Азот (N): для чего он нужен

Что такое азот и для чего используется?

Азот – это химический элемент с атомным номером 7. Является газом без запаха, вкуса и цвета.

Таким образом, человек не ощущает присутствия азота в земной атмосфере, между тем как она состоит из этого вещества на 78 процентов. Азот относится к самым распространенным веществам на нашей планете. Часто можно слышать, что без азота не было бы жизни на Земле, и это правда. Ведь белковые соединения, из которых состоит все живое, обязательно содержат в себе азот.

Азот в природе

Азот находится в атмосфере в виде молекул, состоящих из двух атомов. Помимо атмосферы, азот есть в мантии Земли и в гумусном слое почвы. Основной источник азота для промышленного производства – это полезные ископаемые.

Однако в последние десятилетия, когда запасы минералов стали истощаться, возникла острая необходимость выделения азота из воздуха в промышленных масштабах. В настоящее время эта проблема решена, и огромные объемы азота для нужд промышленности добываются из атмосферы.

Роль азота в биологии, круговорот азота

На Земле азот претерпевает ряд трансформаций, в которых участвуют и биотические (связанные с жизнью) и абиотические факторы. Из атмосферы и почвы азот поступает в растения, причем не напрямую, а через микроорганизмы. Азотфиксирующие бактерии удерживают и перерабатывают азот, превращая его в форму, легко усваиваемую растениями. В организме растений азот переходит в состав сложных соединений, в частности – белков.

По пищевой цепи эти вещества попадают в организмы травоядных, а затем – хищников. После гибели всего живого азот вновь попадает в почву, где подвергается разложению (аммонификации и денитрификации). Азот фиксируется в грунте, минералах, воде, попадает в атмосферу, и круг повторяется.

Применение азота

После открытия азота (это произошло в 18-м столетии), были хорошо изучены свойства самого вещества, его соединений, возможности использования в хозяйстве. Поскольку запасы азота на нашей планете огромны, данный элемент стал использоваться крайне активно.

Чистый азот применяется в жидком или газообразном виде. Жидкий азот имеет температуру минус 196 градусов по Цельсию и применяется в следующих областях:

в медицине. Жидкий азот является хладагентом при процедурах криотерапии, то есть лечения холодом. Мгновенная заморозка применяется для удаления различных новообразований. В жидком азоте хранят образцы тканей и живые клетки (в частности – сперматозоиды и яйцеклетки). Низкая температура позволяет сохранить биоматериал в течение длительного времени, а затем разморозить и использовать.

Возможность хранить в жидком азоте целые живые организмы, а при необходимости размораживать их без всякого вреда высказана писателями-фантастами. Однако в реальности освоить эту технологию пока не удалось;

в пищевой промышленности жидкий азот используется при розливе жидкостей для создания инертной среды в таре.

Вообще азот применяется в тех областях, где необходима газообразная среда без кислорода, например,

в пожаротушении. Азот вытесняет кислород, без которого процессы горения не поддерживаются и огонь затухает.

Газообразный азот нашел применение в таких отраслях:

производство продуктов питания. Азот используется как инертная газовая среда для сохранения свежести продуктов в упаковке;

в нефтедобывающей промышленности и горном деле. Азотом продувают трубопроводы и резервуары, его нагнетают в шахты для формирования взрывобезопасной газовой среды;

в самолетостроении азотом накачивают шины шасси.

Все вышесказанное относится к применению чистого азота, но не стоит забывать, что этот элемент является исходным сырьем для производства массы всевозможных соединений:

— аммиак. Чрезвычайно востребованное вещество с содержанием азота. Аммиак идет на производство удобрений, полимеров, соды, азотной кислоты. Сам по себе применяется в медицине, изготовлении холодильной техники;

— красители и т.д.

Азот – не только один из наиболее распространенных химических элементов, но и очень нужный компонент, применяемый во многих отраслях человеческой деятельности.

Технический азот: применение

Технический азот, реализуемый в баллонах, широко используется в различных технологических процессах. Этот газ не токсичен, а его стоимость относительно невелика, поэтому приобретение этого вещества возможно даже частными лицами. Продажа баллонов с азотом осуществляется обычно в объеме 40 л, но возможна продажа газа и в меньших резервуарах. Применяться этот газ может как на производстве, так и в быту, но прежде чем говорить о применение азота, следует разобраться в основных свойствах этого вещества.

Этот загадочный азот: из истории открытия газа

Азот был одновременно открыт сразу несколькими учеными, которые так до конца и не смогли определить, что это за газ. Британский физик и химик Кавендиш в 1772 году смог выделить азот из воздуха, пропустив кислород через раскаленный уголь, а потом через раствор щелочи. Полученный остаток ученый назвал «удушливым воздухом», но так до конца и не понял, что он открыл.

Британец сообщил о своих исследованиях коллеге Джозефу Пристли, который трудился над решением аналогичной задачи. Пристли выяснил, что если в закрытом помещении длительное время горит свеча или находится живое существо, то таким воздухом невозможно дышать.
Швед Карл Шееле смог получить в лабораторных условиях кислород. Также он указал, что воздух состоит из кислорода, который может гореть, и азота, который не горит.

Однако официально первооткрывателем азота считают шотландца Резерфорда, который смог установить основные свойства азота.

АЗОТ: ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Этот газ не ядовит, не имеет вкуса, цвета и запаха, мало растворим в воде. Запас азота на Земле огромен, ведь концентрация его в атмосферном воздухе может достигать 78%. Производство газа осуществляется с помощью установок, в которых атмосферный воздух охлаждается до очень низких температур. По причине различных температур кипения азот легко отделяется от других газов, входящих в состав атмосферного воздуха.

