20 : gas asfissiante o gas che non presenta un rischio sussidiario
Numero ONU :
1066 : AZOTO COMPRESSO
Classe:
2.2
Codice di classificazione:
1A : Gas compresso, aspxidiante;
Etichetta: 2.2 : Gas non infiammabili, non tossici (corrisponde ai gruppi indicati con A o O maiuscola);

1977

Codice Kemler:
22 : gas liquefatto refrigerato, asfissiante
Numero ONU :
1977 : AZOTO LIQUIDO REFRIGERATO
Classe:
2.2
Codice di classificazione:
3A : Gas liquefatto refrigerato, asfissiante;
Etichetta: 2.2 : Gas non infiammabili, non tossici (corrisponde ai gruppi indicati con A o O maiuscola);

Unità di SI e STP se non diversamente indicato.

Il diazoto è una molecola biatomica costituita da due atomi di azoto . Si osserva N 2 .

In condizioni normali di temperatura e pressione , le molecole di azoto formano un gas incolore, che costituisce il 78% dell'aria .

Nel XXI ° secolo, diazoto viene generalmente ottenuta liquefazione dell'aria, che è il componente principale con una concentrazione di 78.06% in volume e 75,5% in peso, seguita da distillazione frazionata .

Produzione

Il diazoto atmosferico può essere convertito in ammoniaca usando il metodo Haber-Bosch . L'ammoniaca così prodotta viene utilizzata principalmente nella produzione di fertilizzanti.

L'estrazione dell'azoto dall'aria può essere effettuata, tra l'altro, mediante membrane semipermeabili alimentate con aria compressa . Queste membrane sono composte da fasci di fibre di ossido di polifenile a guscio cavo e permeabile ricoperte da uno strato di 40 nm .

La purezza dell'azoto prodotto da una membrana dipende dalla portata richiesta: ad esempio ottenere una purezza del 95% consente portate fino a 5.000 Nm 3 /h , mentre la produzione di azoto al 99,5% consente solo 0,5 Nm 3 / h .

Un altro metodo per produrre azoto dall'aria compressa è per adsorbimento : questo tipo di generatore di azoto è composto da un sistema simmetrico di serbatoi riempiti con un setaccio molecolare a base di carbonio (CMS). L'aria compressa passa attraverso la colonna "in linea" e durante questo passaggio vengono assorbiti O 2 e altri gas atmosferici. Il gas rimanente è azoto pronto per l'uso. Dopo un tempo prestabilito, il ciclo viene invertito, la colonna “in linea” entra in modalità di rigenerazione per rilasciare nuovamente i gas catturati e rilasciarli nell'atmosfera (purezza fino a 10 ppm O 2 ).

Produzione mondiale in milioni di tonnellate nel 2014:

	Nazione	Produzione	% In tutto il mondo
1	Cina	47.3	32.6
2	Russia	11,8	8.1
3	India	11,0	7.6
4	stati Uniti	9.33	6.4
5	Indonesia	5,0	3.4
6	Trinidad e Tobago	4.73	3.3
7	Ucraina	4.24	2.9
8	Canada	3.94	2.7
9	Arabia Saudita	3.2	2.2
10	Qatar	2.99	2.1
11	Germania	2.8	1.9
12	Pakistan	2.7	1.9
13	Egitto	2.66	1.8
14	Francia	2.6	1.8
15	Iran	2,5	1.7
TOTALE MONDIALE		145.0	100

Fissazione biologica

Diversi batteri sono in grado di fissare l'azoto molecolare nell'aria, il primo passo prima di poterlo incorporare in molecole organiche come proteine o basi nucleiche che costituiscono acidi nucleici che supportano l'ereditarietà come DNA e RNA. . Questi batteri si trovano in particolare in simbiosi nelle radici delle piante della famiglia delle fabaceae .

Stabilità

L'azoto, caratterizzato dalla presenza di un triplo legame covalente (un legame σ e due legami π ), è una molecola molto stabile che viene quindi utilizzata come gas inerte per sostituire l'atmosfera nelle sintesi chimiche . L'azoto reagisce direttamente solo con litio e magnesio per formare i corrispondenti nitruri Li 3 N e Mg 3 N 2 .

La stabilità della molecola di diazoto è la forza motrice, l'origine dell'instabilità, o anche l'esplosività dei composti che possono rilasciare una molecola di diazoto: azidi , sali di diazonio , azodicarbonammide , ecc.

Utilizzo

L'azoto non liquido viene utilizzato come gas criogenico .

Il gas azoto viene utilizzato come atmosfera inerte per proteggere prodotti ( sodio , alimenti, composti organici , vini ad esempio), oggetti o contenitori (serbatoi) da ossidazioni, corrosione, insetti, funghi, ecc.

