Технический азот и его востребованность в промышленной сфере. Где используют азот Группа

Обмен веществ

Азот – один из элементов-органогенов (т.е. из которых в основном состоят все органы и ткани), массовая доля которого в организме человека составляет до 2,5%. Азот является составной частью таких веществ, как (а, следовательно, пептидов и белков), нуклеотиды, гемоглобин, некоторых гормонов и медиаторов.

Биологическая роль азота

Чистый (элементарный) азот сам по себе не обладает какой-либо биологической ролью. Биологическая роль азота обусловлена его соединениями. Так в составе аминокислот он образует пептиды и (наиболее важный компонент всех живых организмов); в составе нуклеотидов образует ДНК и РНК (посредством которых передается вся информация внутри клетки и по наследству); в составе гемоглобина участвует в транспорте кислорода от легких по органам и тканей.

Некоторые гормоны также представляют собой производные аминокислот, а, следовательно, также содержат азот (инсулин, глюкагон, тироксин, адреналин и пр.). Некоторые медиаторы, при помощи которых «общаются» нервные клетки также имеют в своем составе атом азота (ацетилхолин).

Такое соединения как оксид азота (II) и его источники (например, нитроглицерин – лекарственное средство для снижения давления) воздействуют на гладкую мускулатуру кровеносных сосудов, обеспечивая ее расслабление и расширение сосудов в целом (приводит к снижению давления).

Пищевые источники азота

Не смотря на доступность азота для живых организмов (составляет почти 80% атмосферы нашей планеты), человеческий организм не способен усваивать азот в такой (элементарной) форме. В организм человека азот в основном поступает в составе белков, пептидов и аминокислот (растительных и животных), а также в составе таких азотсодержащих соединений, как: нуклеотиды, пурины, и др.

Дефицит азота

Как явление никогда не наблюдают дефицит азота. Поскольку организму в элементарной форме он не нужен, дефицита, соответственно, никогда и не возникает. В отличие от самого азота, дефицит веществ его содержащих (прежде всего белков) явление достаточно частое.

Причины дефицита азота

Нерациональная диета, содержащая недостаточное количество белка или неполноценного по аминокислотному составу белка (белковое голодание);
Нарушение переваривания белков в желудочно-кишечном тракте;
Нарушение всасывания аминокислот в кишечнике;
Дистрофия и цирроз печени;
Наследственные нарушения обмена веществ;
Усиленное расщепление белков тканей;
Нарушение регуляции азотистого обмена.

Последствия дефицита азота

Многочисленные расстройства, отражающие нарушения обмена белков, аминокислот, азотсодержащих соединений и связанных с азотом биоэлементов (дистрофия, отеки, различные иммунодефициты, апатия, гиподинамия, задержка умственного и физического развития и пр.).

Избыток азота

Как и дефицит, избыток азота как явление не наблюдается никогда – можно говорить только об избытке веществ, его содержащих. Наиболее опасно, когда азот поступает в значительных количествах в организм человека в составе токсичных веществ, например, нитратов и нитритов.

Причины избытка азота

Несбалансированная диета по белку и аминокислотам (в сторону увеличения последнего);
Поступление азота с токсичными компонентами пищевых продуктов (в основном нитраты и нитриты);
Поступление азота с токсичными веществами различного происхождения (оксидами, аммиаком, азотной кислотой, цианидами и пр.).

Последствия избытка азота

Повышение нагрузки на почки и печень;
Отвращение к белковой пище;
Клинические признаки отравления токсичными азотсодержащими веществами.

Азот входит в состав земной атмосферы в молекулярном виде, на него приходится 76% атмосферы по массе.

В связанном состоянии элемент встречается в почве и воде в виде химических соединений.

В живых организмах (растениях и животных) азот представлен в составе органических соединений, входит в аминокислоты в количестве от 15% до 18%.

Как влияет на организм

В начале 20 века было установлено, что для обеспечения жизнедеятельности живых организмов необходимо регулярное поступление в них некоторых химических соединений, включая азот.

В теле мужчины содержится в среднем 1,8 кг элемента, а женщины – 1,3 кг. Такая разница обусловлена тем, что белки входят в состав мышечной ткани, а у мужчин мышцы развиты сильнее, чем у женщин.

Для человека атмосферный азот является биологически неактивным веществом, поступающим в легкие с вдыхаемым воздухом и выводимым с выдыхаемым.

Потребность человека в белке складывается из 2 компонентов – удовлетворение потребности в общем азоте и в незаменимых аминокислотах.

Белковые соединения для синтеза своих тканей человек получает из пищи, которая должна содержать достаточное их количество.

Из необходимых организму аминокислот некоторые (называемые заменимыми) синтезируются в организме из аммиака и иных веществ, а несинтезируемые (называемые незаменимыми) должны поступать с пищей (растительной и животной).

Чтобы атмосферный азот оказался в составе белков, он должен претерпеть ряд превращений. Использовать его напрямую способны лишь живущие в почве бактерии рода Азотобактер с дальнейшим синтезом органических азотистых соединений.

Все остальные живые организмы не способны использовать атмосферный азот. У них азотистый обмен начинается с использования аммиака или аминокислот.

