नाइट्रोजन (सामान्य जानकारी)। नाइट्रोजन: गुण, रासायनिक गुण, भौतिक गुण, यौगिक, प्रकृति में स्थान

सभी जानते हैं कि नाइट्रोजन निष्क्रिय है। अक्सर हम इसके लिए तत्व संख्या 7 के बारे में शिकायत करते हैं, जो स्वाभाविक है: हमें इसकी सापेक्ष जड़ता के लिए बहुत महंगा भुगतान करना पड़ता है, बहुत अधिक ऊर्जा, प्रयास और धन को महत्वपूर्ण यौगिकों में बदलने पर खर्च करना पड़ता है।

लेकिन, दूसरी ओर, अगर नाइट्रोजन इतना निष्क्रिय नहीं होता, तो वातावरण में नाइट्रोजन और ऑक्सीजन प्रतिक्रिया करते, और हमारे ग्रह पर जीवन जिस रूप में मौजूद होता है, वह असंभव हो जाता। पौधे, जानवर, आप और मैं सचमुच जीवन के लिए अस्वीकार्य ऑक्साइड और एसिड की धाराओं में घुट जाएंगे। और "उस सब के साथ," यह ऑक्साइड और नाइट्रिक एसिड में है कि हम जितना संभव हो उतना वायुमंडलीय नाइट्रोजन को परिवर्तित करने का प्रयास करते हैं। यह तत्व # 7 के विरोधाभासों में से एक है। (यहां लेखक तुच्छता का आरोप लगाने का जोखिम उठाता है, क्योंकि नाइट्रोजन का विरोधाभास, या इसके गुण, शहर की चर्चा बन गए हैं। और फिर भी ...)

नाइट्रोजन एक असाधारण तत्व है। कभी-कभी ऐसा लगता है कि जितना अधिक हम उसके बारे में सीखते हैं, वह उतना ही अधिक समझ से बाहर होता जाता है। तत्व संख्या 7 के विरोधाभासी गुण इसके नाम में भी परिलक्षित होते थे, क्योंकि इसने एंटोनी लॉरेंट लावोसियर जैसे शानदार रसायनज्ञ को भी गुमराह किया था। यह लैवोज़ियर था जिसने नाइट्रोजन नाइट्रोजन को कॉल करने का प्रस्ताव दिया था क्योंकि वह न तो पहले था और न ही हवा के उस हिस्से की जांच और जांच करने वाला था जो श्वास और दहन का समर्थन नहीं करता है। लैवोज़ियर के अनुसार, "नाइट्रोजन" का अर्थ "बेजान" है, और यह शब्द ग्रीक "ए" - निषेध और "ज़ो" - जीवन से लिया गया है।

"नाइट्रोजन" शब्द का प्रयोग कीमियागर के शब्दकोष में किया गया था, जहां से फ्रांसीसी वैज्ञानिक ने इसे उधार लिया था। उनका मतलब एक प्रकार का "दार्शनिक सिद्धांत", एक प्रकार का कबालीवादी मंत्र था। विशेषज्ञों का कहना है कि "नाइट्रोजन" शब्द को समझने की कुंजी सर्वनाश से अंतिम वाक्यांश है: "मैं अल्फा और ओमेगा हूं, शुरुआत और अंत, पहला और आखिरी ..." मध्य युग में, तीन भाषाओं को विशेष रूप से सम्मानित किया गया था : लैटिन, ग्रीक और हिब्रू। और शब्द "नाइट्रोजन" कीमियागर पहले अक्षर "ए" (ए, अल्फा, एलेफ) और अंतिम अक्षरों से बना है: "जेट", "ओमेगा" और "टोव" इन तीन अक्षरों का। इस प्रकार, इस रहस्यमय सिंथेटिक शब्द का अर्थ था "सभी शुरुआत की शुरुआत और अंत।"

लैवोज़ियर के समकालीन और हमवतन जे. चैप्टल ने बिना किसी और हलचल के, तत्व संख्या 7 को एक संकर लैटिन-ग्रीक नाम "नाइट्रोजेनियम" कहने का सुझाव दिया, जिसका अर्थ है "साल्टपीटर को जन्म देना।" साल्टपीटर्स - नाइट्रिक एसिड लवण, प्राचीन काल से ज्ञात पदार्थ। (हम उनके बारे में बाद में बात करेंगे।) मुझे कहना होगा कि "नाइट्रोजन" शब्द की जड़ें केवल रूसी और फ्रेंच में हैं। अंग्रेजी में, तत्व # 7 "नाइट्रोजन" है, जर्मन में - "स्टॉकटन" (एस्फिक्सिएंट)। रासायनिक प्रतीक एन शाप्टल के नाइट्रोजनियम को श्रद्धांजलि है।

नाइट्रोजन की खोज किसने की?

नाइट्रोजन की खोज का श्रेय उल्लेखनीय स्कॉटिश वैज्ञानिक जोसेफ ब्लैक के शिष्य डैनियल रदरफोर्ड को दिया जाता है, जिन्होंने 1772 में "तथाकथित स्थिर और मेफिटिक हवा पर" अपनी थीसिस प्रकाशित की थी। ब्लैक अपने प्रयोगों के लिए "स्थिर हवा" - कार्बन डाइऑक्साइड के लिए प्रसिद्ध हो गया। उन्होंने पाया कि कार्बन डाइऑक्साइड (इसे क्षार के साथ बांधना) को ठीक करने के बाद, अभी भी कुछ प्रकार की "अस्थिर हवा" है, जिसे "मेफिटिक" कहा जाता था - खराब - क्योंकि यह दहन और श्वसन का समर्थन नहीं करती थी। इस "वायु" ब्लैक का अध्ययन किया और रदरफोर्ड को एक शोध प्रबंध के रूप में प्रस्तुत किया।

लगभग उसी समय, के. शीले, जे. प्रीस्टली, जी. कैवेन्डिश द्वारा नाइट्रोजन प्राप्त किया गया था, और बाद में, उनके प्रयोगशाला रिकॉर्ड से निम्नानुसार, रदरफोर्ड से पहले इस गैस का अध्ययन किया गया था, लेकिन, हमेशा की तरह, प्रकाशित करने की कोई जल्दी नहीं थी उसके कार्यों के परिणाम। हालांकि, इन सभी उत्कृष्ट वैज्ञानिकों को उनके द्वारा खोजे गए पदार्थ की प्रकृति के बारे में बहुत अस्पष्ट विचार था। वे फ्लॉजिस्टन सिद्धांत के कट्टर समर्थक थे और उन्होंने इस काल्पनिक पदार्थ के साथ "मेफिटिक वायु" के गुणों को जोड़ा। फ्लॉजिस्टन पर आक्रमण का नेतृत्व करने वाले केवल लावोइसियर ने खुद को आश्वस्त किया और दूसरों को आश्वस्त किया कि गैस, जिसे उन्होंने "बेजान" कहा, ऑक्सीजन की तरह एक साधारण पदार्थ है ...

