Dinitrogén

egyenlet: $\ rho = 3.2091 / 0.2861 ^ {{(1+ (1-T / 126.2) ^ {{0.2966}})}}$
A folyadék sűrűsége km -m -3 és Kelvin -hőmérséklet, 63,15 és 126,2 K között.
Számított értékek:

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

Telítő gőznyomás

1 atm ( −195,8 ° C )

egyenlet: $P _ {{vs}} = exp (58.282 + {\ frac {-1084.1} {T}} + (- 8.3144) \ ln (T) + (4.4127E-2) \ T-szer )$
Pascálban mért nyomás és hőmérséklet Kelvin-ben, 63,15 és 126,2 K között.
Számított értékek:

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

Kritikus pont

-147,1 ° C , 33,5 atm , 3,216 dm 3 · kg -1

Hármas pont

-210,05 ° C , 0,127 atm

Hangsebesség

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

Termokémia

Δ vap H °

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

C o

egyenlet: $C _ {{P}} = (281970) + (- 1.2281E4) \ T-szer + (248.00) \ -szer T ^ {{2}} + (- 2.2182) \ -szer T ^ {{3}} + (7.4902) E- 3) \ szor T ^ {{4}}$
A folyadék hőteljesítménye J kmol -1 K -1 -ben és hőmérséklet Kelvinben, 63,15 és 112 K között.
Számított értékek:

T (K)	T (° C)	C o $(\ tfrac {J} {kmol \ szorzat K})$	C o $(\ tfrac {J} {kg \ alkalommal K})$
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	2068
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 o $(\ tfrac {J} {kmol \ szorzat K})$	C o $(\ tfrac {J} {kg \ alkalommal K})$
89	−184.15	59 559	2126
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	2716
112	−161.15	79,600	2841

Elektronikus tulajdonságok

1 re ionizációs energia

15,5808 eV (gáz)

Dielektromos állandó

1,454 ( -203 ° C ),

10005480 ( 20 ° C , 101,325 kPa , gáz)

Optikai tulajdonságok

Törésmutató

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

1 0002732 ( 101,325 kPa )

Óvintézkedések

WHMIS

NAK NEK, V : Sűrített gáz
kritikus hőmérséklete = −147,1 ° C,

közzététel 1,0% -on az osztályozási kritériumok szerint

NFPA 704

hűtött, kriogén folyadék:

0 3 0

Szállítás

1066

Kemler-kód:
20 : fojtó gáz vagy gáz, amely nem jelent járulékos veszély
UN szám :
1066 : sűrített nitrogén
Osztály:
2.2
Osztályozási kód:
1A : Sűrített gáz, aspxidiant;
Címke: 2.2 : Nem gyúlékony, nem mérgező gázok (megfelel az A vagy a nagy O betűvel jelölt csoportoknak);

22.

1977

Kemler-kód:
22 : hűtött cseppfolyósított gáz, fullasztó
ENSZ-szám :
1977 : HŰTETT FOLYADÉK NITROGÉN
Osztály:
2.2
Osztályozási kód:
3A : Hűtött cseppfolyósított gáz, fullasztó;
Címke: 2.2 : Nem gyúlékony, nem mérgező gázok (megfelel az A vagy a nagy O betűvel jelölt csoportoknak);

Egység SI és STP hiányában.

A dinitrogén- egy kétatomos molekula két atom a nitrogén . Megjegyezzük, N 2 .

Under normál hőmérsékleten és nyomáson , a nitrogén-molekulák képezik színtelen gáz, alkotó 78% a levegő .

A XXI . Században a dinitrogént általában levegő cseppfolyósításával nyerik, amely a fő alkotóelem 78,06 térfogat% és 75,5 tömeg% koncentrációval, majd frakcionált desztillációval .

Termelés

A légköri dinitrogén ammóniává alakítható a Haber-Bosch módszerrel . Az így előállított ammóniát elsősorban műtrágyák előállítására használják.

A levegőből a nitrogén kivonása többek között sűrített levegővel ellátott, féligáteresztő membránokkal is elvégezhető . Ezek a membránok üreges, áteresztő héj polifenil-oxid szálakból állnak, amelyek 40 nm-es réteggel vannak bevonva .

