Stickstoffeigenschaften

Stickstoffeigenschaften

Stickstoff ist ein chemisches Element, das in der Natur in Form eines zweiatomigen Gases vorkommt, d. h. es besteht aus zwei miteinander verbundenen Stickstoffatomen (N₂). Sein Symbol im Periodensystem ist „N“ und es ist der Hauptbestandteil der Erdatmosphäre und macht etwa 78 % ihrer Zusammensetzung aus. Damit ist es das am häufigsten vorkommende Gas in unserer Luft. Viele Menschen wissen nicht, was das ist Stickstoffeigenschaften.

Aus diesem Grund widmen wir diesen Artikel der Erläuterung der Haupteigenschaften von Stickstoff, seiner Eigenschaften und seiner Bedeutung.

Schlüsselmerkmale

Eigenschaften von Stickstoff insgesamt

Ein grundlegendes Merkmal von Stickstoff ist sein geruchloser und inerter Charakter. Bei Raumtemperatur und normalen Druckbedingungen ist Stickstoff ein farb- und geschmackloses Gas. Dieser Mangel an Reaktivität macht es in vielen industriellen Anwendungen wertvoll, wie z Kühlung und Konservierung von Lebensmitteln und Materialien.

Obwohl Stickstoff für das Leben auf der Erde lebenswichtig ist, kann atmosphärischer Stickstoff in seiner gasförmigen Form von lebenden Organismen nicht direkt genutzt werden. Damit Lebewesen dieses Element nutzen können, muss es zunächst in lösliche und assimilierbare stickstoffhaltige Verbindungen umgewandelt werden. Dies geschieht durch Prozesse wie die Stickstofffixierung, bei der bestimmte Arten von Bakterien und Pflanzen Luftstickstoff in nützliche Formen wie Nitrate und Proteine ​​umwandeln können.

In der Industrie wird flüssiger Stickstoff in verschiedenen Kühlanwendungen eingesetzt, wie z Kryokonservierung biologischer Proben und hitzeempfindlicher Materialien. Darüber hinaus ist Stickstoff eine Schlüsselkomponente bei der Herstellung vieler Chemikalien, einschließlich Düngemitteln, die für die Verbesserung der landwirtschaftlichen Produktivität unerlässlich sind.

Stickstoffeigenschaften

Stickstoffmoleküle

Physikalische Eigenschaften von Stickstoff

Stickstoff ist ein geruchloses, farbloses und geschmackloses Gas, das 78 % der Luft ausmacht, die wir atmen. Es ist ein Nichtmetall, das bei normalem Druck und normaler Temperatur gasförmig ist. Sein Schmelzpunkt liegt bei -210 °C und sein Siedepunkt bei -195,79 °C. Andererseits hat es eine Dichte von 1,25046 kg/m3 und ist kein guter Strom- oder Wärmeleiter.

Stickstoffisotope

Die stabilen Stickstoffisotope sind 14N und 15N, wobei ersteres viel häufiger vorkommt als letzteres. Auch andere radioaktive Isotope wie 12N, 13N, 16N und 17N kommen vor.

atomare Eigenschaften

  • Atomgewicht: 14,0067 amu (atomare Masseneinheit)
  • Ordnungszahl: 7
  • Symbol: N
  • Atomradius: 56 Uhr (Pikometer)
  • Oxidationsstufe: -3, +1, +2, +3, +4, +5

Status der Stickstoffakkumulation

In der Natur liegt Stickstoff in gasförmigem Zustand vor. Jedoch, Der Mensch konnte diesen Zustand durch Temperatur- und Druckänderungen in Flüssigkeiten und Feststoffe umwandeln. Obwohl flüssiger Stickstoff am häufigsten in flüssiger Form verwendet wird, sollte beachtet werden, dass flüssiger Stickstoff nur für bestimmte Zwecke und mit den entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen verwendet werden sollte. Aufgrund seiner sehr niedrigen Flüssigkeitstemperatur kann es die Haut schädigen und Kälteverbrennungen verursachen.