एक सार्वभौमिक उत्प्रेरक?

कोई केवल अनुमान लगा सकता है कि कीमिया "नाइट्रोजन" में "सभी शुरुआत की शुरुआत और अंत" का क्या अर्थ है। लेकिन तत्व # 7 से जुड़े "शुरुआत" में से एक को गंभीरता से लिया जा सकता है। नाइट्रोजन और जीवन अविभाज्य अवधारणाएँ हैं। कम से कम, जब भी जीवविज्ञानी, रसायनज्ञ, खगोल भौतिकीविद जीवन की "शुरुआत" को समझने की कोशिश करते हैं, तो वे निश्चित रूप से नाइट्रोजन का सामना करेंगे।

स्थलीय रासायनिक तत्वों के परमाणु सितारों की आंत में पैदा होते हैं। यहीं से, रात के उजाले और दिन के उजाले से, हमारे सांसारिक जीवन की उत्पत्ति शुरू होती है। अंग्रेजी खगोलशास्त्री डब्ल्यू. फाउलर के मन में यही स्थिति थी जब उन्होंने कहा था कि "हम सब हैं...तारों की राख का एक कण" ...

नाइट्रोजन की तारकीय "धूल" थर्मोन्यूक्लियर प्रक्रियाओं की एक जटिल श्रृंखला में उत्पन्न होती है, जिसका प्रारंभिक चरण हाइड्रोजन का हीलियम में रूपांतरण है। यह एक बहु-चरणीय प्रतिक्रिया है जिसे दो रास्तों पर ले जाना चाहिए। उनमें से एक, जिसे कार्बन-नाइट्रोजन चक्र कहा जाता है, सीधे तत्व संख्या 7 से संबंधित है। यह चक्र तब शुरू होता है जब तारकीय पदार्थ में, हाइड्रोजन नाभिक - प्रोटॉन के अलावा, पहले से ही कार्बन होता है। कार्बन-12 का नाभिक एक और प्रोटॉन को जोड़कर अस्थिर नाइट्रोजन-13 के नाभिक में बदल जाता है:

१२ ६ सी + १ १ एच → १३ ७ एन + ।

लेकिन, एक पॉज़िट्रॉन उत्सर्जित होने पर, नाइट्रोजन फिर से कार्बन बन जाता है - एक भारी आइसोटोप 13 C बनता है:

१३ ७ एन → १३ ६ सी + ई + + ।

ऐसा नाभिक, एक अतिरिक्त प्रोटॉन ग्रहण करके, पृथ्वी के वायुमंडल में सबसे प्रचुर समस्थानिक के नाभिक में बदल जाता है - 14 N.

१३ ६ सी + १ १ एच → १४ ७ एन + ।

काश, इस नाइट्रोजन का केवल एक अंश ब्रह्मांड के माध्यम से यात्रा पर जाता है। प्रोटॉन की क्रिया के तहत, नाइट्रोजन -14 ऑक्सीजन -15 में बदल जाता है, जो बदले में, एक पॉज़िट्रॉन और एक गामा क्वांटम का उत्सर्जन करते हुए, एक अन्य स्थलीय नाइट्रोजन समस्थानिक में बदल जाता है - 15 N:

१४ ७ एन + १ १ एच → १५ ८ ओ + ;

15 8 ओ → 15 7 एन + ई + + ।

स्थलीय नाइट्रोजन -15 स्थिर है, लेकिन यह एक तारे के आंतरिक भाग में परमाणु क्षय के अधीन भी है; 15 N नाभिक के एक और प्रोटॉन स्वीकार करने के बाद, न केवल ऑक्सीजन का निर्माण होगा 16 O, बल्कि एक और परमाणु प्रतिक्रिया भी होगी:

१५ ७ एन + १ १ एच → १२ ६ सी + ४ २ हे।

परिवर्तनों की इस श्रृंखला में, नाइट्रोजन मध्यवर्ती उत्पादों में से एक है। प्रसिद्ध अंग्रेजी खगोलशास्त्री आर.जे. टायलर लिखते हैं: "14 एन एक आइसोटोप है जिसे बनाना आसान नहीं है। कार्बन-नाइट्रोजन चक्र में, नाइट्रोजन बनता है, और यद्यपि यह बाद में फिर से कार्बन में बदल जाता है, फिर भी, यदि प्रक्रिया स्थिर होती है, तो कार्बन की तुलना में पदार्थ में अधिक नाइट्रोजन होता है। यह, जाहिरा तौर पर, 14 एन का मुख्य स्रोत है "...

मध्यम जटिल कार्बन-नाइट्रोजन चक्र में, जिज्ञासु पैटर्न का पता लगाया जा सकता है। कार्बन 12 सी इसमें एक तरह के उत्प्रेरक की भूमिका निभाता है। खुद के लिए जज, अंततः 12 सी नाभिक की संख्या नहीं बदलती है। प्रक्रिया की शुरुआत में दिखाई देने वाली नाइट्रोजन, अंत में गायब हो जाती है ... और अगर इस चक्र में कार्बन उत्प्रेरक है, तो नाइट्रोजन स्पष्ट रूप से एक ऑटोकैटलिस्ट है, यानी। एक प्रतिक्रिया उत्पाद जो इसके आगे के मध्यवर्ती चरणों को उत्प्रेरित करता है।

यह कोई संयोग नहीं है कि हम तत्व # 7 के उत्प्रेरक गुणों के बारे में बात कर रहे हैं। लेकिन क्या तारकीय नाइट्रोजन ने इस विशेषता को जीवित पदार्थ में भी बरकरार रखा है? जीवन प्रक्रियाओं के उत्प्रेरक एंजाइम होते हैं, और उनमें से अधिकांश, अधिकांश हार्मोन और विटामिन की तरह, नाइट्रोजन होते हैं।