Точка кипения этого газа составляет -196ºС, но уже при -209,8ºС жидкость превращается в твёрдое, снегоподобное вещество. Азот обладает высокой степенью инертности, но соединения этого элемента часто бывают очень активны и небезопасны для человека.

  • Окислительные: в обычных условиях взаимодействует только с мягким щелочным металлом литием.
  1. При нормальных температурах: без цвета, без вкуса, не имеет запаха, плохо растворяется в воде (2,3 мл/100 г при 0 °C, 0,8 мл/100 г при 80 °C ). Плотность 1,2506 кг/м³
  • Окислительные: при высоких температурах, давлении и в присутствии катализаторов вступает в реакцию с водородом.
  1. В жидком состоянии: кипит при температуре 195,8 °C. Бесцветная, подвижная как вода жидкость, плотностью 808 кг/ м³. При взаимодействии с воздухом поглощает кислород.
  • Восстановительные: при температуре 3000 °C (электрическая дуга, молния) соединяется с кислородом и превращается в оксид азота.
  1. В твердое состояние переходит при температуре -209,86 °C. Превращается в массу в виде снега или в большие белоснежные кристаллы. При взаимодействии с воздухом поглощает кислород, при этом плавится и образует раствор кислорода в азоте

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО АЗОТА

Азот широко используется в различных технологических процессах. В промышленности и при выполнении сварочных работ используются, в основном, инертные свойства газа. Жидкий азот также применяется в качестве эффективного хладагента.

Наибольшее распространение этот инертный газ получил в следующих сферах промышленности:

  • Производстве металла.
  • Пищевой индустрии.
  • Химической индустрии.
  • Обработке отходов.
  • Нефтегазовой отрасли.
  • Медицинской отрасли.

Также этот газ может быть использован при изготовлении электроники и производстве стекла. В газообразном состоянии азот используется в качестве защитного газа при сварке металлов. В процессе соединения металла с помощью азота вытесняется кислород, тем самым снижая разрушительное действие этого окислителя.

Инертные качества этого газа могут применяться в установках пожаротушения. Азот не поддерживает горение, а, попадая в очаг возгорания, уменьшает концентрацию кислорода, что приводит к прекращению процесса окисления вещества.

В медицине жидкий азот используется для удаления различных новообразований на поверхности кожи. В этом агрегатном состоянии вещество может применяться при проведении омолаживающих процедур. Криогенная терапия хорошо воздействует на весь организм, активируя защитные и восстановительные свойства иммунной системы. В химической промышленности азот применяется для производства азотных удобрений и аммиака.

В чем хранят и как перевозят технический азот

  • Газообразный азот заправляют в стальные баллоны различной вместимости, которые находятся под давлением 15-20 Мпа.
  • Четырехокись азота можно заправлять в баллоны из легированной стали или алюминия. В условиях обычной температуры воздуха давление внутри таких баллонов невысокое, поэтому их и используют для хранения азота.
  • Жидкий азот хранят в сосудах Дьюара. Такие сосуды с вакуумной изоляцией наиболее подходящий вариант для хранения и перевозки низкокипящих жидкостей.
  • Азот особой чистоты можно заправлять в такие баллоны.

Все азотные баллоны должны периодически подвергаться проверке. К ним предъявляются высокие требования системы ГОСТ.

Азот разрешено перевозить морским и железнодорожным транспортом, а также автотранспортом. Транспортировка азота в большом количестве считается перевозкой опасных грузов и разрешена определенным компаниям. В процессе перевозки и хранения баллоны не должны подвергаться ударам, падениям и перегреву. При сильном ударе или нагреве существует риск взрыва.

Азот (N)

Соединения азота:

Однозначано назвать ученого, который первым открыл азот не представляется возможным по той простой причине, что это практически одновременно сделали в 1772 году сразу трое – Генри Кавендиш, Джозеф Пристли и Даниэль Резерфорд (еще к этому списку можно причислить и Карла Шееле). Однако, ни один из ученых в свое время так и не понял до конца своего открытия. Многие “пальму первенства” отдают шотландцу Даниэлю Резерфорду, поскольку он первым опубликовал магистерскую диссертацию, в которой описал основные свойства “испорченного воздуха”.

Собственно название “азот” было предложено в 1787 году А. Лавуазье.

Азот является четвертым самым распространенным химическим элементом Солнечной системы (после водорода, гелия и кислорода). Азот является одним из самых распространенных элементов на Земле:

  • в земной атмосфере азота содержится 3,87·10 18 кг – 75,6% (по массе) или 78,08% (по объему);
  • в земной коре азота содержится (0,7—1,5)·10 18 кг;
  • в земной мантии азота содержится 1,3·10 19 кг;
  • в гидросфере азота содержится 2·10 16 кг (7·10 14 кг в виде соединений).

Азот играет важнейшую роль в жизнедеятельности организмов – он присутствует в белках, аминокислотах, аминах, нуклеиновых кислотах.

Читайте также:  Жуки-листоеды — всё о насекомых-вредителях

Природный азот состоит из двух стабильных изотопов 14 N — 99,635% и 15 N — 0,365%.

Атом азота содержит 7 электронов, которые располагаются на двух орбиталях (s и p) (см. Электронная структура атомов). На внутренней орбитали расположены 2 электрона; на внешней – 5 (одна свободная электронная пара + три неспаренных электрона, которые могут образовывать три ковалентные связи; см. Ковалентная связь).

Вступая в реакции с другими химическими элементами, атом азота может проявлять степень окисления от +5 до -3 (кроме трех валентных электронов еще одна связь может образовываться по донорно-акцепторному механизму за счет свободной электронной пары с атомом, имеющим свободную орбиталь).