Аммиак образуют высшие растения путем восстановления содержащихся в почве нитратов с конечным биосинтезом аминокислот и белков.

Травоядные животные питаются растениями и превращают аминокислоты растений в собственные белки. Человек потребляет растительные и животные продукты и также превращает их в собственные ткани.

После смерти живых организмов микроорганизмы расщепляют органические вещества, азот поступает в почву, где ассимилируется азотфиксирующими бактериями и вновь превращается в органические вещества. Это и есть кругооборот азота в природе.

Потребность человека в белке, симптомы дефицита

В конце 19 века было окончательно установлено, что при нормальных условиях организм человека находится в состоянии азотистого равновесия, т. е. поступление азота с пищей равняется количеству элемента в выделяемых с мочой азотистых веществах (мочевине).

Количество выделяемой взрослым человеком мочевины зависит от количества потребляемой белковой пищи и обычно составляет 25-35 г в сутки.

Азотистый баланс нарушается при голодании или недостатке в пище белков. Длительное состояние отрицательного азотистого баланса (когда азота выводится больше, чем поступает) ведет к гибели организма.

Положительный азотистый баланс наблюдается в период восстановления после голодания или истощения. Нормальным является положительный азотистый баланс у растущих детей и подростков до периода прекращения их роста.

Для поддержания азотистого равновесия человеку, по нормам Всемирной организации здравоохранения, достаточно потреблять ежесуточно 0,8 г полноценного по аминокислотному составу белка на каждый килограмм своего веса.

При смешанном растительно-животном питании потребность в связи со снижением усвояемости возрастает и доходит до 1,0 г/кг. Под весом при данном расчете понимается нормальный (идеальный) вес без учета избыточной жировой ткани, например, по формуле «Рост минус 105».

При перечисленных ниже состояниях потребность в белке (и в азоте) увеличивается:

стрессы;
заболевания и травмы;
после хирургических операций;
беременность;
грудное вскармливание;

При избыточном весе и похудении на сниженном по калорийности рационе также необходимо увеличить норму белка до 1,2-1,3 г/кг.

Но здесь нужна мера – потребление белка в количестве свыше 1,5 г/кг нежелательно, а свыше 2 г/кг - вредно.

Рекомендации по потреблению больших доз отдельных аминокислот или их комбинаций в виде добавки для спортсменов силовых видов спорта и бодибилдеров не подтверждаются, а применение чистых аминокислот считается неблагоприятным для здоровья , тем более, если они поступают взамен белковой пищи.

В чистом виде белковая недостаточность встречается редко. Это следствие общего недоедания, т. е. недостаточности калорийности рациона. Состояние при одновременном глубоком дефиците белка и энергии называется маразмом.

К социальным причинам недостаточности питания относятся:

стихийные бедствия;
войны;
терроризм.

Поражает белково-энергетическая недостаточность беднейшие слои населения .

В развитых странах белково-калорийная недостаточность может наступать, как следствие заболеваний, хронического алкоголизма и наркомании, со снижением потребления пищи и нарушением ее усвоения.

Симптомы белково-калорийной недостаточности:

Наиболее полноценные по аминокислотному составу белки содержатся в животных продуктах – мясе, рыбе, молочных продуктах, яйцах.

Достаточно белка и в крупах, макаронных изделиях, хлебе, бобовых (сое, чечевице, фасоли, бобах), в орехах и семечках.

Ниже в таблице приведена информация о том, в чем (в каких продуктах питания) содержится белок (азот).

Еще больше информации о продуктах, богатых белком (азотом) в этом видео:

Допустимо ли сочетать белковые продукты с углеводными

Следующий из системы раздельного питания запрет на совместное употребление белковых и углеводных продуктов теорией рационального питания не обосновывается, да и эволюционно человек приспособлен к потреблению смешанной пищи.

Для полноценного усвоения белка необходимо оптимальное соотношение в нем аминокислот ; этому условию отвечает смешанное растительно-животное питание.

Помимо белков, азот включен и в состав азотсодержащих экстрактивных веществ и пуриновых оснований.

Однако эти вещества оказывают и неблагоприятное воздействие на нервную систему, что осложняет течение болезней органов кровообращения, желудочно-кишечного тракта, почек и нервной системы.

Поэтому из диетического питания исключаются первые блюда на мясных и рыбных бульонах, жареные или тушеные вторые блюда.

Пуриновые основания нарушают обменные процессы в организме, что приводит к задержке мочевой кислоты и отложениям ее солей в тканях - основной причине подагры.

Но пуриновые основания являются также обязательным компонентом питания, и их оптимальный уровень в организме поддерживается употреблением хорошо вываренного мяса.

На Земле химический элемент азот присутствует в атмосфере, составляя большую ее часть. Азот входит в состав белков живых организмов, но они не способны усваивать атмосферный азот напрямую.

Азот поступает к ним с белковой пищей или из содержащихся в почве нитратов. В начале цепи превращения атмосферного азота в белки стоят живущие в почве бактерии рода Азотобактер.