पृथ्वी के वायुमंडल में नाइट्रोजन

जीवन नाइट्रोजन के लिए बहुत अधिक है, लेकिन नाइट्रोजन, कम से कम वायुमंडलीय, इसकी उत्पत्ति सूर्य के लिए इतनी नहीं है जितनी कि जीवन प्रक्रियाओं के लिए है। स्थलमंडल (0.01%) में तत्व संख्या 7 की सामग्री और वायुमंडल में (द्रव्यमान द्वारा 75.6% या आयतन द्वारा 78.09%) के बीच एक उल्लेखनीय विसंगति। सामान्य तौर पर, हम एक नाइट्रोजन वातावरण में रहते हैं, जो मध्यम रूप से ऑक्सीजन से समृद्ध होता है।

इस बीच, सौर मंडल के अन्य ग्रहों पर, या धूमकेतु या किसी अन्य ठंडे स्थान की वस्तुओं की संरचना में कोई मुक्त नाइट्रोजन नहीं पाया गया। इसके यौगिक और मूलक हैं - CN *, NH *, NH * 2, NH * 3, लेकिन नाइट्रोजन नहीं है। सच है, शुक्र के वातावरण में लगभग 2% नाइट्रोजन दर्ज किया गया है, लेकिन इस आंकड़े को अभी भी पुष्टि की आवश्यकता है। ऐसा माना जाता है कि पृथ्वी के प्राथमिक वातावरण में तत्व 7 नहीं था। तो वह हवा में कहाँ है?

जाहिरा तौर पर, हमारे ग्रह के वातावरण में शुरू में पृथ्वी के आंतरिक भाग में बनने वाले वाष्पशील पदार्थ शामिल थे: एच २, एच २ ओ, सीओ २, सीएच ४, एनएच ३। मुक्त नाइट्रोजन, भले ही वह ज्वालामुखी गतिविधि के उत्पाद के रूप में निकला हो, अमोनिया में बदल गया। इसके लिए स्थितियां सबसे उपयुक्त थीं: हाइड्रोजन की अधिकता, ऊंचा तापमान - पृथ्वी की सतह अभी तक ठंडी नहीं हुई थी। तो इसका क्या मतलब है कि नाइट्रोजन पहले अमोनिया के रूप में वायुमंडल में मौजूद थी? जाहिर तौर पर। आइए इस परिस्थिति को याद करें।

लेकिन फिर जीवन का उदय हुआ ... व्लादिमीर इवानोविच वर्नाडस्की ने तर्क दिया कि "पृथ्वी का गैसीय खोल, हमारी हवा, जीवन का निर्माण है।" यह जीवन ही था जिसने प्रकाश संश्लेषण के अद्भुत तंत्र का शुभारंभ किया। इस प्रक्रिया के अंतिम उत्पादों में से एक, मुक्त ऑक्सीजन, ने अमोनिया के साथ सक्रिय रूप से संयोजन करना शुरू किया, आणविक नाइट्रोजन जारी किया:

सीओ 2 + 2 एच 2 ओ → प्रकाश संश्लेषण→ НСОН + 2 О + О 2;

4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O।

ऑक्सीजन और नाइट्रोजन, जैसा कि आप जानते हैं, सामान्य परिस्थितियों में एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, जिसने पृथ्वी की हवा को संरचना की "यथास्थिति" बनाए रखने की अनुमति दी है। ध्यान दें कि जलमंडल के निर्माण के दौरान अमोनिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा पानी में घुल सकता है।

आजकल एन 2 का वायुमंडल में प्रवेश करने का मुख्य स्रोत ज्वालामुखी गैसें हैं।

ट्रिपल बॉन्ड तोड़ते हैं तो...

बाध्य सक्रिय नाइट्रोजन के अटूट भंडार को नष्ट करने के बाद, वन्यजीवों ने खुद को एक समस्या के साथ प्रस्तुत किया: नाइट्रोजन को कैसे बांधें। एक मुक्त, आणविक अवस्था में, जैसा कि हम जानते हैं, यह बहुत निष्क्रिय निकला। यह इसके अणु के ट्रिपल रासायनिक बंधन के कारण है: N≡N।

आमतौर पर ऐसी बहुलता के संबंध अस्थिर होते हैं। आइए एसिटिलीन का क्लासिक उदाहरण याद रखें: एचसी = सीएच। इसके अणु का ट्रिपल बॉन्ड बहुत नाजुक होता है, जो इस गैस की अविश्वसनीय रासायनिक गतिविधि की व्याख्या करता है। लेकिन नाइट्रोजन की यहाँ एक स्पष्ट विसंगति है: इसका ट्रिपल बॉन्ड सभी ज्ञात डायटोमिक अणुओं में सबसे स्थिर है। इस संबंध को तोड़ने के लिए जबरदस्त प्रयास करने पड़ते हैं। उदाहरण के लिए, अमोनिया के औद्योगिक संश्लेषण के लिए 200 atm से अधिक के दबाव की आवश्यकता होती है। और 500 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान, और उत्प्रेरक की अनिवार्य उपस्थिति भी ... नाइट्रोजन निर्धारण की समस्या को हल करते हुए, प्रकृति को गरज के साथ नाइट्रोजन यौगिकों का निरंतर उत्पादन स्थापित करना पड़ा।

आंकड़े कहते हैं कि हमारे ग्रह के वातावरण में सालाना तीन अरब से अधिक बिजली चमकती है। व्यक्तिगत निर्वहन की शक्ति 200 मिलियन किलोवाट तक पहुंच जाती है, जबकि हवा गर्म हो जाती है (स्थानीय रूप से, निश्चित रूप से) 20 हजार डिग्री तक। ऐसे राक्षसी तापमान पर, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के अणु परमाणुओं में विघटित हो जाते हैं, जो आसानी से एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करके नाजुक नाइट्रिक ऑक्साइड बनाते हैं:

एन 2 + ओ 2 → 2NO।

इसके तेजी से ठंडा होने के कारण (एक बिजली का निर्वहन एक सेकंड के दस-हजारवें हिस्से तक रहता है), नाइट्रिक ऑक्साइड विघटित नहीं होता है और वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा अधिक स्थिर डाइऑक्साइड में आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है:

2NO + O 2 → 2NO 2.