Степени окисления азота:

Три неспаренных р-электрона атома азота, лежащие на его внешнем энергетическом уровне, имеют форму равноплечей восьмерки, располагаясь перпендикулярно друг к другу:

При образовании молекулы азота (N2) p-орбиталь, расположенная по оси X, одного атома, перекрывается с аналогичной px-орбиталью другого атома – в месте пересечения орбиталей образуется повышенная электронная плотность с формирование ковалентной связи (σ-связь).

Две другие орбитали одного атома, расположенные по осям Y и Z, перекрываются боковыми поверхностями со своими “собратьями” другого атома, образуя еще две ковалентные связи (π-связи).

В итоге, в молекуле азота (N2) образуются 3 ковалентные связи (две π-связи + одна σ-связь), т. е., возникает очень прочная тройная связь (см. Множественные связи).

Молекула азота очень прочная (энергия диссоциации 940 кДж/моль), обладает низкой реакционной способностью.

Свойства молекулярного азота

В нормальных условиях азот является малоактивным веществом, что объясняется достаточно прочными межатомарными связями в его молекуле, поскольку образованы они аж тремя парами электронов. По этой причине, обычно азот вступает в реакции при высоких температурах.

  • газ без запаха и цвета;
  • плохо растворим в воде;
  • растворим в органических растворителях;
  • может реагировать с металлами и неметаллами при нагревании в присутствии катализатора (под воздействием ионизирующего облучения);
  • азот вступает в реакции как окислитель (исключение составляют кислород и фтор):
    • при нормальных условиях азот реагирует только с литием:
      6Li + N2 = 2Li3N;
    • при нагревании азот реагирует с металлами:
      2Al + N2 = 2AlN;
    • при температуре 500°C и при высоком давлении в присутствии железа азот реагирует с водородом:
      N2 + 3H2 ↔ 2NH3;
    • при температуре 1000°C азот реагирует с кислородом, бором, кремнием:
      N2 + O2 ↔ 2NO.
  • азот взаимодействует, как восстановитель:
    • с кислородом:
      N2 0 +O2 0 ↔ 2N +2 O -2 (оксид азота II)
    • с фтором:
      N2 0 +3F2 0 = 2N+3F3 -1 (фторид азота III)

Получение и применение азота

Получение азота:

  • промышленным способом азот получают сжижением воздуха с последующим отделением азота путем испарения;
  • лабораторные способы получения азота:
    • разложением нитрита аммония:
      NH4NO2 = N2 + 2H2O;
    • восстановлением азотной кислоты активными металлами:
      36HNO3 + 10Fe = 10Fe(NO3)3 + 3N2 + 18H2O;
    • разложением азидов металлов (чистый азот):
      2NaN3 → (t) 2Na + 3N2;
    • атмосферный азот получают реагированием воздуха с раскаленным коксом:
      O2 + 4N2 + 2C → 2CO + 4N2;
    • пропусканием аммиака над оксидом меди (II) при t=700°C:
      2NH3 + 3CuO → N2 + 3H2O + 3Cu.

Применение азота:

  • создание инертных сред в металлургии;
  • синтез аммиака и азотной кислоты;
  • производство взрывчатых веществ;
  • для создания низких температур;
  • производство минеральных удобрений: калийная селитра (KNO3); натриевая селитра (NaNO3); аммонийная селитра (NH4NO3); известковая селитра (Ca(NO3)2).

Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию :) Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:

Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе

Азот и его влияние на человека

Азот (N) — седьмой химический элемент в Периодической системе Д.И. Менделеева. Является одним из самых распространенных химических элементов на нашей планете. Атмосфера Земли почти на 80% состоит из азота. По распространенности в Солнечной системе азот занимает 4 место.

В природе при нормальных условиях простой азот встречается в виде двухатомного газа без цвета и запаха. Химически азот довольно инертен, именно поэтому он сохранился в атмосфере. Тем не менее, при определенных условиях, например, при разрядах молний, простой азот может вступать в химические реакции. Некоторые микроорганизмы (азотфиксирующие бактерии) способны связывать атмосферный азот. Именно такими путями он и попадает в почву. Растения усваивают содержащиеся в почве соединения азота, и далее по пищевой цепи он попадает в организм человека и других животных.

В отличие от чистого азота, многие его соединения химически активны, а некоторые токсичны, например, азотная кислота, аммиак, синильная кислота, некоторые окиси азота и др.

Азот — элемент-органоген, без которого жизнь невозможна, поскольку в состав аминокислот, образующих белки, входит азот. Азот также входит в состав нуклеотидов — строительного материала ДНК, гормонов, нейромедиаторов, гемоглобина, большинства витаминов и других биологически активных и незаменимых для жизни веществ.

В организме человека азот составляет почти 2,5%.

Роль азота в организме человека

Как можно понять из сказанного выше, чистый азот сам по себе никакой биологической ценности не имеет, иначе живые организмы давным-давно полностью усвоили бы его из атмосферы. Биологической активностью обладают лишь соединения азота.

Прежде всего, азот входит в состав аминокислот, из которых затем образуются пептиды и белки.

Азот является составным элементом нуклеиновых кислот, которые соединяясь образуют ДНК и РНК. Поэтому в состав генетического аппарата клетки азот входит как неотъемлемый элемент.

В составе гемоглобина крови азот участвует в транспортировке кислорода во все участки тела.

Ряд гормонов (инсулин, адреналин, глюкагон, тироксин и другие) включает в свой состав аминокислоты, то есть без азота они не могли бы образоваться.