Вконтакте

Всем известно: чтобы организм существовал, необходимо наличие кислорода, водорода, углерода и азота. Ясно, что азот — это один из главных элементов в жизни как растения, так человека и животного. Для растений источником азота является, естественно, грунт. В зависимости от типа почвы, её «изношенности» меняется и количество азота в ней. Чаще всего дефицит азота различные культуры ощущают, произрастая на грунтах песчаных и супесчаных. Именно эти типы грунтов всегда нуждаются в дополнительном обогащении азотными удобрениями, чтобы растения на них нормально себя чувствовали.

Минеральное азотсодержащее удобрение. © agrihol

Установлено, что весомая доля азота в земле сосредоточена в ее слое, именуемом гумусом, в нем более 5% азота. Естественно, чем слой гумуса толще, тем больше и количество азота, следовательно, на такой почве и лучше себя чувствуют растения.

Гумус — это весьма стойкое вещество, процесс его разложения нетороплив, следовательно, и выделение минеральных веществ из данного слоя также происходит довольно медленно. Всего один процент из пяти, что находится в почве, — это минеральное соединение, растворимое в воде, а, значит, доступное для потребления растениями.

Следовательно, даже при наличии толстого слоя гумуса дополнительные подкормки растениям необходимы, хотя и в более низких дозах.

Для чего азот нужен растениям?

Этот элемент, оказывается, есть далеко не в каждом органическом соединении. Например, нет азота в сахарах, клетчатке, масле и крахмале. Есть азот в аминокислоте и белке. Азот — важная составляющая нуклеиновой кислоты, которая является главнейшей составляющей буквально любой клетки, отвечающей за синтез белка и дупликацию наследственных данных (дупликация – образование дополнительного наследственного материала, идентичного тому, который уже есть в геноме).

Даже хлорофилл, который, как известно, способствует поглощению растениями энергии солнца, также в своем составе имеет азот. Кроме того, азот есть в различных компонентах органической среды, например, в алкалоидах, липоидах и подобных им веществах.

Вся надземная масса растений имеет азот, причем больше всего этого элемента содержится в самых первых листовых пластинках. С завершением цветения и началом формирования завязи это вещество перетекает к репродуктивным органам растений и там скапливается, образуя белки.

В период созревания семян азот забирается из вегетативных органов в максимальном количестве, и они сильно истощаются. Если же в почве окажется много азота и растение будет потреблять его в большом количестве, то этот элемент распределится практически по всем органам растения, что приведет к бурному росту надземной массы, задержкам в созревании ягод и плодов и снижению общего урожая растений.

Только сбалансированная концентрация азота в почве может быть гарантией высоких урожаев и достаточного качества продукции.

Те растения, что потребляют азота в достатке, а не в избытке, могут полноценно развиваться, образуют стандартные листовые пластинки типичного, часто зеленого, цвета, в противном случае они будут увядать и формировать посредственные урожаи.

Кукуруза, обрабатываемая азотными удобрениями (задний план) и не обрабатываемая. © Nora Nolden

Разновидности удобрений, содержащих азот

Азотные удобрения — это вещества, в составе которых имеются азотные соединения. Всего существует несколько главных групп азотных удобрений. Это нитратные удобрения (кальциевая и натриевая селитра), аммонийные удобрения (хлорид аммония и сульфат аммония), аммиачно-нитратные удобрения (аммиачная селитра), амидные удобрения (мочевина) и жидкие азотные удобрения (аммиачная вода или безводный аммониак).

Удобрения азотные, группа нитратные

Начнем с кальциевой селитры , — ее химическая формула Са(NО₃)₂. Внешне кальциевая селитра представляет собой белоснежные гранулы, в которых азота содержится до 18%. Данное удобрение подходит для почв с повышенной кислотностью. При планомерном и ежегодном внесении кальциевой селитры в почву с повышенной кислотностью наблюдается улучшение её свойств. Кальциевая селитра отлично растворяется в воде, поэтому хранить удобрение нужно в мешках, которые не пропускают воду.

При внесении кальциевой селитры нужно помнить, что ее смешивание с фосфорными удобрениями недопустимо.

Следующее удобрение — это натриевая селитра , ее химическая формула NaNO₃. Данное удобрение является кристаллическим, в нем содержится чуть меньше – до 17% азота. Натриевая селитра хорошо растворима в воде и отлично впитывается корнями растений. Это удобрение универсально и подходит для различных культур. Данное удобрение нельзя вносить в осенний период: азот, содержащийся в нем, будет активно смываться в грунтовые воды.

Учитывая прекрасную растворимость в воде и гигроскопичность, данное удобрение нужно хранить в сухих местах.

Аммонийные удобрения

Следующая группа — это аммонийные удобрения. На первом месте в этой группе стоит сульфат аммония , его химическая формула имеет вид (NH 4) 2 SO 4 . Внешне данное удобрение представляет собою белоснежный порошок, в котором содержится чуть более 20% азота.

Сульфат аммония может использоваться и как основное азотное удобрение, и в качестве дополнительной подкормки. Внесение данного удобрения можно проводить в осенний период: азот из него закрепляется в почве, не смываясь в грунтовые воды.

При ежегодном и планомерном внесении сульфата аммония в почву может происходить закисление грунта, для чего это удобрение необходимо смешивать с известью или мелом в соотношении один к двум.