L'azoto viene utilizzato per regolare la composizione delle miscele respirabili nelle camere di decompressione o nelle bombole per immersioni subacquee .

Altri usi:
- gas utilizzato come blando pesticida per eliminare per asfissia i tarli o alcuni organismi (esempio: piccoli tarli ) che hanno colonizzato fragili oggetti antichi (cornici, sculture e oggetti in legno, incunaboli, pergamene, incisioni, ecc.);
- gas di gonfiaggio per accumulatori idraulici per la sua passività verso gli oli;
- agente antincendio: legato al 50% con argon e talvolta con anidride carbonica , è presente in alcuni impianti automatici di estinzione a gas a protezione di sale computer o depositi particolari che non devono essere danneggiati dal fuoco, dalla polvere o dall'acqua. Conservato in bombole metalliche ad una pressione di circa 200 bar , viene rilasciato in un locale dove è stato rilevato l'inizio di un incendio . Il volume di azoto iniettato sostituisce parte dell'atmosfera nella stanza e provoca un calo del livello di ossigeno nell'aria. Il livello generalmente trattenuto del 15% di ossidante interrompe il fenomeno della combustione senza effetti letali sulla respirazione umana;
- gas di gonfiaggio pneumatici . Sebbene l'aria contenga già il 78% di azoto (azoto per la precisione), alcuni professionisti dell'aviazione , dell'automobile o della Formula 1 (ad esempio), aumentano questa proporzione e gonfiano le gomme con azoto quasi puro. Questo gas, avendo la proprietà di essere inerte e stabile, mantiene una pressione più costante anche in caso di intenso riscaldamento del pneumatico. Inoltre, è più difficile fuggire.

Era usato per la conservazione della carne .

L'azoto, a differenza dei gas inibitori chimici alogenati e dei CFC, non ha a priori alcun effetto dannoso per l'ambiente (nessun impatto sull'effetto serra o sullo strato di ozono ). Ma richiede serbatoi ingombranti, tubazioni adeguate e accorgimenti costruttivi per far fronte all'improvvisa espansione di un equivalente dal 40 al 50% del volume protetto.

Sicurezza

Rischio di anossia : il caso più frequente è quello di persone che entrano in serbatoi pieni di azoto senza rendersene conto, perché questo gas è inodore e non provoca una sensazione di soffocamento (causata da eccesso di anidride carbonica , e non dall'assenza di ossigeno ). Queste persone poi si ammalano, perdono conoscenza e, se non vengono rimosse molto rapidamente da questa situazione, soccombono. È necessario verificare la presenza di una sufficiente proporzione di ossigeno in tali spazi confinati prima di accedervi, oppure dotarsi di un autorespiratore.

Riferimento ONU per il trasporto di merci pericolose

Nome (francese): azoto compresso
- Classe: 2
- numero: 1066

Nome (francese): azoto liquido refrigerato
- Classe: 2
- numero: 1977

Massa molare di azoto 28,0 g mol −1

Note e riferimenti

AZOTO (GAS COMPRESSO) e azoto (liquefatti) , scheda di sicurezza (s) del programma internazionale sulla sicurezza delle sostanze chimiche , consultato il 9 Maggio 2009
massa molecolare calcolata da " Pesi atomici degli elementi 2007 " su www.chem.qmul.ac.uk .
" Nitrogen " , sulla banca dati sulle sostanze pericolose ( accesso 2 marzo 2010 )
(en) Robert H. Perry e Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers' Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 ° ed. , 2400 pag. ( ISBN 0-07-049841-5 ) , pag. 2-50
(in) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press,2009, 90 ° ed. , 2804 pag. , Copertina rigida ( ISBN 978-1-4200-9084-0 )
(in) David R. Lide, Manuale di chimica e fisica , Boca Raton, CRC,2008, 89 ° ed. , 2736 pag. ( ISBN 978-1-4200-6679-1 ) , pag. 10-205
" Office of Radiation, Chemical & Biological Safety (ORCBS) " (consultato il 21 aprile 2009 )
" Azoto " nel database dei prodotti chimici Reptox del CSST (organizzazione del Quebec responsabile per la sicurezza e la salute sul lavoro), accesso 24 aprile 2009
Ad esempio, vedere (in) Stephen A. Lawrence, Amines. Sintesi, proprietà e applicazioni , Cambridge University Press,2006, 384 pag. ( ISBN 978-0-521-02972-8 , leggi online ) , "Introduzione alle ammine".
(in) Deborah A. Kramer , " USGS Minerals Information: Nitrogen " su mineral.usgs.gov (consultato il 20 novembre 2016 ) .
Perché gonfiare le gomme con l'azoto? norauto.fr, consultato nel settembre 2017