Азот входит в состав нейромедиатора ацетилхолина. С помощью этого вещества нервные клетки передают друг другу сигнал.

В последние десятилетия было проведено множество медицинских исследований, направленных на выявление роли оксида азота (II) на организм человека. В частности, было выявлено, что соединения, высвобождающие этот оксид азота, воздействуют на гладкую мускулатуру кровеносных сосудов, способствуя их расслаблению и расширению, что приводит к снижению кровяного давления. Именно такое действие оказывает всем известный нитроглицерин.

Источники азота

Как и подавляющее большинство других живых существ, человек не способен усваивать чистый азот. Поэтому в наш организм он поступает в связанном виде в составе растительных и животных белков, аминокислот, пуриновых соединений, нуклеотидов и т.д.

Нехватка азота

Дефицит чистого азота по понятным причинам исключен, поскольку он организму просто не нужен. Однако нехватка азотсодержащих веществ, например, белков и витаминов, явление весьма распространенное.

Причинами этого являются:

  • несбалансированное питание, содержащее недостаточное количество белков;
  • вегетарианское питание, поскольку в продуктах растительного происхождения очень часто отсутствуют некоторые незаменимые аминокислоты (содержащие их белки), а также витамины, например, В12;
  • нарушение переваривания белков в ЖКТ;
  • нарушение всасывания аминокислот в ЖКТ (обычно в кишечнике);
  • дистрофия и цирроз печени;
  • различные нарушения обмена веществ, как наследственные, так и приобретенные, в том числе нарушение азотистого обмена;
  • усиленное расщепление белка в организме.

Последствия нехватки азота:

  • мышечная дистрофия;
  • нарушения обмена веществ, сопровождающиеся отеками, задержкой физического и умственного развития;
  • иммунодефицит;
  • гиподинамия;
  • депрессия.

Избыток азота

Можно говорить только об избытке азотсодержащих веществ, а не азота.

Самыми опасными соединениями азота, которые обычно поступают в организм человека, являются нитраты и нитриты. Первые (нитраты) используют в качестве азотного удобрения, поэтому они содержатся в продуктах растительного происхождения. Вторые (нитриты) используются как консерванты. Красному цвету копченые мясные изделия обязаны нитриту натрия, без которого они приобрели бы естественный для приготовленного мяса серо-коричневый цвет.

У людей также встречается избыток белка, например, когда человек долгое время находится на белковой диете. В результате нарушается деятельность почек и печени, симптомами чего обычно бывают отеки, темные круги под глазами, неприятный запах изо рта, мутная моча; возникает отвращение к мясной пище; присутствуют многие признаки отравления (тошнота и рвота, слабость, расстройство умственной деятельности и т.п.).

Чтобы этого не случилось, необходимо соблюдать сбалансированную диету, то есть сочетать в своем рационе растительную и животную пищу, пить достаточное количество воды. При этом необходимо помнить, что взрослому человеку достаточно потреблять в сутки 60-100 г белка.

80% воздуха, которым мы дышим, состоит из азота. Несмотря на это, отравиться азотом, или азотистыми соединениями очень просто. Такие интоксикации являются опасными для человека и могут привести к летальному исходу. В этой статье мы рассмотрели отравление азотом, его причины и клинические проявления, а также способы оказания первой доврачебной помощи человеку с азотной интоксикацией.

Основные причины развития азотной интоксикации

Азот – это инертный газ, но в промышленности он также может использоваться в виде азотистых соединений и растворов. Наиболее частой причиной азотной интоксикации является нарушение правил безопасности при работе с этим химикатом.

Отравление азотом может происходить в ситуациях, перечисленных далее:

  • При употреблении внутрь веществ, в состав которых входят азотистые соединения, например, оксид азота, используемый в медицине для лечения некоторых кардиологических патологий.
  • При несоблюдении правил работы с азотистыми удобрениями. Их используют в сельскохозяйственной промышленности для повышения урожайности и качества земли.
  • Во время длительного использования дыхательных смесей в медицине. Ранее в медицине для наркоза использовался «веселящий газ», закись азота. Это вещество оказывало влияние на центральную нервную систему и провоцировало азотное опьянение.
  • При длительном погружении водолазов на глубину. В дыхательных смесях, которые они используют, концентрация азота достаточно велика, при длительном глубоком нырянии может развиваться азотное отравление водолаза, так называемая глубинная болезнь. Чаще всего она развивается при нырянии на глубину свыше 25 метров.
  • Во время аварий на производствах, сопровождающихся выбросом в воздух большого количества азота. Азотистый газ часто используется при транспортировании бензина, нефти, некоторых химических жидкостей. Он способен заполнять пустое пространство, не влияя на состав окружающих его веществ.
  • При горении кино- и видеопленки. При их сжигании в воздух выделяется опасное большое количество азота. Утилизировать такие пленки с помощью огня нельзя.

Обратите внимание, что пищевая добавка под названием Е942 является азотистым соединением, она вредна для человеческого организма. Не стоит покупать продукты, увидев ее в их составе.

Как влияет азот на организм

Чем выше концентрация азота и парционное давление во вдыхаемом воздухе, тем сильнее его токсическое действие. При случайном вдыхании воздуха с избытком азота (аварии на производствах, несоблюдение правил безопасности) он начинает действовать в организме как асфиксант, то есть проявляет удушающее действие. Вытесняя из организма кислород, он приводит к гипоксии и развитию дыхательной недостаточности.

Читайте также:  Децис — что это такое и когда применять

Несмотря на то, что это вещество входит в состав воздуха, которым мы постоянно дышим, намеренно вдыхать его в чистом или концентрированном виде довольно опасно. Большинство людей не знают, чем опасен азот, и не придерживаются правил безопасности при работе с ним.