Сульфат аммония не является гигроскопичным, поэтому с хранением его проблем обычно не возникает. Главное запомнить, что вносить данное удобрение нельзя в сочетании с любыми щелочными подкормками, потому что есть риск подавления активности азота.

Хлористый аммоний , — его химическая формула NH₄Cl. В данном удобрении содержится около 26% азота. Внешне хлористый аммоний представляет собой желто-белый порошок. При внесении хлористого аммония не наблюдается вымывания его из почвы, при хранении данное удобрение не слеживается и даже после многолетнего хранения не требует измельчения. Азот, выделяемый из хлористого аммония в почву, прекрасно усваивается растениями.

Главный недостаток данного удобрения — это хлор, содержащийся в его составе. Так, при внесении в почву 10 кг азота, в пересчете на действующее вещество, в грунт попадает примерно вдвое больше хлора, а он считается ядовитым для большинства растений. Учитывая это, внесение хлористого аммония должно проводиться исключительно в осенний период с тем, чтобы деактивировать хлорный компонент, однако вместе с этим теряется и до 2-х % азота.

Аммиачно-нитратные удобрения

Следующая категория — это аммиачно-нитратные удобрения, лидером в этой группе является аммиачная селитра. Химическая формула аммиачной селитры выглядит следующим образом — NH₄NO₃. Это удобрение имеет вид беловатого гранулированного порошка. В удобрении содержится около 36% азота. Аммиачную селитру использовать можно как основное удобрение или в качестве дополнительной подкормки.

Категорируется данное удобрение как безбалластное вещество, поэтому основное его применение выпадает на регионы с дефицитом водной влаги. Примечательно, что на почвах с избытком влаги эффективность от применения данного удобрения сводится практически к минимуму, так как азот, содержащийся в удобрении, практически полностью смывается в грунтовые воды.

Аммиачная селитра ввиду повышенной гигроскопичности не переносит хранения в сырых помещениях, там она довольно быстро твердеет и слеживается. Конечно, это не означает, что удобрение приходит в негодность, просто пред тем как вносить его в почву, нужно будет селитру измельчить, что бывает порой довольно затруднительно.

В том случае если в ваши планы входит создание смеси из аммиачной селитры и фосфорного удобрения, например, то изначально следует смешать суперфосфат с любым нейтрализующим удобрением, например, доломитовой мукой, мелом либо известью и следующим этапом — смешать его с аммиачной селитрой.

Не забывайте, что планомерное и ежегодное внесение в почву аммиачной селитры приводит к повышению уровня её кислотности. Примечательно, что наиболее активно нарастает уровень кислотности почвы со временем, а на начальных этапах ее внесения изменение кислотности незаметно.

Для того чтобы предотвратить закисление грунта, аммиачную селитру нужно вносить вместе с мелом, доломитовой мукой и известью в соотношении 1 к 2.

Интересно, что в настоящее время аммиачная селитра в чистом виде практически не реализуется, продают ее в виде разного рода смесей. Большой популярностью пользуется и имеет хорошие отзывы при использовании смесь, состоящая из 60% аммиачной селитры и 40% различных нейтрализующих компонентов. В данном соотношении в смеси находится примерно 19-21% азота.

Гранулы азотного удобрения - мочевина. © thechemco

Группа – амидные удобрения

Мочевина , — ее химическая формула имеет вид CH 4 N 2 O . Мочевину именуют иначе – карбамид, это удобрение считается одним из максимально эффективных. В мочевине содержится около 47% азота, иногда — на 1% меньше. Внешне это белоснежные гранулы. Данное удобрение отличается повышенной способностью закислять почву, поэтому вносить её можно только с нейтрализующими веществами – доломитовой мукой, мелом, известью. Мочевина весьма редко используется как основное удобрение, обычно ее применяют как дополнительную внекорневую подкормку. Это прекрасное внекорневое удобрение еще и потому, что оно не обжигает листовые пластинки, однако хорошо усваивается растениями.

Всего известно две марки мочевины, которые именуются – А и Б. Марка под наименованием А не относится к категории сильно эффективных и крайне редко используется в растениеводстве. Обычно мочевину марки А используют для кормовой добавки для животных, например, коз, коров, лошадей. Марка мочевины с именованием Б — это обработанная добавками мочевина, применяемая именно в качестве удобрений.

Жидкие азотные удобрения

Гидрат аммиака , или гидроксид аммония (аммиачная вода либо жидкий аммиак). Химическая формула гидроксида амония NH 4 OH . По сути, аммиачная вода представляет собою растворенный в воде аммиак. Всего существует два типа жидкого аммиака, первый содержит азота не менее 19% и не более 26%, а второй может содержать от 15% азота до 21%. Обычно вносят аммиачную воду специальной техникой способной заделывать данное удобрение в грунт на глубину порядка 14-16 см.

Достоинства жидких удобрений — это их крайне низкая цена, быстрая усвояемость растениями, длительный период действия и равномерное распределение удобрений в почве. Есть и недостатки, — это довольно сложная транспортировка и хранение, возможность образования сильных ожогов на листьях при попадании удобрения на их поверхность и необходимость в специальной технике, предназначенной для внесения жидких удобрений.