वायुमंडलीय नमी और बारिश की बूंदों की उपस्थिति में, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड नाइट्रिक एसिड में परिवर्तित हो जाती है:

3NO 2 + H 2 O → 2HNO 3 + NO।

तो, एक ताजा आंधी बारिश के तहत, हमें नाइट्रिक एसिड के कमजोर समाधान में तैरने का अवसर मिलता है। मिट्टी में प्रवेश करके, वायुमंडलीय नाइट्रिक एसिड अपने पदार्थों के साथ विभिन्न प्राकृतिक उर्वरक बनाता है। नाइट्रोजन वायुमंडल में और प्रकाश-रासायनिक रूप से स्थिर होती है: प्रकाश की एक मात्रा को अवशोषित करने के बाद, एन 2 अणु उत्तेजित, सक्रिय अवस्था में चला जाता है और ऑक्सीजन के साथ संयोजन करने में सक्षम हो जाता है ...

बैक्टीरिया और नाइट्रोजन

मिट्टी से नाइट्रोजन यौगिक पौधों में प्रवेश करते हैं। आगे: "घोड़े जई खाते हैं", और शिकारी - शाकाहारी। खाद्य श्रृंखला के साथ पदार्थ का एक चक्र होता है, जिसमें तत्व संख्या 7 भी शामिल है। इस मामले में, नाइट्रोजन के अस्तित्व का रूप बदलता है, यह तेजी से जटिल और अक्सर बहुत सक्रिय यौगिकों का हिस्सा होता है। लेकिन न केवल "वज्र" नाइट्रोजन खाद्य श्रृंखलाओं के साथ यात्रा करता है ..

प्राचीन काल में भी यह देखा गया था कि कुछ पौधे, विशेष रूप से फलियां, मिट्टी की उर्वरता बढ़ाने में सक्षम हैं।

"... या, जैसे-जैसे साल बदलता है, सुनहरे अनाज बोते हैं
जहां वह खेत से काटा, वह फली के साथ सरसराहट,
या जहां कड़वे ल्यूपिन के साथ छोटे-छोटे फल वाले वेच उगते हैं ... "

इसे ध्यान से पढ़ें: यह है घास के मैदान की खेती प्रणाली! ये पंक्तियाँ लगभग दो हज़ार साल पहले लिखी गई वर्जिल की एक कविता से ली गई हैं।

शायद यह सोचने वाले पहले व्यक्ति थे कि फलियां अनाज की उपज में वृद्धि क्यों करती हैं, फ्रांसीसी कृषि रसायनज्ञ जे। बौसिंगॉल्ट थे। 1838 में उन्होंने पाया कि फलियां मिट्टी को नाइट्रोजन से समृद्ध करती हैं। अनाज (और कई अन्य पौधे) भूमि को ख़राब करते हैं, विशेष रूप से, सभी समान नाइट्रोजन लेते हैं। बुसेंगो ने सुझाव दिया कि फलियां की पत्तियां हवा से नाइट्रोजन को आत्मसात कर लेती हैं, लेकिन यह एक गलत धारणा थी। उस समय, यह मान लेना अकल्पनीय था कि यह स्वयं पौधे नहीं थे, बल्कि विशेष सूक्ष्मजीव थे जो उनकी जड़ों पर पिंडों के निर्माण का कारण बनते थे। फलियों के साथ सहजीवन में, ये जीव वायुमंडलीय नाइट्रोजन का स्थिरीकरण करते हैं। अब यह एक आम सच्चाई है ...

आजकल, कुछ अलग नाइट्रोजन फिक्सर ज्ञात हैं: बैक्टीरिया, एक्टिनोमाइसेट्स, यीस्ट और मोल्ड्स, ब्लू-ग्रीन शैवाल। और ये सभी पौधों को नाइट्रोजन की आपूर्ति करते हैं। लेकिन सवाल यह है कि सूक्ष्मजीव विशेष ऊर्जा व्यय के बिना निष्क्रिय अणु एन 2 को कैसे विभाजित करते हैं? और उनमें से कुछ के पास यह क्षमता क्यों है, जो सभी जीवित चीजों के लिए सबसे उपयोगी है, जबकि अन्य के पास नहीं है? लंबे समय तक यह रहस्य बना रहा। शांत, गरज और बिजली के बिना, तत्व संख्या 7 के जैविक निर्धारण का तंत्र हाल ही में खोजा गया था। यह सिद्ध हो चुका है कि तात्विक नाइट्रोजन का जीवित पदार्थ में मार्ग अपचयन प्रक्रियाओं के कारण संभव हुआ, जिसके दौरान नाइट्रोजन को अमोनिया में परिवर्तित किया जाता है। इसमें निर्णायक भूमिका एंजाइम नाइट्रोजनेज द्वारा निभाई जाती है। इसके केंद्र, जिसमें लोहे और मोलिब्डेनम के यौगिक होते हैं, हाइड्रोजन के साथ "डॉकिंग" के लिए नाइट्रोजन को सक्रिय करते हैं, जो पहले एक अन्य एंजाइम द्वारा सक्रिय होता है। इस प्रकार, अक्रिय नाइट्रोजन से एक बहुत सक्रिय अमोनिया प्राप्त होता है - जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण का पहला स्थिर उत्पाद।

ऐसा ही निकलता है! पहले, जीवन प्रक्रियाओं ने प्राथमिक वातावरण के अमोनिया को नाइट्रोजन में बदल दिया, और फिर जीवन ने नाइट्रोजन को फिर से अमोनिया में बदल दिया। क्या प्रकृति के लिए इस पर "भाले तोड़ना" इसके लायक था? अवश्य ही, क्योंकि इसी से तत्व #7 का चक्र उत्पन्न हुआ।

साल्टपीटर जमा और जनसंख्या वृद्धि

बिजली और मिट्टी के जीवाणुओं द्वारा नाइट्रोजन का प्राकृतिक निर्धारण सालाना इस तत्व के लगभग 150 मिलियन टन यौगिकों का उत्पादन करता है। हालांकि, सभी बाध्य नाइट्रोजन चक्र में शामिल नहीं है। इसका एक हिस्सा प्रक्रिया से हटा दिया जाता है और साल्टपीटर जमा के रूप में जमा कर दिया जाता है। इस तरह का सबसे अमीर स्टोररूम कॉर्डिलेरा की तलहटी में चिली का अटाकामा रेगिस्तान था। यहां बरसों से बारिश नहीं हुई। लेकिन कभी-कभी पहाड़ों की ढलानों पर भारी वर्षा होती है, जिससे मिट्टी के यौगिक धुल जाते हैं। सहस्राब्दियों तक, पानी की धाराएँ घुले हुए लवणों को बहा ले जाती थीं, जिनमें से नमक सबसे अधिक था। पानी वाष्पित हो गया, लवण बना रहा ... इस तरह नाइट्रोजन यौगिकों का दुनिया का सबसे बड़ा जमा हुआ।