Азот оказывает следующее действие на организм человека:

  • поражает центральную нервную систему. Его молекулы попадают в нервные клетки, нейроны, и нарушают его работу. Такие процессы приводят к нарушению умственной активности, работы сердечно-сосудистой системы и дыхания;
  • растворяется в жировой ткани, вызывая интоксикацию организма.

Механизмы влияния азота на человеческий организм до сих пор полностью не изучены. Причины, по которым развивается состояние эйфории или наркоза, не известны ученым.

Газ имеет высокую способность растворяться в жирах, по этой причине его молекулы «налипают» на мембраны клеток, состоящие большей частью из липидов, и тем самым мешают жизненно важным процессам. Наиболее выраженное губительное действие он оказывает на нервную систему. Сначала блокируется работа тормозных нейронов мозга, чемобусловлено наркотическое действие газа – проявляется так называемое азотное опьянение.

Впоследствии развивается токсический эффект, при котором нарушается проводимость нервного импульса и в других типах нейронов. Также газ наносит вред дыхательным путям, снижая активность альвеол.

Тяжесть интоксикации напрямую зависит от концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе. При случайном попадании азота в среду, где концентрация кислорода менее 6–7%, достаточно нескольких вдохов для того, чтобы до критического уровня упало парциальное давление кислорода в крови. При вдыхании же чистого азота человек моментально теряет сознание и может умереть в течение 3-4 минут пребывания в атмосфере с преобладанием инертного газа.

Симптомы отравления азотом

Азот – это газ, не имеющий ни цвета, ни запаха, поэтому очень трудно вовремя оценить риск отравления без специальных измерительных приборов. Ситуацию также усугубляет медленное развитие признаков интоксикации: человек поначалу может просто не замечать, как его организм теряет кислород, а отравление при этом происходит постепенно в течение довольно длительного времени.

Основные симптомы отравления азотом:

  • прежде всего появляется кашель, к которому затем присоединяются боли в грудной клетке;
  • в начале процесса интоксикации могут проявляться приступы эйфории, беспричинной веселости и двигательной расторможенности;
  • через некоторое время эйфория сменяется апатией, резкой слабостью, возникают тремор конечностей и чувство страха;
  • симптомы могут стихать и нарастать снова, отравление организма при этом продолжается;
  • кожа приобретает синюшный оттенок;
  • повышается температура тела, к кашлю примешиваютсякровь или пена;
  • при развитии отека легких наблюдаются приступы удушья.

Летальный исход возможен при вдыхании чистого азота или при длительном нахождении в атмосфере, содержащей от 90% инертного газа.

Смерть чаще всего наступает в результате тяжелой дыхательной недостаточности или кислородного голодания мозга.

Первая помощь и лечение при поражении азотом

Жизнь пострадавшего зависит от быстроты действий окружающих, так как зачастую сам он не в состоянии помочь себе по причине развития азотного опьянения или обморока. Необходимо:

  1. Вывести человека из зоны высокой концентрации азота. В случае аварии на предприятиях или при военном применении газа надеть противогаз или респиратор на себя, затем – на пораженного.
  2. Вызвать врачебную помощь.
  3. Обеспечить отравившемусяприток кислорода, расслабить стесняющую одежду, развязать галстук.
  4. После того как больной придет в сознание, дать ему обильное питье (воду или сладкий чай).

Дальнейшая помощь оказывается специалистами в условиях стационара и под мониторингом жизненных показателей. Действия направлены на снижение количества инертного газа в организме. Используют кислородную маску, внутривенно вводят глюкозу, при развитии отека легких – раствор хлорида кальция. Если нарушена сердечная деятельность, вкалывают подкожно 10% раствор кофеина и другие сосудистые средства. Важно помнить, что нельзя отказываться от врачебной помощи и госпитализации даже при легком отравлении азотом. При видимом благополучии в организме могут произойти нарушения, способные привести к серьезным последствиям.

Последствия и профилактика

Если помощь оказана своевременно, шансы избежать осложнений достаточно высоки. Однако тяжелая интоксикация может спровоцировать дальнейшее развитие у человека патологических состояний, к которым относятся:

  • заболевания органов ЖКТ и дыхательных путей; нарушение свертываемости крови;
  • затруднение газообмена в альвеолах;
  • нарушения в работе сердца.

В некоторых случаях требуется длительная симптоматическая терапия в условиях стационара. Чтобы предупредить отравление газом, необходимо не допускать нарушения техники безопасности при деятельности, связанной с ним. Работы с азотистыми удобрениями в обязательном порядке проводятся в средствах индивидуальной защиты.

Промышленные предприятия, на которых используются азотистые соединения, должны быть оснащены противогазами, а работники – обеспечены безопасными условиями труда.

Читайте также:

Магния стеарат: влияние на организм

Влияние магния на организм человека

Инозинат натрия: влияние на организм

Влияние гуанилата натрия на организм человека

Азотные и азотосодержащие удобрения

Задача по увеличению урожайности стоит перед каждым хозяйством, занимающимся растениеводством, независимо от его подчиненности или объемов выращиваемой продукции.

Просто регулярного полива и ухода за растениями в этом случае недостаточно. Для этого используются специальные удобрения, улучшающие состояние почвы и условия вызревания растительных культур.

К ним относятся азотные удобрения, повышающие уровень азота в почве.

Для чего азот нужен растениям

Азот относится к макроэлементам, значение которых для развития растений носит основополагающий характер.