Органические азотные удобрения

Как известно, азот присутствует в органических соединениях, однако его количество там невелико. Так, например, в помете крупного рогатого скота азота не более 2,6%. В птичьем помете, являющимся довольно токсичным, его до 2,7%. Присутствует азот также и в компосте, однако количество его там, в зависимости от «ингредиентов» компоста, сильно различно. Больше всего азота в компосте, приготовленном из озерного ила, листового опада, зеленой массы сорняков и низинного торфа. Учитывая нестабильность содержания азота в органических удобрениях, его использование в качестве основного удобрения не желательно и грозит дефицитом питания и азотным голоданием для растений. Ко всему прочему, такие удобрения хотя и медленно, но все же закисляют почву.

Культуры, для которых азот особенно важен

Вообще, каждая культура нуждается в азоте, однако дозы внесения для определенных культур разнятся. Учитывая это, все растения можно группировать на категории по необходимости азота.

В первую категорию можно включить растения, которые необходимо подкармливать азотом перед посадкой их в грунт для активации роста и развития. Для таких культур на квадратный метр необходимо примерно 26-28 г азота в пересчете на аммиачную селитру и на квадратный метр площади. К данной категории относятся, из овощных культур: картофель, капуста, болгарский перец, баклажаны, кабачок, тыква и ревень; из ягодных и плодовых: слива, вишня, малина, ежевика и земляника; из цветочных: сирень, роза, георгин, пион, фиалка, флокс, бальзамин, гвоздика, настурция и цинния.

Вторая группа — это культуры, которым необходимо азота поменьше. Обычно достаточно всего 18-19 г азота в пересчете на аммиачную селитру и на квадратный метр площади. Из овощных культур сюда можно включить: помидоры, петрушку, огурец, морковь, кукурузу, свеклу и чеснок; из плодовых и ягодных: яблоня, смородины, крыжовник; из цветочных: все однолетники и дельфиниумы.

Третья категория — это растения, которым азот необходим в умеренных количествах, не более 10-12 г на квадратный метр в пересчете на аммиачную селитру. Из овощных в эту категорию можно включить: картофель раннего срока созревания, салатные культуры, редис и лук; из плодовых — это груша; из цветочных: луковичные, примулы, горицвет, камнеломка и маргаритка.

Заключительная категория требует внесения минимального количества азота на квадратный метр, не более 5-6 г в пересчете на аммиачную селитру. Из овощных культур сюда можно включить пряные травы и бобовые; из цветочных — мак, азалию, молодило, верески, очиток, эрики, портулаки, рододендроны и космеи.

Правила использования азотных удобрений

Запомните, что лишь оптимальные дозы азотных удобрений могут положительно сказаться на развитии и росте различных культур, и подкормки нужно уметь рассчитывать, исходя из процентного содержания азота в том или ином удобрении, а также вносить их соответственно типу почвы, сезону и виду растения.

Так, например, при внесении азота осенью в почву есть риск его смывания в грунтовые воды. Поэтому наиболее подходящим периодом для внесения удобрений, содержащих азот, является именно весна.

Если планируете удобрять почвы с повышенной кислотностью, то обязательно смешивайте азот с различными нейтрализующими закисляющий эффект компонентами – мелом, известью, доломитовой мукой. Таким образом и удобрения будут усваиваться лучше, и почва не будет закисляться.

Жителям степной зоны и лесостепи, где почвы преимущественно сухие, очень важно вносить азотные удобрения периодически, без резких перерывов, которые могут отразиться на растениях в виде задержек в росте, развитии, снижении урожая.

Внесение азотных удобрений в черноземную почву проводить лучше спустя 11-12 дней после схода снега. Первую подкормку желательно проводить, используя мочевину, а при вхождении растений в активную фазу вегетации — вносить аммиачную селитру.

Последствия нехватки азота

Мы частично об этом уже упомянули, однако не только в угнетении роста проявляется дефицит азота. Помимо этого, довольно часто листовые пластинки растений начинают приобретать нетипичную окраску, они желтеют, и это является первым сигналом к внесению удобрений. При сильном дефиците азота, помимо пожелтения листовых пластинок, их кончики потихоньку начинают высыхать.

Может ли быть вред от азотных удобрений?

Да, может, в случае их переизбытка. Обычно при переизбытке азота надземная масса растений начинает слишком активно развиваться, побеги утолщаются, увеличиваются листовые пластинки, междоузлия становятся больше. Зеленая масса приобретает нетипичную пышность и мягкость, а цветение бывает либо слабым и коротким, либо не наступает вовсе, следовательно, не формируется завязь и не образуются плоды и ягоды.

Если азота очень много, то на листовых пластинках появляется что-то типа ожогов, в дальнейшем такие листочки отмирают и опадают раньше времени. Гибель листвы иногда приводит и к частичной гибели корневой системы, вот почему внесение азота должно быть строго нормированным.

Итоги. Итак, мы поняли, что все растения нуждаются в азотных удобрениях, однако нужно верно определять их дозировки и вносить в соответствии с рекомендованными сроками, опираясь, в том числе, и на свойства самих удобрений.

Азот

АЗО́Т -а; м. [франц. azote от греч. an- - не-, без- и zōtikos - дающий жизнь]. Химический элемент (N), газ без цвета и запаха, не поддерживающий дыхания и горения (составляет основную по объёму и массе часть воздуха, является одним из главных элементов питания растений).