17 वीं शताब्दी में रहने वाले प्रसिद्ध जर्मन रसायनज्ञ जोहान रुडोल्फ ग्लौबर ने भी पौधों के विकास के लिए नाइट्रोजन लवण के असाधारण महत्व पर ध्यान दिया। अपने लेखन में, प्रकृति में नाइट्रोजनयुक्त पदार्थों के चक्र पर विचार करते हुए, उन्होंने "मिट्टी के नाइट्रस रस" और "नमकीन उर्वरता का नमक" जैसे भावों का इस्तेमाल किया।

लेकिन उर्वरक के रूप में प्राकृतिक नाइट्रेट का उपयोग पिछली शताब्दी की शुरुआत में ही किया जाने लगा, जब चिली के भंडार विकसित होने लगे। उस समय, यह बाध्य नाइट्रोजन का एकमात्र महत्वपूर्ण स्रोत था जिस पर मानवता की भलाई निर्भर करती थी। उस समय नाइट्रोजन उद्योग सवालों के घेरे से बाहर था।

1824 में, अंग्रेजी पुजारी थॉमस माल्थस ने अपने कुख्यात सिद्धांत की घोषणा की कि जनसंख्या खाद्य उत्पादन की तुलना में बहुत तेजी से बढ़ रही है। उस समय चिली नाइट्रेट का निर्यात केवल लगभग 1000 टन प्रति वर्ष था। 1887 में, माल्थस के एक हमवतन, प्रसिद्ध वैज्ञानिक थॉमस हक्सले ने "नाइट्रोजन भूख" के कारण सभ्यता के आसन्न अंत की भविष्यवाणी की, जो चिली नाइट्रेट के जमा के विकास के बाद आना चाहिए (उस समय तक इसका उत्पादन पहले से ही 500 हजार से अधिक था। टन प्रति वर्ष)।

11 साल बाद, एक और प्रसिद्ध वैज्ञानिक, सर विलियम क्रुक्स ने ब्रिटिश सोसाइटी फॉर द एडवांसमेंट ऑफ साइंस में घोषणा की कि यदि जनसंख्या में गिरावट नहीं हुई तो भोजन के पतन से आधी सदी पहले नहीं होगी। उन्होंने अपने दुखद पूर्वानुमान को इस तथ्य से भी तर्क दिया कि "जल्द ही चिली नाइट्रेट की जमा राशि पूरी तरह से समाप्त हो जाएगी" सभी आगामी परिणामों के साथ।

ये भविष्यवाणियां सच नहीं हुईं - मानवता नहीं मरी, बल्कि तत्व संख्या 7 के कृत्रिम निर्धारण में महारत हासिल की। इसके अलावा, आज प्राकृतिक नाइट्रेट का हिस्सा नाइट्रोजन युक्त पदार्थों के विश्व उत्पादन का केवल 1.5% है।

नाइट्रोजन कैसे बंधी थी

लोग लंबे समय तक नाइट्रोजन यौगिकों को प्राप्त करना जानते थे। वही साल्टपीटर विशेष शेड - साल्टपीटर में तैयार किया गया था, लेकिन यह तरीका बहुत ही आदिम था। "नमक खाद, राख, गोबर, त्वचा खुरचनी, रक्त, आलू के शीर्ष के ढेर से बनाया जाता है। इन दो वर्षों के लिए, ढेर को मूत्र के साथ डाला जाता है और पलट दिया जाता है, जिसके बाद उन पर साल्टपीटर का लेप बनता है, ”- साल्टपीटर उत्पादन का ऐसा विवरण एक पुरानी किताब में है।

कोयला, जिसमें 3% नाइट्रोजन तक नाइट्रोजन यौगिकों के स्रोत के रूप में भी काम कर सकता है। बाध्य नाइट्रोजन! यह नाइट्रोजन कोयले की कोकिंग के दौरान, अमोनिया अंश पर कब्जा करके और इसे सल्फ्यूरिक एसिड के माध्यम से पारित करने के दौरान जारी किया जाने लगा।

अंतिम उत्पाद अमोनियम सल्फेट है। लेकिन यह, सामान्य तौर पर, crumbs है। यह कल्पना करना भी मुश्किल है कि हमारी सभ्यता का विकास किस तरह से होगा यदि उसने समय पर वायुमंडलीय नाइट्रोजन के औद्योगिक रूप से स्वीकार्य निर्धारण की समस्या का समाधान नहीं किया होता।

पहली बार स्कील ने वायुमंडलीय नाइट्रोजन को बांधा। 1775 में उन्होंने नाइट्रोजन वातावरण में कोयले के साथ सोडा गर्म करके सोडियम साइनाइड प्राप्त किया:

ना 2 CO 3 + 4С + N 2 → 2NaCN + 3СО।

1780 में प्रीस्टले ने स्थापित किया कि पानी के ऊपर पलटे हुए बर्तन में फंसी हवा का आयतन कम हो जाता है यदि एक बिजली की चिंगारी उसमें से गुजरती है, और पानी एक कमजोर एसिड के गुणों को प्राप्त कर लेता है। यह प्रयोग, जैसा कि हम जानते हैं (प्रिस्टले को यह नहीं पता था), नाइट्रोजन स्थिरीकरण के प्राकृतिक तंत्र का एक मॉडल था। चार साल बाद, कैवेंडिश, क्षार के साथ एक ग्लास ट्यूब में संलग्न हवा के माध्यम से एक विद्युत निर्वहन पारित कर रहा था, वहां साल्टपीटर मिला।

और यद्यपि ये सभी प्रयोग उस समय प्रयोगशालाओं से आगे नहीं बढ़ सकते थे, वे नाइट्रोजन को ठीक करने के लिए औद्योगिक तरीकों का एक प्रोटोटाइप दिखाते हैं - साइनामाइड और चाप, जो 19 वीं ... 20 वीं शताब्दी के मोड़ पर दिखाई दिए।