Любое азотсодержащее удобрение обеспечивает потребности растения в период роста сельскохозяйственной культуры. Благодаря ему:

  • образуется хлорофилл — белок, участвующий в фотосинтезе;
  • происходит правильное уплотнение корневой системы;
  • зелень имеет здоровый глянцевый вид;
  • разветвленную систему и здоровую завязь;
  • ускоряется рост растений;
  • увеличивается количественный и качественный рост урожая.

Только природных ресурсов для получения хорошего урожая недостаточно. Каждый огородник мечтает, чтобы домашние овощи и фрукты вырастали быстро, были красивыми и здоровыми.

Что такое азот


Азот — элемент таблицы Менделеева с обозначением (N) под номером 7. Представляет собой газ без цвета, запаха и вкуса, относится к четырем важнейшим элементам (три остальных — кислород, углерод и водород), без которых невозможно существование микро и макроорганизмов.

Белковые соединения, составляющие основу всего живого, содержат в себе азот. Присутствует он в нуклеиновой кислоте, являющейся основой любой клетки. Нуклеиновая кислота участвует в синтезе белков и формировании ДНК.

Основная масса в свободном состоянии находится в воздухе (78,09 %), в почве азот присутствует в виде соединений (общее содержание — 0,01%). Насыщенность почвы меняется в зависимости от почвенно-климатических зон. Максимально обеспечены им черноземы, минимальное количество присутствует в песчаных почвах.

Большая по объему часть азота (до 5 %) содержится в гумусе, который питает растения всеми необходимыми веществами для их нормального роста. Учитывая, что распад азотосодержащих соединений протекает в нем очень медленно, растения могут получить из почвы только до 1 % азота.

Основные источники азота, находящегося в почве:

  • органический — нитратные соединения в почве, мертвые органические остатки, отходы жизнедеятельности живых организмов в виде навоза. Доступен только после минерализации микроорганизмами;
  • атмосферный — попадает в почву с осадками в незначительных количествах. Может использоваться только после многолетнего накопления в почве (в условиях целины или непахотных земель).

Азот входит в состав хлорофилла, с помощью которого усваивается солнечная энергия, необходимая для роста растений.

Разновидности удобрений, содержащих азот


Удобрения называются азотными, если в качестве главного компонента в них присутствует азот.

Классифицируют удобрения по двум основным признакам.

По агрегатному состоянию:

  • твердое — в виде гранул, применяется, как правило, в весенне-летний период из-за быстрого вымывания из почвы;
  • жидкое — в виде растворов, легко усваиваются растениями и равномерно распределяются в почве.

По действующему компоненту, в котором содержится азот:

Аммиачные — на основе аммония:

  • Аммиачная селитра — 35% (N), широко применяется в весенне-летний период для основного удобрения и подкормки, выпускается в виде белых гранул. Не рекомендуется для переувлажненных участков из-за быстрого вымывания. Хорошо укрепляет стволовую часть и развивает листья. Сильно окисляет почву, поэтому применяется с нейтрализаторами.
  • Сульфат аммония — 20,5% (N), может применяться осенью и весенне-летний периоды для основного питания и подкормок, выпускается в гранулах. Также требует добавления нейтрализатора (мела, извести). Прекрасно зарекомендовал себя как подкормка для картофеля.
  • Хлористый аммоний — 25% (N), абсолютно не слеживается при хранении, легко усваивается всеми видами растений, вносить можно только осенью как основное удобрение из-за содержания хлора. Для подкормки не используется.

Смешивание сульфата аммония с щелочными удобрениями (золой, гашеной известью) уменьшает количество азота.

Нитратные — на основе нитратных соединений:

  • Калийная селитра (нитрат калия) — 13% (N), производится в виде порошка или кристаллов, используется для кислых почв в качестве нейтрализатора. Хорошо подходит для подкормки в весенне-летний период, укрепляет корневую систему. Легко растворяется в воде, поэтому требует особых условий хранения и упаковки (герметически запакованные целлофановые мешки).
  • Натриевая селитра (нитрат натрия) — 16% (N), выпускается в виде кристаллического порошка, хорошо растворяется в воде, применяется в виде подкормки для корнеплодов. Подходит для всех видов почв, рекомендуется для внесения ранней весной при посеве культур. Особенно эффективна в кислых почвах, выступая щелочным нейтрализатором.
  • Кальциевая селитра (нитрат кальция) — 13%(N), выпускается в форме гранул и кристаллов, хорошо растворяется в воде, подходит для всех видов грунта. Кальций облегчает процесс усвоения азота растениями и особенно помогает развитию корневой системы.

Амидные — органическое соединение на основе аммиака и углекислого газа:

  • Мочевина (карбамид) — 46% (N), выпускается в виде гранул в защитной пленке, предотвращающей слеживание. Отлично подходит для всех видов почв, особенно для увлажненных, так как обладает стойкостью к вымыванию из почвы. Не вызывает ожогов листьев, поэтому отлично подходит для подкормки.

Мочевину рекомендуется вносить в комплексе с калийными удобрениями из-за содержания биурета — токсичного вещества, оказывающего негативное действие на растения.

Читайте также:  Топаз — высокоэффективный фунгицид-универсал

Количество азота в различных видах удобрений

Минеральные


Выпускаемые промышленностью азотные минеральные удобрения условно делятся на простые и комплексные.

В состав первых входит один основной химический элемент и несколько других в незначительных количествах. В составе комплексных до 3-х основных элементов и несколько дополнительных в небольших количествах.

Каждый вид азотосодержащих удобрений отличается долей содержащегося азота от общей массы.