◁ Азо́тный, -ая, -ое. А-ая кислота. А-ые удобрения. Азо́тистый, -ая, -ое. А-ая кислота.

азо́т

(лат. Nitrogenium), химический элемент V группы периодической системы. Название от греч. а... - отрицательная приставка, и zōē - жизнь (не поддерживает дыхания и горения). Свободный азот состоит из 2-атомных молекул (N 2); газ без цвета и запаха; плотность 1,25 г/л, t пл –210ºC, t кип –195,8ºC. Химически весьма инертен, однако реагирует с комплексными соединениями переходных металлов. Основной компонент воздуха (78,09% объёма), разделением которого получают промышленный азот (более 3 / 4 идёт на синтез аммиака). Применяется как инертная среда для многих технологических процессов; жидкий азот - хладагент. Азот - один из основных биогенных элементов, входящий в состав белков и нуклеиновых кислот.

АЗОТ

АЗО́Т (лат. Nitrogenium - рождающий селитры), N (читается «эн»), химический элемент второго периода VA группы периодической системы, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. В свободном виде - газ без цвета, запаха и вкуса, плохо растворим в воде. Состоит из двухатомных молекул N 2 , обладающих высокой прочностью. Относится к неметаллам.
Природный азот состоит из стабильных нуклидов (см. НУКЛИД) 14 N (содержание в смеси 99,635% по массе) и 15 N. Конфигурация внешнего электронного слоя 2s 2 2р 3 . Радиус нейтрального атома азота 0,074 нм, радиус ионов: N 3- - 0,132 , N 3+ - 0,030 и N 5+ - 0,027 нм. Энергии последовательной ионизации нейтрального атома азота равны, соответственно, 14,53, 29,60, 47,45, 77,47 и 97,89 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность азота 3,05.
История открытия
Открыт в 1772 шотландским ученым Д. Резерфордом в составе продуктов сжигания угля, серы и фосфора как газ, непригодный для дыхания и горения («удушливый воздух») и в отличие от CO 2 не поглощаемый раствором щелочи. Вскоре французский химик А. Л. Лавуазье (см. ЛАВУАЗЬЕ Антуан Лоран) пришел к выводу, что «удушливый» газ входит в состав атмосферного воздуха, и предложил для него название «azote» (от греч. azoos - безжизненный). В 1784 английский физик и химик Г. Кавендиш (см. КАВЕНДИШ Генри) установил присутствие азота в селитре (отсюда латинское название азота, предложенное в 1790 французским химиком Ж. Шанталем).
Нахождение в природе
В природе свободный (молекулярный) азот входит в состав атмосферного воздуха (в воздухе 78,09% по объему и 75,6% по массе азота), а в связанном виде - в состав двух селитр: натриевой NaNO 3 (встречается в Чили, отсюда название чилийская селитра (см. ЧИЛИЙСКАЯ СЕЛИТРА) ) и калиевой KNO 3 (встречается в Индии, отсюда название индийская селитра) - и ряда других соединений. По распространенности в земной коре азот занимает 17-е место, на его долю приходится 0,0019% земной коры по массе. Несмотря на свое название, азот присутствует во всех живых организмах (1-3% на сухую массу), являясь важнейшим биогенным элементом (см. БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ) . Он входит в состав молекул белков, нуклеиновых кислот, коферментов, гемоглобина, хлорофилла и многих других биологически активных веществ. Некоторые, так называемые азотфиксирующие, микроорганизмы способны усваивать молекулярный азот воздуха, переводя его в соединения, доступные для использования другими организмами (см. Азотфиксация (см. АЗОТФИКСАЦИЯ) ). Превращения соединений азота в живых клетках - важнейшая часть обмена веществ у всех организмов.
Получение
В промышленности азот получают из воздуха. Для этого воздух сначала охлаждают, сжижают, а жидкий воздух подвергают перегонке (дистилляции). Температура кипения азота немного ниже (-195,8 °C), чем другого компонента воздуха - кислорода (-182,9 °C), поэтому при осторожном нагревании жидкого воздуха азот испаряется первым. Потребителям газообразный азот поставляют в сжатом виде (150 атм. или 15 МПа) в черных баллонах, имеющих желтую надпись «азот». Хранят жидкий азот в сосудах Дьюара (см. ДЬЮАРА СОСУД) .
В лаборатории чистый («химический») азот получают, добавляя при нагревании насыщенный раствор хлорида аммония NH 4 Cl к твердому нитриту натрия NaNO 2:
NaNO 2 + NH 4 Cl = NaCl + N 2 + 2H 2 O.
Можно также нагревать твердый нитрит аммония:
NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O.