1895 में जर्मन शोधकर्ताओं ए। फ्रैंक और एन। कारो द्वारा साइनामाइड विधि का पेटेंट कराया गया था। इस विधि से, नाइट्रोजन, जब गरम किया जाता है, तो कैल्शियम कार्बाइड के साथ कैल्शियम साइनामाइड के लिए बाध्य किया जाता है:

सीएसी 2 + एन 2 → सीए (सीएन) 2।

1901 में, फ्रैंक के बेटे ने इस विचार को सामने रखा कि कैल्शियम साइनामाइड एक अच्छे उर्वरक के रूप में काम कर सकता है, अनिवार्य रूप से इस पदार्थ के उत्पादन की नींव रखी। सस्ती बिजली के आगमन से बाध्य नाइट्रोजन उद्योग का विकास हुआ है। 19वीं शताब्दी के अंत में वायुमंडलीय नाइट्रोजन को स्थिर करने का सबसे आशाजनक तरीका। इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज की मदद से चाप माना जाता था। नियाग्रा पावर प्लांट के निर्माण के तुरंत बाद, अमेरिकियों ने पास में (1902 में) पहला आर्क प्लांट शुरू किया। तीन साल बाद, नॉर्वे में एक आर्क इंस्टालेशन शुरू किया गया, जिसे सिद्धांतकार और विशेषज्ञ औरोरा बोरेलिस एच। बर्कलैंड और व्यावहारिक इंजीनियर एस। एड के अध्ययन में विकसित किया गया था। इस प्रकार के पौधे व्यापक हैं; उनके द्वारा उत्पादित साल्टपीटर को नॉर्वेजियन कहा जाता था। हालांकि, इस प्रक्रिया में बिजली की खपत बहुत अधिक थी और प्रति टन बाध्य नाइट्रोजन की मात्रा 70 हजार किलोवाट / घंटा थी, और इस ऊर्जा का केवल 3% सीधे निर्धारण के लिए उपयोग किया गया था।

अमोनिया के माध्यम से

ऊपर सूचीबद्ध नाइट्रोजन स्थिरीकरण के तरीके केवल उस पद्धति के दृष्टिकोण थे जो प्रथम विश्व युद्ध से कुछ समय पहले सामने आए थे। यह उनके बारे में है कि विज्ञान के अमेरिकी लोकप्रिय ई। स्लोसन ने बहुत ही मजाकिया टिप्पणी की: "यह हमेशा कहा गया है कि ब्रिटिश समुद्र पर हावी हैं, और फ्रांसीसी भूमि पर हावी हैं, जबकि जर्मनों के पास केवल हवा है। जर्मनों ने इस मजाक को गंभीर मान लिया और ब्रिटिश और फ्रांसीसी पर हमला करने के लिए हवाई साम्राज्य का उपयोग करना शुरू कर दिया ... कैसर ... के पास ज़ेपेलिन का एक पूरा बेड़ा और नाइट्रोजन निर्धारण की एक विधि थी जो किसी अन्य को नहीं पता थी राष्ट्र। ज़ेपेलिंस हवा की थैलियों की तरह फट गए, लेकिन नाइट्रोजन फिक्सिंग कारखानों ने काम करना जारी रखा और जर्मनी को न केवल युद्ध के वर्षों के दौरान, बल्कि मयूर काल में भी चिली से स्वतंत्र कर दिया "... यह अमोनिया का संश्लेषण है - आधुनिक की मुख्य प्रक्रिया बाध्य नाइट्रोजन का उद्योग।

स्लोसन पूरी तरह से सही नहीं थे जब उन्होंने कहा कि अमोनिया में नाइट्रोजन को ठीक करने की विधि जर्मनी को छोड़कर कहीं भी नहीं जानी जाती है। इस प्रक्रिया की सैद्धांतिक नींव फ्रांसीसी और अंग्रेजी वैज्ञानिकों ने रखी थी। 1784 में वापस, प्रसिद्ध के। बर्थोलेट ने अमोनिया की संरचना की स्थापना की और इस पदार्थ के संश्लेषण और अपघटन की प्रतिक्रियाओं के रासायनिक संतुलन का विचार व्यक्त किया। पांच साल बाद, अंग्रेज डब्ल्यू. ऑस्टिन ने नाइट्रोजन और हाइड्रोजन से NH 3 को संश्लेषित करने का पहला प्रयास किया। और, अंत में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ ए। ले चेटेलियर, ने स्पष्ट रूप से मोबाइल संतुलन के सिद्धांत को तैयार किया, अमोनिया को संश्लेषित करने वाले पहले व्यक्ति थे। ऐसा करने में, उन्होंने उच्च दबाव और उत्प्रेरक - स्पंजी प्लैटिनम और लोहे का इस्तेमाल किया। 1901 में, Le Chatelier ने इस पद्धति का पेटेंट कराया।

सदी की शुरुआत में अमोनिया के संश्लेषण पर अध्ययन भी इंग्लैंड में ई. परमैन और जी. एटकिंस द्वारा किया गया था। अपने प्रयोगों में, इन शोधकर्ताओं ने विभिन्न धातुओं को उत्प्रेरक के रूप में इस्तेमाल किया, विशेष रूप से तांबा, निकल और कोबाल्ट में ...

लेकिन जर्मनी में औद्योगिक पैमाने पर हाइड्रोजन और नाइट्रोजन से अमोनिया के संश्लेषण को पहली बार व्यवस्थित करना वास्तव में संभव था। यह प्रसिद्ध रसायनज्ञ फ्रिट्ज हैबर की योग्यता है। 1918 में उन्हें रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया।

जर्मन वैज्ञानिक द्वारा विकसित NH 3 उत्पादन तकनीक उस समय के अन्य उद्योगों से बहुत अलग थी। यहां पहली बार निरंतर संचालन उपकरण और ऊर्जा उपयोग के साथ एक बंद चक्र के सिद्धांत को लागू किया गया था। अमोनिया संश्लेषण प्रौद्योगिकी का अंतिम विकास हैबर के सहयोगी और मित्र के. बॉश द्वारा पूरा किया गया था, जिन्हें 1931 में उच्च दबाव पर रासायनिक संश्लेषण के तरीकों के विकास के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

प्रकृति के पथ पर

तत्व 7 के प्राकृतिक निर्धारण के लिए अमोनिया संश्लेषण एक और मॉडल बन गया है। याद रखें कि सूक्ष्मजीव नाइट्रोजन को NH 3 में ठीक से बांधते हैं। हैबर-बॉश प्रक्रिया के सभी लाभों के साथ, यह प्राकृतिक की तुलना में अपूर्ण और बोझिल दिखता है!