Простые минеральные удобрения:

  • жидкий аммиак — 82,3%;
  • водный аммиак — 17-21%;
  • сульфат аммония — 20,5%;
  • хлористый аммоний — 24-25%;
  • натриевая селитра — 16,4%;
  • кальциевая селитра — 13,5-15,5%;

Комплексные:

  • аммиачная селитра — 34-35%;
  • известково-аммиачная селитра — 20,5%;
  • аммиакаты на основе аммиачной селитры — 34,4 -41%;
  • аммиакаты на основе кальциевой селитры — 30,5-31,6%;
  • сульфонитрат аммония — 25,5-26,5%.

Скорость поглощения удобрений почвой не зависит от концентрации азота.

Фосфорные

Фосфорные удобрения, содержащие азот, называют азотно-фосфорными. Это сложные двух- или трехкомпонентные удобрения на основе азота, фосфора, калия.

  • азотофосфат — 33% азота (N), 3-5% фосфора (P);
  • аммофосфат — 6% (N), 45-46% (P);
  • диаммонийфосфат — 18% (N), 46% фосфатов;
  • аммофос — 11-12% (N), 44-50% фосфорной кислоты (H₃PO₄);
  • нитрофосфат — 32-33% (N), 1,3-2,6% (P).
  • суперфос-NS- 12% (N), 25%(H₃PO₄) , 25% серы (S);
  • нитрофоска — 12-17% (N), 12-17% (P), 12-17% калия (K);
  • аммофоска — 12% (N), 15% (P), 15% (K), 14% (S);
  • диаммофоска — 10% (N) (аммонийная форма), 26% (H₃PO₄), 26% (K).

Фосфорно-калийные удобрения не содержат хлора и натрия, поэтому подходят для подкормки любых овощей, ягод, фруктов.

Удобрения аммонийной и аммиачной формы быстрее впитываются в почву и практически не вымываются осадками.

Карбамид


Относится к группе амидных удобрений, созданных на основе мочевины (второе название карбамида) с высоким содержанием азота:

  • мочевина — 46% азота;
  • мочевина-формальдегид — 38-42%;
  • аммиакаты на основе карбамида — 37-40%.

Мочевина также хорошо поглощается почвой, как и удобрения аммиачной формы, но не обжигает листья.

Прежде чем внести удобрение в почву, необходимо рассчитать его количество. Для этого нужно знать состав почвы, содержание в ней азота, необходимую норму потребления его для растений, подкормка которых планируется.

Жидкие виды азотистых удобрений


В настоящее время используется три основных вида азотных удобрений:

  1. Аммиак жидкий — относится к безводным соединениям (NH₃), максимальное содержание азота (82,3 %). Производится в виде газа под давлением 18-20 атм, хранится и транспортируется в цистернах емкостью до 50 м³. Вносится с помощью специальных машин осенью и весной. Обязательное условие — увлажненная почва, глубина внесения — 12-15 см, расход — 0,6 — 1 ц на 1 гектар земли.
  2. Аммиачная вода — водный аммиак, наиболее бюджетный из трех видов. Получается путем растворения в воде коксохимического или синтетического аммиака. Может содержать 21 % азота (1 сорт) или 17 %(2 сорт). Имеет резкий запах, процесс удобрения требует соблюдения техники безопасности (наличие спецкостюма, резиновых перчаток, противогаза, защитных очков). Вносится весной и осенью, по эффективности не уступает сухим видам. Хранят и транспортируют в герметичных цистернах до 50 м³. Расход — 2 -3 ц на 1 гектар. Более безопасен в использовании, чем безводный аммиак, но проигрывает по более низкому содержанию азота.
  3. Карбамидно-аммиачная селитра — жидкий раствор мочевины и аммонийной селитры. Содержание азота — 28-32 %, может использоваться как основное удобрение и некорневая подкормка. Хранится в герметически закрытых цистернах под давлением.

Растворение аммиака происходит гораздо быстрее в увлажненной почве, как следствие, гораздо ниже испарение азота и его потери.

Особенности внесения в грунт жидких подкормок

Жидкие азотосодержащие удобрения имеют плюсы и минусы.

Преимущества:

  • невысокая стоимость, не требуют затрат на грануляцию и упаривание;
  • минимальный период усвоения растительными культурами;
  • равномерность распределения по объему почвы;
  • процесс транспортировки и внесения в почву полностью механизирован;
  • длительный период содержания в почве.

Недостатки:

  • существенные затраты на приобретение специальных емкостей для транспортировки и машин для внесения удобрений;
  • требуют профессиональной подготовки специалистов и соблюдение техники безопасности;
  • при внесении в период роста растений могут повредить зеленую массу (вплоть до появления ожогов) при попадании на нее.

Жидкие удобрения вносят только на определенную глубину в зависимости от вида почвы:

  • тяжелые почвы — 8-10 см;
  • средние — 10-12 см;
  • легкие — 14-18 см.

Жидкие удобрения запрещено вносить на поверхность почвы из-за быстрого испарения, в результате которого наносится вред окружающей среде. При этом эффективность процесса практически нулевая (удобрение в землю попадает в мизерных количествах).

Последствия нехватки азота для растений


Кроме визуально видимых последствий нехватки азота происходят невидимые воочию изменения, происходящие в почве.

Чаще всего это можно наблюдать ранней весной, когда земля еще не успевает прогреться. Низкая температура препятствует процессу минерализации, из-за чего возникающий дефицит азота приходится на ранний этап развития растения.