A membrán által termelt nitrogén tisztasága a szükséges áramlási sebességtől függ: például 95% -os tisztaság elérése akár 5000 Nm 3 / h áramlási sebességet is lehetővé tesz , míg a 99, 5% -os nitrogéntermelés csak 0,5 Nm 3 / h .

A sűrített levegőből nitrogén előállításának másik módja az adszorpció : az ilyen típusú nitrogéngenerátor egy szimmetrikus tartályrendszerből áll, amelyet szén-alapú molekuláris szitával (CMS) töltenek fel . A sűrített levegő "egy vonalban" halad át az oszlopon, és ezen az úton az O 2 és más légköri gázok abszorbeálódnak. A maradék gáz nitrogén-használatra kész. Egy előre beállított idő elteltével a ciklus megfordul, az „in-line” oszlop regenerálási üzemmódba lép, hogy újra felszabadítsa a befogott gázokat és a légkörbe bocsátja őket (tisztaság 10 ppm O 2 -ig ).

A világtermelés millió tonnában 2014-ben:

	Ország	Termelés	% világszerte
1	Kína	47.3	32.6
2	Oroszország	11.8	8.1
3	India	11,0	7.6
4	Egyesült Államok	9.33	6.4
5.	Indonézia	5.0	3.4
6.	Trinidad és Tobago	4.73	3.3
7	Ukrajna	4.24	2.9
8	Kanada	3.94	2.7
9	Szaud-Arábia	3.2	2.2
10.	Katar	2.99	2.1
11.	Németország	2.8	1.9
12.	Pakisztán	2.7	1.9
13	Egyiptom	2.66	1.8
14	Franciaország	2.6	1.8
15	Irán	2.5	1.7
VILÁG ÖSSZESEN		145,0	100

Biológiai rögzítés

Számos baktérium képes megkötni a molekuláris nitrogént a levegőben, az első lépés, mielőtt beépülhetnénk szerves molekulákba, például fehérjékbe vagy nukleinsavakba, amelyek alkotják az öröklődést támogató nukleinsavakat, például a DNS-t és az RNS-t . Ezek a baktériumok különösen a fabaceae család növényeinek gyökerében található szimbiózisban találhatók .

Stabilitás

A nitrogén, amelyet a hármas kovalens kötés (egy σ kötés és két π kötés ) jelenléte jellemez, nagyon stabil molekula, amelyet ezért inert gázként használnak a kémiai szintézis során a légkör helyettesítésére . A nitrogén csak lítiummal és magnéziummal reagál közvetlenül, és a megfelelő Li 3 N és Mg 3 N 2 nitrideket képezi .

A stabilitás a dinitrogén molekula a hajtóerő, az eredete a instabilitás, vagy akár a explosiveness a vegyületek úgy képes felszabadítani a dinitrogén-molekula: azidok , diazó-niumsók , azodikarbonamid , stb

Használat

Kriogén gázként nem folyékony nitrogént használnak .

A nitrogéngázt inert légkörként használják a termékek (például nátrium , élelmiszer, szerves vegyületek , borok), tárgyak vagy tartályok (tartályok) oxidációtól, korróziótól, rovaroktól, gombáktól stb. Való védelme érdekében .

A nitrogént a légzőkeverékek összetételének beállítására használják a dekompressziós kamrákban vagy a búvárhengerekben .

Egyéb felhasználások:
- gáz, amelyet enyhe peszticidként használnak a féregférgek vagy bizonyos élőlények elfojtásával történő elpusztítására (például: kicsi féreg ), amelyek gyarmatosították a törékeny régi tárgyakat (keretek, szobrok és fa tárgyak, inkunabulák, pergamenek, metszetek stb.);
- felfújógáz hidraulikus akkumulátorokhoz az olajokkal szembeni passzivitásuk miatt;
- tűzoltószer: 50% argonnal és néha szén-dioxiddal ötvözve, jelen van bizonyos automatikus gázoltó berendezésekben, amelyek védik a számítógépes helyiségeket vagy bizonyos tárolókat, amelyeket tűz vagy víz nem károsíthat. Körülbelül 200 bar nyomás alatt fémhengerekben tartósítva egy olyan helyiségben szabadul fel, ahol tűz keletkezését észlelték. Az injektált nitrogén térfogata a helyiség légkörének egy részét helyettesíti, és a levegő oxigénszintjének csökkenését okozza. Az általában megtartott 15% -os oxidálószer megszakítja az égés jelenségét anélkül, hogy halálos hatással lenne az emberi légzésre;
- gumiabroncs- felfújási gáz . Noha a levegő már 78% nitrogént tartalmaz (pontosabban nitrogént), a repülés , az autó vagy a Forma-1 (például) egyes szakemberei növelik ezt az arányt, és szinte tiszta nitrogénnel felfújják az abroncsokat. Ez a gáz, amely inert és stabil tulajdonságú, állandó nyomást tart fenn a gumiabroncs intenzív hevítése esetén is. Sőt, nehezebb menekülni.

A hús tartósítására használták .

Nitrogén, ellentétben a halogénezett kémiai inhibitor gázok és CFC-k nem eleve rendelkezik semmilyen káros hatást a környezetre (nincs hatása az üvegházhatás , vagy a ózonrétegre ). Ehhez azonban terjedelmes tartályokra, megfelelő csövekre és konstruktív intézkedésekre van szükség ahhoz, hogy megbirkózzon a védett térfogat 40-50% -ának megfelelő hirtelen terjeszkedéssel.

Biztonság

Az anoxia veszélye : a leggyakoribb az az eset, amikor az emberek anélkül lépnek be nitrogénnel töltött tartályokba, hogy észrevennék, mert ez a gáz szagtalan és nem okoz fulladásérzetet (a szén-dioxid feleslegéből adódóan , és nem az oxigén hiányában ). Ezek az emberek megbetegszenek, elveszítik az eszméletüket, és ha nem nagyon gyorsan távolítják el őket ettől a helyzettől, akkor behódolnak. Mielőtt belépne, ellenőrizni kell az oxigén elegendő arányának jelenlétét az ilyen zárt helyiségekben, vagy fel kell szerelni magát egy légzőkészülékkel.

ENSZ referencia a veszélyes áruk szállítására

Név (francia): sűrített nitrogén
- Osztály: 2
- szám: 1066

Név (francia): hűtött folyékony nitrogén
- Osztály: 2
- szám: 1977

A nitrogén moláris tömege 28,0 g mol −1

Jegyzetek és hivatkozások

NITROGEN (COMPRESSED GAS) és NITROGEN (LIQUEFIED) , a kémiai anyagok biztonságáról szóló nemzetközi program biztonsági adatlapja (i) , 2009. május 9 -én
számított molekulatömege a „ atomsúlya a Elements 2007 ” on www.chem.qmul.ac.uk .
" Nitrogen " , on Hazardous Substances Data Bank (hozzáférés : 2010. március 2. )
(en) Robert H. Perry és Donald W. Green , Perry vegyészmérnökök kézikönyve , USA, McGraw-Hill,1997, 7 -én ed. , 2400 p. ( ISBN 0-07-049841-5 ) , p. 2-50
(in) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press,2009, 90 th ed. , 2804 p. , Keménytáblás ( ISBN 978-1-4200-9084-0 )
(in) David R. LiDE, Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC,2008, 89 th ed. , 2736 p. ( ISBN 978-1-4200-6679-1 ) , p. 10-205
" Office of Radiation, Chemical & Biological Safety (ORCBS) " (hozzáférés : 2009. április 21. )
" Nitrogén " a CSST (Quebec, munkahelyi biztonságért és egészségvédelemért felelős szervezet) Reptox vegyi anyag -adatbázisában , hozzáférés: 2009. április 24.
Lásd például (in): Stephen A. Lawrence, Amines. Szintézis, tulajdonságok és alkalmazások , Cambridge University Press,2006, 384 p. ( ISBN 978-0-521-02972-8 , online olvasás ) , "Bevezetés az aminokba".
(in) Deborah A. Kramer , " USGS Minerals Információ: Nitrogén " on minerals.usgs.gov (elérhető november 20, 2016 ) .
Miért kell nitrogénnel felfújni a gumiabroncsokat? norauto.fr, konzultált 2017 szeptemberében