"वायुमंडलीय नाइट्रोजन का जैविक निर्धारण ... एक प्रकार का विरोधाभास था, रसायनज्ञों के लिए एक निरंतर चुनौती, हमारे ज्ञान की कमी का एक प्रकार का प्रदर्शन।" ये शब्द सोवियत रसायनज्ञ एम.ई. वोल्पिन और ए.ई. शिलोव, जिन्होंने हल्की परिस्थितियों में आणविक नाइट्रोजन को ठीक करने का प्रयास किया।

पहले तो असफलताएँ थीं। लेकिन 1964 में यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के ऑर्गेनोलेमेंट कंपाउंड्स संस्थान में, वोलपिन की प्रयोगशाला में, एक खोज की गई: संक्रमण धातुओं के यौगिकों की उपस्थिति में - टाइटेनियम, वैनेडियम, क्रोमियम, मोलिब्डेनम और आयरन - तत्व नंबर 7 सक्रिय होता है और सामान्य परिस्थितियों में पानी द्वारा अमोनिया में विघटित जटिल यौगिक बनाता है। ये धातुएं नाइट्रोजन स्थिरीकरण एंजाइमों में नाइट्रोजन स्थिरीकरण के केंद्रों के रूप में और अमोनिया के उत्पादन में उत्कृष्ट उत्प्रेरक के रूप में कार्य करती हैं।

इसके तुरंत बाद, कनाडाई वैज्ञानिक ए। एलन और के। ज़ेनोफ़ ने रूथेनियम ट्राइक्लोराइड के साथ हाइड्राज़िन एन 2 एच 2 की प्रतिक्रिया का अध्ययन करते हुए, एक रासायनिक परिसर प्राप्त किया, जिसमें फिर से हल्की परिस्थितियों में, नाइट्रोजन बाध्य था। यह परिणाम पारंपरिक ज्ञान के इतना विपरीत था कि पत्रिका के संपादकीय बोर्ड, जहां शोधकर्ताओं ने एक सनसनीखेज संदेश के साथ अपना लेख भेजा, ने इसे प्रकाशित करने से इनकार कर दिया। इसके बाद, सोवियत वैज्ञानिक हल्के परिस्थितियों में नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक पदार्थ प्राप्त करने में सफल रहे। वायुमंडलीय नाइट्रोजन के हल्के रासायनिक निर्धारण के औद्योगिक तरीकों के बारे में बात करना अभी भी जल्दबाजी होगी, हालांकि, प्राप्त सफलताओं ने तत्व संख्या 7 को ठीक करने की तकनीक में एक आसन्न क्रांति की भविष्यवाणी करना संभव बना दिया है।

आक्साइड के माध्यम से नाइट्रोजन यौगिक प्राप्त करने के पुराने तरीकों को आधुनिक विज्ञान नहीं भूला है। यहां, मुख्य प्रयास तकनीकी प्रक्रियाओं के विकास के लिए निर्देशित हैं जो एन 2 अणु के परमाणुओं में विभाजन को तेज करते हैं। नाइट्रोजन ऑक्सीकरण के सबसे आशाजनक क्षेत्रों को विशेष भट्टियों में हवा का दहन, प्लास्मट्रोन का उपयोग और इन उद्देश्यों के लिए त्वरित इलेक्ट्रॉनों के बीम का उपयोग माना जाता है।

क्यों डरें?

आज, इस बात से डरने का कोई कारण नहीं है कि मानव जाति में कभी भी नाइट्रोजन यौगिकों की कमी नहीं होगी। तत्व # 7 का औद्योगिक निर्धारण अविश्वसनीय गति से आगे बढ़ रहा है। यदि ६० के दशक के अंत में बाध्य नाइट्रोजन का विश्व उत्पादन ३० मिलियन टन था, तो अगली सदी की शुरुआत तक इसके एक अरब टन तक पहुंचने की संभावना है!

इस तरह की सफलताएं न केवल उत्साहजनक हैं, बल्कि चिंता का कारण भी हैं। तथ्य यह है कि एन 2 का कृत्रिम निर्धारण और मिट्टी में नाइट्रोजन युक्त पदार्थों की एक बड़ी मात्रा की शुरूआत पदार्थों के प्राकृतिक चक्र में सबसे बड़ा और सबसे महत्वपूर्ण मानवीय हस्तक्षेप है। आजकल, नाइट्रोजन उर्वरक न केवल उर्वरता वाले पदार्थ हैं, बल्कि पर्यावरण प्रदूषक भी हैं। वे मिट्टी से नदियों और झीलों में धुल जाते हैं, जल निकायों के हानिकारक खिलने का कारण बनते हैं, हवा की धाराओं द्वारा लंबी दूरी तक ले जाते हैं ...

खनिज उर्वरकों में निहित नाइट्रोजन का 13% तक भूजल में जाता है। नाइट्रोजन यौगिक, विशेष रूप से नाइट्रेट, मनुष्यों के लिए हानिकारक हैं और विषाक्तता पैदा कर सकते हैं। आपके नाइट्रोजन-आधारित ब्रेडविनर के लिए बहुत कुछ!

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) ने पीने के पानी में नाइट्रेट की अधिकतम अनुमेय सांद्रता को अपनाया है: समशीतोष्ण अक्षांशों के लिए 22 mg / l और उष्णकटिबंधीय के लिए 10 mg / l। यूएसएसआर में, सैनिटरी मानक "उष्णकटिबंधीय" मानकों के अनुसार जलाशयों के पानी में नाइट्रेट्स की सामग्री को नियंत्रित करते हैं - 10 मिलीग्राम / एल से अधिक नहीं। यह पता चला है कि नाइट्रेट एक "दोधारी" उपकरण हैं ...

4 अक्टूबर 1957 को, मानव जाति ने एक बार फिर से तत्व 7 के चक्र में हस्तक्षेप करते हुए नाइट्रोजन से भरी एक "गेंद" को अंतरिक्ष में प्रक्षेपित किया - पहला कृत्रिम उपग्रह ...