Это приводит к неправильному росту растений. У каждого вида могут быть свои особенные изменения:

  • у яблонь заметно уменьшается количество плодовых завязей, листья мельчают, не достигая нужного размера;
  • земляника не дает нормальных побегов, листья желтеют раньше срока;
  • нижние листья картофеля и помидоров желтеют и опадают, не успев вырасти;
  • недозревшие плоды помидоров опадают даже при небольшом ветре;
  • у семечковых растений листья заметно сужаются;
  • замедляется рост новых побегов у роз;
  • у плодовых уменьшается содержание хлорофилла, что приводит к изменению цвета листьев, мелкие плоды имеют яркий окрас и легко осыпаются;
  • капуста может испытывать хлороз, который сопровождается желтизной листьев вокруг прожилок;
  • у свеклы листья желтеют, становятся вялыми и опадают.

Как определить, что растение нуждается в подкормке?


Недостаток азота легко определить даже визуально в домашних условиях. Основные симптомы:

  • цвет листвы теряет насыщенность зеленого цвета;
  • листья желтеют и опадают;
  • замедляется рост растения;
  • размер листьев мельчает;
  • прекращается рост побегов и ветвей у деревьев;
  • завязь или недозревшие плоды опадают;
  • у косточковых культур может наблюдаться покраснение коры.

Однако избыток азота также небезопасен для растений:

  • наблюдается неестественное увеличение листьев;
  • зелень приобретает насыщенный темно-зеленый оттенок;
  • цветение, завязь и созревание значительно опаздывает по срокам.

Особенно последствия нехватки азота проявляются на почвах с повышенной кислотностью и большим количеством сорной травы, забирающих дефицитный азот у сельскохозяйственных культур.


Азот необходим растениям на протяжении всего периода развития. Правильно выбранное и рассчитанное количество азотного удобрения не только ускорит рост, но обогатив белком, увеличит урожайность и качество растительных культур.

Читайте также:

Что такое органоминеральные удобрения: классификация экологически чистых удобрений. Особенности органо-минеральных удобрений: доза, способы применения, преимущества…

Производство и применение калийных удобрений. Как растворить в воде сульфат калия? Значение жидкого калия. Инструкция:…

Что такое жидкие удобрения? Какие бывают жидкие удобрения: комплексные, минеральные и органические. Как сделать жидкие…

Что это такое, характеристики и способы внесения. Виды удобрений: фосфорные, азотные, калийные и комплексные. Внесение…

Азот (N): для чего он нужен

Азот – это малорастворимый в воде газ, не имеющий цвета, запаха и вкуса. В свободном виде азот может применяться в различных отраслях промышленности. Рассмотрим подробнее те отрасли, где используют азот.

Металлургия

  • При отжиге, спекании порошковым металлом.
  • При нейтральной закалке, пайке твердым припоем.
  • При цианировании (азот необходим для защиты черных и цветных металлов).
  • Азот также играет важную роль в работе загрузочного устройства в доменной печи, машины для огневой зачистки металлов.
  • На коксохимическом производстве.

Химия, газ, нефть

  • Азот газообразный применяется при освоении скважин. С его помощью снижают уровень воды в скважинах. Данный метод является весьма перспективным, характеризуется он надежностью, а также простотой контроля и регулирования процесса в широком диапазоне значений давлений и расходов. С помощью газообразного азота быстро осуществляется опорожнение глубоких скважин, быстрое и резкое, либо медленное и плавное снижение в скважине давления. Азот обеспечивает дренирование пласта и подпитку сжатым газом, что необходимо для фонтанирования жидкости.
  • Азот применяют при создании инертной среды в различных емкостях во время разгрузочно-погрузочных работ. Также азот применяется при тушении пожаров, во время испытаний и продувки трубопровода.
  • Азот в чистом виде используется в целях синтеза аммиака, при производстве удобрений азотного типа, а также при переработке сопутствующих газов и конверсии метана.
  • Азот применяется для сокращения отложений на заводах по переработке нефти, для переработки компонентов с высоким октановым числом для увеличения производительности заводов по крекингу нефти.

Пожаротушение

  • Азот обладает инертными свойствами, за счет которых возможно вытеснение кислорода и предотвращение реакции окисления. Горение является, по сути, быстрым окислением, за счет наличия в атмосфере кислорода и источника горения, которым может послужить искра, электрическая дуга или просто химическая реакция с большим количеством выделяемого тепла. Благодаря использованию азота, можно избежать такой ситуации. Если в среде концентрация азота составит 90%, то возгорание не произойдет.
  • Как стационарные азотные установки, так и мобильные станции для производства азота, могут эффективно предотвратить возгорание. С их помощью очаг возгорания может также быть успешно потушен.

Медицина

  • В исследованиях в лабораториях, для больничных анализов.

Горнодобывающая промышленность

  • В угледобывающих шахтах азот также нужен для пожаротушения.

Фармацевтика

  • Азот используется для упаковки, транспортировки и вытеснения кислорода из разнообразных резервуаров с продуктом.

Пищевая промышленность

  • Азот необходим для перевалки, хранения, упаковки продуктов питания (особенно сыров и масложировых продуктов, которые очень быстро окисляются кислородом), для увеличения срока их хранения, а также для сохранения вкусовых качеств этих продуктов.
  • Смесь азота и диоксида углерода позволяет остановить размножение бактерий.
  • Азот, создавая инертную среду, позволяет защитить продукты питания от вредоносных насекомых.
  • Азот выступает в качестве разбавителя для создания газовой смеси.

Целлюлозно-бумажная отрасль промышленности

  • Азот используется в процессах обработки катодным лучом бумаги, картона, и даже некоторых предметов из дерева, с целью полимеризовать лаковые покрытия. Такой способ позволяет понизить затраты на фотоинициаторы, а также снизить уровень выброса летучих соединений и повысить уровень качества обработки.

Таким образом, существует множество отраслей, где используют азот. И все это доказывает его универсальность и востребованность.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Agrian.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: