Азот

Азот технический сегодня востребован во множестве отраслей производственной деятельности. Получение азота в промышленных масштабах актуально в нефтехимической и химической промышленности. Данный элемент предоставляет возможность создать инертную среду с целью обеспечения пожаробезопасности производственных процессов.

Инертный двухатомный газ азот является одним из самых распространенных химических элементов во Вселенной. Из него на 75 % по массе состоит атмосфера Земли, однако сам по себе для дыхания он не пригоден. В переводе с древнегреческого слово «азот» означает «безжизненный». Однако данный газ все же оказывает значительное влияние на процессы, протекающие в организме человека. В частности, азот входит в состав белков, аминокислот, гемоглобина, хлорофилла и других элементов, занимая четвертое место после углерода, кислорода и водорода по процентному содержанию в клетках растений и животных.

Физические характеристики

Азот в нормальных условиях (760 мм рт. ст., 0 °С) представляет собой бесцветный и безвкусный газ, не имеющий запаха и плохо растворяющийся в воде. После охлаждения до -198,5 °С в виде жидкого вещества он внешне очень похож на обычную воду. При дальнейшем охлаждении до -209,86 °С азот переходит в твердое агрегатное состояние в виде кристаллоподобной массы.

Химические характеристики

Химические свойства азота в целом обуславливаются его инертностью. В нормальных условиях он практически не способен к диссоциации на отдельные атомы и реакции с другими элементами. Исключением является реакция азота с литием с образованием нитрида лития. При нагревании возможно получение более обширного перечня химических соединений. Наибольшее практическое значение на сегодняшний день имеет реакция с водородом, при которой на выходе получается аммиак.

Применение

Инертные качества двухатомного азота также оказывают большое влияние на варианты его использования. Перечислим лишь некоторые из них:

  1. Применение жидкого азота в качестве хладагента во время проведения криотерапевтических процедур (лечения холодом). Показанием являются профилактика различных заболеваний, реабилитация после травм и лечебная косметология.
  2. Добыча полезных ископаемых. Взрыво- и пожаробезопасность газообразного азота позволяет использовать его для создания рабочей среды в шахтах при распирании пластов породы.
  3. Тушение пожаров на нефтяных и газовых скважинах. Технический азот позволяет «заморозить» место прорыва в трубопроводе. Принцип тушения огня основан на вытеснении кислорода. Дело в том, что каждый литр жидкого азота при его нагреве до 20 °С способен высвободить 700 литров газа. В процессе испарения он захватывает с собой кислород, лишая огонь подпитки. Тушение пожаров жидким азотом является самым эффективным и безопасным для окружающих материальных ценностей.
  4. В химической промышленности. Во-первых, газообразный и жидкий азот применяется в качестве инертной среды в процессе криогенного разделения продуктов химических реакций. Кроме того, он сам непосредственно служит основой для синтеза более сложных соединений. В частности, на базе технического азота изготавливают сельскохозяйственные удобрения, взрывчатые вещества, красители и другие материалы.
  5. В пищевой промышленности. Азот включен в реестр пищевых добавок под названием Е 961. Также он используется в качестве газовой среды при упаковке и хранении продуктов. Кроме того, при помощи жидкого азота создается инертная среда, необходимая при розливе газированных напитков и пищевых масел в мягкую тару.
  6. В медицине. При помощи жидкого азота осуществляется быстрая заморозка различных тканей и органов, а также организуется хранение крови и кровесодержащих препаратов. Кроме того, он может применяться для разрушения вредных тканей. В частности, жидким азотом уничтожают бородавки и даже опухоли.
  7. В строительстве. При помощи технического жидкого азота осуществляется замораживание грунтов при прокладке трубопроводов, устройстве линий метро и других сложных операциях.
  8. В машиностроении. Технический азот используется для упрочнения стальных деталей посредством метода низкотемпературной закалки, а также запрессовки и выпрессовки холодом сопрягаемых деталей.
  9. В компьютерная технике. Охлаждение жидким азотом практикуется при экстремальном разгоне процессоров, видеокарт и других нагревающихся элементов.
  10. Для хранения и транспортировки легковоспламеняющегося жидкого материала.

Получение азота

Перечислим несколько распространенных сегодня способов:

  1. Для получения азота в лабораторных условиях может использоваться реакция разложения нитрита аммония. Реакция является экзотермической с выделением большого количества тепла (NH4NO2 →N2 +2H2O).
  2. Еще один лабораторный способ получения – нагревание сульфата аммония с дихроматом калия с выделяющимся при этом газообразным азотом (K2Cr2O7 +(NH4)2SO4 →N2 +Cr2O3 +4H2O+K2SO4).
  3. Наиболее чистый азот в лабораторных условиях можно получить путем разложения неорганических азидов, например, азида натрия (2NaN3 →2Na+3N2).
  4. Получение газообразного и жидкого азота путем разделения атмосферного воздуха. Высокое содержание данного газа в атмосфере (более 75 % по массе) делает такой вариант одним из самых экономически эффективных и удобных. Для производства азота используются специальные станции, работающие на принципе криогенного, адсорбционного или мембранного разделения воздушной смеси. Адсорбционные и мембранные установки более дешевы и просты в эксплуатации, они основаны на принципе поглощения из атмосферного воздуха кислорода и других газовых примесей. Криогенное оборудование более сложно и требует высококвалифицированного обслуживания, однако оно может использоваться для производства жидкого азота. Выбор конкретного решения зависит от сферы использования газа.

Если вы желаете организовать собственное производство азота, а также заправку баллонов прямо на месте его потребления, компания «СнабТехГаз» предлагает самое современное оборудование для разделения атмосферного воздуха. Чтобы оформить заказ, заполните заявку на нашем сайте или свяжитесь с нами по указанному телефону (495) 786-73-54.