Wie wird es erhalten

Stickstofferzeugung

Stickstoff kann aus verschiedenen Quellen gewonnen werden, die gebräuchlichste Methode zur Herstellung großer Mengen ist jedoch die fraktionierte Destillation aus Luft. Die Atmosphäre enthält eine erhebliche Konzentration an Stickstoff in Form von zweiatomigem Gas (N₂) sowie Sauerstoff, Argon und anderen Gasen.

Der Prozess der Stickstoffgewinnung beginnt mit der Kompression der atmosphärischen Luft. Die Druckluft wird durch eine Kühlanlage gekühlt, was zu Kondensation und Flüssigkeitsbildung führt. Durch eine Reihe von Destillationstürmen wird flüssige Luft anhand ihrer Siedepunkte fraktioniert getrennt.

Da Stickstoff einen niedrigeren Siedepunkt als Sauerstoff und andere Luftbestandteile hat, verdampft er schneller und konzentriert sich oben in Destillationstürmen. So wird gasförmiger Stickstoff gesammelt und für den industriellen Einsatz und spezielle Anwendungen gespeichert.

Zusätzlich zur fraktionierten Luftdestillation Es gibt andere Methoden, Stickstoff in kleineren Mengen oder unter bestimmten Bedingungen zu gewinnen. Beispielsweise können bestimmte Bakterien und Pflanzen durch biologische Prozesse Luftstickstoff binden, was sich positiv auf die Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit und der landwirtschaftlichen Produktivität auswirkt.

Funktionen von Stickstoff in Natur und Mensch

Stickstoff leistet einen wichtigen Beitrag für die Umwelt: Ohne dieses Element wäre Leben auf der Erde nicht möglich. Dieses Element ist Bestandteil der Proteine ​​und Nukleinsäuren (DNA und RNA) und damit Teil der Lebensgrundlage.

Obwohl gasförmiger Stickstoff in der Erdatmosphäre reichlich vorhanden ist, haben Pflanzen Schwierigkeiten, ihn auf diese Weise aufzunehmen Sie assimilieren es als Ammoniumionen oder Nitrate. Daher wandeln einige Bakterien Stickstoff in eine Form um, die Pflanzen absorbieren können, sodass Tiere die Pflanzen aufnehmen und dabei Stickstoff aufnehmen können.

Mit anderen Worten: Bakterien können den Boden ohne die Anwesenheit von Stickstoff nicht in eine fruchtbare Basis für Pflanzen umwandeln. Daher wird angenommen, dass Stickstoff den Lebenszyklus von Ökosystemen beeinträchtigt.

Zu den Funktionen von Stickstoff für den Menschen zählen:

  • Als Konservierungsmittel in verpackten Lebensmitteln, weil stoppt die Oxidation.
  • Die Lampen enthalten Stickstoff, der leichter verfügbar ist als bei der früheren Verwendung von Argon.
  • Es wird in flüssigen Sprengstoffen eingesetzt, um deren Detonation zu verhindern.
  • Es wird zur Herstellung elektronischer Bauteile wie Transistoren oder integrierter Schaltkreise verwendet.
  • Es wird in Flugzeugtreibstoff verwendet, da es zur Vermeidung von Brandgefahren beiträgt.
  • Flüssigstickstoff Hilft, Blut und Blutplättchen zu erhalten.
  • Es ist in fast allen konsumierten Medikamenten enthalten (Lachgas wird als Anästhetikum verwendet).
  • Es wird zur Herstellung von Edelstahl verwendet.
  • Es wird zur Herstellung von Düngemitteln verwendet.

Wie es sich auf den Körper auswirkt

Es stellt sich heraus, dass dieser komplexe Stickstoff nicht so gesundheitsfördernd ist. Einige seiner Hauptfunktionen sind die folgenden:

  • Reduzierte Sauerstoffversorgung im Blut.
  • Verlangsamen Sie die Funktion der Schilddrüse.
  • Dadurch kann sich Vitamin A nicht richtig im Körper binden.
  • Es fördert die Produktion von Substanzen namens Nitrosamine, die Mutationen in Zellen (Krebs) verursachen.

Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über die Eigenschaften von Stickstoff und seine Eigenschaften erfahren können.


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