Физические и химические свойства
Плотность газообразного азота при 0 °C 1,25046 г/дм 3 , жидкого азота (при температуре кипения) - 0,808 кг/дм 3 . Газообразный азот при нормальном давлении при температуре –195,8 °C переходит в бесцветную жидкость, а при температуре –210,0 °C - в белое твердое вещество. В твердом состоянии существует в виде двух полиморфных модификаций: ниже –237,54 °C устойчива форма с кубической решеткой, выше - с гексагональной.
Критическая температура азота –146,95 °C, критическое давление 3,9МПа, тройная точка лежит при температуре –210,0 °C и давлении 125,03 гПа, из чего следует, что азот при комнатной температуре ни при каком, даже очень высоком давлении, нельзя превратить в жидкость.
Теплота испарения жидкого азота 199,3 кДж/кг (при температуре кипения), теплота плавления азота 25,5 кДж/кг (при температуре –210 °C).
Энергия связи атомов в молекуле N 2 очень велика и составляет 941,6 кДж/моль. Расстояние между центрами атомов в молекуле 0,110 нм. Это свидетельствует о том, что связь между атомами азота тройная. Высокая прочность молекулы N 2 может быть объяснена в рамках метода молекулярных орбиталей. Энергетическая схема заполнения молекулярных орбиталей в молекуле N 2 показывает, что электронами в ней заполнены только связывающие s- и p-орбитали. Молекула азота немагнитна (диамагнитна).
Из-за высокой прочности молекулы N 2 процессы разложения различных соединений азота (в том числе и печально знаменитого взрывчатого вещества гексогена (см. ГЕКСОГЕН) ) при нагревании, ударах и т. д. приводят к образованию молекул N 2 . Так как объем образовавшегося газа значительно больше, чем объем исходного взрывчатого вещества, гремит взрыв.
Химически азот довольно инертен и при комнатной температуре реагирует только с металлом литием (см. ЛИТИЙ) с образованием твердого нитрида лития Li 3 N. В соединениях проявляет различные степени окисления (от –3 до +5). С водородом образует аммиак (см. АММИАК) NH 3 . Косвенным путем (не из простых веществ) получают гидразин (см. ГИДРАЗИН) N 2 H 4 и азотистоводородную кислоту HN 3 . Соли этой кислоты - азиды (см. АЗИДЫ) . Азид свинца Pb(N 3) 2 разлагается при ударе, поэтому его используют как детонатор, например, в капсюлях патронов.
Известно несколько оксидов азота (см. АЗОТА ОКСИДЫ) . С галогенами азот непосредственно не реагирует, косвенными путями получены NF 3 , NCl 3 , NBr 3 и NI 3 , а также несколько оксигалогенидов (соединений, в состав которых, кроме азота, входят атомы и галогена, и кислорода, например, NOF 3).
Галогениды азота неустойчивы и легко разлагаются при нагревании (некоторые - при хранении) на простые вещества. Так, NI 3 выпадает в осадок при сливании водных растворов аммиака и иодной настойки. Уже при легком сотрясении сухой NI 3 взрывается:
2NI 3 = N 2 + 3I 2 .
Азот не реагирует с серой, углеродом, фосфором, кремнием и некоторыми другими неметаллами.
При нагревании азот реагирует с магнием и щелочноземельными металлами, при этом возникают солеобразные нитриды общей формулы М 3 N 2 , которые разлагаются водой с образованием соответствующих гидроксидов и аммиака, например:
Са 3 N 2 + 6H 2 O = 3Ca(OH) 2 + 2NH 3 .
Аналогично ведут себя и нитриды щелочных металлов. Взаимодействие азота с переходными металлами приводит к образованию твердых металлоподобных нитридов различного состава. Например, при взаимодействии железа и азота образуются нитриды железа состава Fe 2 N и Fe 4 N. При нагревании азота с ацетиленом C 2 H 2 может быть получен цианистый водород HCN.
Из сложных неорганических соединений азота наибольшее значение имеют азотная кислота (см. АЗОТНАЯ КИСЛОТА) HNO 3 , ее соли нитраты (см. НИТРАТЫ) , а также азотистая кислота HNO 2 и ее соли нитриты (см. НИТРИТЫ) .
Применение
В промышленности газ азот используют главным образом для получения аммиака (см. АММИАК) . Как химически инертный газ азот применяют для обеспечения инертной среды в различных химических и металлургических процессах, при перекачке горючих жидкостей. Жидкий азот широко используют как хладагент (см. ХЛАДАГЕНТ) , его применяют в медицине, особенно в косметологии. Важное значение в поддержании плодородия почв имеют азотные минеральные удобрения (см. МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ) .

Энциклопедический словарь . 2009 .

Синонимы :

Смотреть что такое "азот" в других словарях:

- (N) химический элемент, газ, без цвета, вкуса и запаха; составляет 4/5 (79 %) воздуха; уд. вес 0,972; атомный вес 14; сгущается в жидкость при 140 °С. и давлении 200 атмосфер; составная часть многих растительных и животных веществ. Словарь… … Словарь иностранных слов русского языка

АЗОТ - АЗОТ, хим. элемент, симв. N (франц. AZ), порядковый номер 7, ат. в. 14,008; точка кипения 195,7°; 1 л А. при 0° и 760 мм давл. весит 1,2508 г [лат. Nitrogenium («порождающий селитру»), нем. Stickstoff («удушающее… … Большая медицинская энциклопедия

- (лат. Nitrogenium) N, химический элемент V группы периодической системы, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. Название от греческой a отрицательная приставка и zoe жизнь (не поддерживает дыхания и горения). Свободный азот состоит из 2 атомных… … Большой Энциклопедический словарь

азот - а м. azote m. <араб. 1787. Лексис.1. алхим. Первая материя металлов металлическая ртуть. Сл. 18. Пустился он <парацельс> на конец по свету, предлагая всем за весьма умеренную цену свой Лауданум и свой Азот, для изцеления всех возможных… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

- (Nitrogenium), N, химический элемент V группы периодической системы, атомный номер 7, атомная масса 14,0067; газ, tкип 195,80 шС. Азот основной компонент воздуха (78,09% по объему), входит в состав всех живых организмов (в организме человека… … Современная энциклопедия

Азот - (Nitrogenium), N, химический элемент V группы периодической системы, атомный номер 7, атомная масса 14,0067; газ, tкип 195,80 °С. Азот основной компонент воздуха (78,09% по объему), входит в состав всех живых организмов (в организме человека… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

- (хим. знак N, атомный вес 14) один из химических элементов;бесцветный газ, не имеющий ни запаха, ни вкуса; очень мало растворим вводе. Удельный вес его 0.972. Пикте в Женеве и Кальете в Париже удалосьсгустить азот, подвергая его высокому давлению … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

N (лат. Nitrogenium * a. nitrogen; н. Stickstoff; ф. azote, nitrogene; и. nitrogeno), хим. элемент V группы периодич. системы Mенделеева, ат.н. 7, ат. м. 14,0067. Oткрыт в 1772 англ. исследователем Д. Pезерфордом. При обычных условиях A.… … Геологическая энциклопедия

Муж., хим. основание, главная стихия селитры; селитротвор, селитрород, селитряк; он же главная, по количеству, составная часть нашего воздуха (азота 79 объемов, кислорода 21). Азотистый, азотный, азотовый, азот в себе содержащий. Химики различают … Толковый словарь Даля

Органоген, нитроген Словарь русских синонимов. азот сущ., кол во синонимов: 8 газ (55) неметалл … Словарь синонимов

Азот - это газ, который гасит пламя, так как не горит и не поддерживает горения. Его получают фракционной перегонкой жидкого воздуха, хранят под давлением в стальных баллонах. Азот применяют, в основном, для производства аммиака и цианамида кальция, а… … Официальная терминология

Книги

Тесты по химии Азот и фосфор Углерод и кремний Металлы 9 класс К учебнику Г Е Рудзитиса Ф Г Фельдмана Химия 9 класс , Боровских Т.. Данное пособие полностью соответствует федеральному государственному образовательному стандарту (второго поколения). Пособие включает тесты, охватывающие темы учебника Г. Е. Рудзитиса, Ф. Г.…

Азот химический элемент, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. В воздухе свободный азот (в виде молекул N 2) составляет 78,09%. Азот немного легче воздуха, плотность 1,2506 кг/м 3 при нулевой температуре и нормальном давлении. Температура кипения -195,8°C. Критическая температура -147°C и критическое давление 3,39 МПа. Азот бесцветный, без запаха и вкуса, нетоксичен, невоспламеняемый, невзрывоопасен и не поддерживающий горение газ в газообразном состоянии при обычной температуре обладает высокой инертностью. Химическая формула - N. В обычных условиях молекула азота двухатомная - N 2 .

Производство азота в промышленных масштабах основано на получении его из воздуха (см. ).

До сих пор ведутся споры о том, кто был первооткрывателем азота. В 1772 г. шотландский врач Даниель Резерфорд (Daniel Rutherford) пропуская воздух через раскаленный уголь, а потом через водный раствор щелочи - получил газ, который он назвал «ядовитый газ». Оказалось, что горящая лучинка, внесенная в сосуд, наполненный азотом, гаснет, а живое существо в атмосфере этого газа быстро гибнет.

В тоже время, проводя подобный опыт, азот получили британский физик Генри Кавендшин (Henry Cavendish) назвав его «удушливый воздух», британский естествоиспытатель Джозеф Пристли (Joseph Priestley) дал ему имя «дефлогистированный воздух», шведский химик Карл Вильгельм Шееле (Carl Wilhelm Scheele) - «испорченный воздух».

Окончательное имя «азот» данному газу дал французский ученый Антуан Лоран Лавуазье (Antoine Laurent de Lavoisier). Слово «азот» греческого происхождения и означает «безжизненный» .

Возникает логичный вопрос: «Если азот образует , какой смысл его использовать для сварки нержавеющих сталей, в составе которых есть карбидообразующие элементы?»

Все дело в том, что даже сравнительно небольшое содержание азота увеличивает тепловую мощность дуги . Из-за этой особенности, азот чаще всего используют не для сварки, а для плазменной резки .

Азот относится к нетоксичным газам, но может действовать как простой асфиксант (удушающий газ). Удушье наступает тогда, когда уровень азота в воздухе сокращает содержание кислорода на 75% или ниже нормальной концентрации.

Выпускают азот по газообразным и жидким. Для сварки и плазменной резки применяют газообразный азот 1-го (99,6% азота) и 2-го (99,0% азота) сортов.

Хранят и транспортируют его в сжатом состоянии в стальных баллонах по . Баллоны окрашены в черный цвет и надписью желтыми буквами «АЗОТ» на верхней цилиндрической части.