नाइट्रोजन पर मेंडेलीव

"हालांकि सबसे सक्रिय, यानी। हमारे चारों ओर हवा का सबसे आसानी से और अक्सर रासायनिक रूप से सक्रिय हिस्सा ऑक्सीजन है, लेकिन इसका सबसे बड़ा द्रव्यमान, मात्रा और वजन दोनों को देखते हुए, नाइट्रोजन द्वारा बनता है; अर्थात् नाइट्रोजन गैस ३/४ से अधिक है, हालांकि वायु के आयतन के ४/५ से कम है। और चूंकि नाइट्रोजन ऑक्सीजन की तुलना में केवल थोड़ा हल्का है, हवा में नाइट्रोजन की भार सामग्री इसके कुल द्रव्यमान का लगभग 3/4 है। हवा की संरचना में इतनी महत्वपूर्ण मात्रा में शामिल होने के कारण, नाइट्रोजन, जाहिरा तौर पर, वातावरण में विशेष रूप से प्रमुख भूमिका नहीं निभाता है, जिसकी रासायनिक क्रिया मुख्य रूप से इसमें ऑक्सीजन सामग्री द्वारा निर्धारित की जाती है। लेकिन नाइट्रोजन का सही विचार तभी प्राप्त होता है जब हम सीखते हैं कि जानवर शुद्ध ऑक्सीजन में लंबे समय तक नहीं रह सकते हैं, वे मर भी जाते हैं, और वायुमंडलीय नाइट्रोजन, हालांकि धीरे-धीरे और थोड़ा-थोड़ा करके, विभिन्न यौगिकों का निर्माण करता है, जिनमें से कुछ महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। प्रकृति में भूमिका। विशेष रूप से जीवों के जीवन में। "

नाइट्रोजन का उपयोग कहाँ किया जाता है?

नाइट्रोजन सभी गैसों में सबसे सस्ती है, सामान्य परिस्थितियों में रासायनिक रूप से निष्क्रिय है। यह गैर-ऑक्सीकरण वातावरण बनाने के लिए रासायनिक प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। प्रयोगशालाओं में, आसानी से ऑक्सीकरण योग्य यौगिकों को नाइट्रोजन वातावरण में संग्रहित किया जाता है। पेंटिंग के उत्कृष्ट कार्य कभी-कभी (भंडारण में या परिवहन के दौरान) पेंट को नमी और प्रतिक्रियाशील वायु घटकों से बचाने के लिए नाइट्रोजन से भरे एयरटाइट मामलों में रखे जाते हैं।

धातु विज्ञान और धातुकर्म में नाइट्रोजन की भूमिका भी महत्वपूर्ण है। विभिन्न धातुएं अपनी गलित अवस्था में नाइट्रोजन की उपस्थिति पर अलग-अलग प्रतिक्रिया करती हैं। कॉपर, उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन के संबंध में बिल्कुल निष्क्रिय है; इसलिए, तांबे के उत्पादों को अक्सर इस गैस की धारा में वेल्डेड किया जाता है। दूसरी ओर, मैग्नीशियम, हवा में जलने पर, न केवल ऑक्सीजन के साथ, बल्कि नाइट्रोजन के साथ भी यौगिक देता है। तो उच्च तापमान पर मैग्नीशियम उत्पादों के साथ काम करने के लिए, नाइट्रोजन वातावरण लागू नहीं होता है। टाइटेनियम सतह की नाइट्रोजन संतृप्ति धातु को अधिक ताकत और प्रतिरोध देती है - इस पर एक बहुत मजबूत और रासायनिक रूप से निष्क्रिय टाइटेनियम नाइट्राइड बनता है। यह प्रतिक्रिया केवल उच्च तापमान पर होती है।

सामान्य तापमान पर, नाइट्रोजन सक्रिय रूप से केवल एक धातु - लिथियम के साथ प्रतिक्रिया करता है।

नाइट्रोजन की सबसे बड़ी मात्रा अमोनिया के उत्पादन में जाती है।

नाइट्रोजन संज्ञाहरण

नाइट्रोजन की शारीरिक जड़ता के बारे में व्यापक राय पूरी तरह से सही नहीं है। सामान्य परिस्थितियों में नाइट्रोजन शारीरिक रूप से निष्क्रिय है।

बढ़े हुए दबाव पर, उदाहरण के लिए जब गोताखोर गोताखोरी कर रहे होते हैं, तो प्रोटीन और विशेष रूप से शरीर के वसा ऊतकों में घुलित नाइट्रोजन की सांद्रता बढ़ जाती है। यह तथाकथित नाइट्रोजन नशा की ओर जाता है। ऐसा लगता है कि गोताखोर नशे में है: आंदोलनों का समन्वय गड़बड़ा गया है, चेतना धुंधली है। तथ्य यह है कि इसका कारण नाइट्रोजन है, वैज्ञानिकों को अंततः प्रयोगों का संचालन करने के बाद आश्वस्त किया गया था, जिसमें सामान्य हवा के बजाय, एक गोताखोर के स्पेससूट में हीलियम-ऑक्सीजन मिश्रण की आपूर्ति की गई थी। उसी समय, संज्ञाहरण के लक्षण गायब हो गए।

अंतरिक्ष अमोनिया

सौर मंडल के बड़े ग्रह, शनि और बृहस्पति, को खगोलविदों द्वारा आंशिक रूप से ठोस अमोनिया माना जाता है। अमोनिया -78 डिग्री सेल्सियस पर जम जाता है, और बृहस्पति की सतह पर, उदाहरण के लिए, औसत तापमान 138 डिग्री सेल्सियस है।

अमोनिया और अमोनियम

नाइट्रोजन के बड़े परिवार में एक अजीब यौगिक होता है - अमोनियम NH4। मुक्त रूप में यह कहीं नहीं पाया जाता है, लेकिन लवणों में यह क्षार धातु की भूमिका निभाता है। "अमोनियम" नाम 1808 में प्रसिद्ध अंग्रेजी रसायनज्ञ हम्फ्री डेवी द्वारा प्रस्तावित किया गया था। लैटिन शब्द अमोनियम का एक बार अर्थ था: अमोनियम से नमक। अमोनिया लीबिया का एक क्षेत्र है। मिस्र के देवता अम्मोन का एक मंदिर था, जिसके नाम से पूरे क्षेत्र को बुलाया जाता था। ऊँट की खाद को जलाकर अमोनिया का लंबे समय से अमोनियम लवण (मुख्य रूप से अमोनिया) प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता रहा है। लवणों के अपघटन के दौरान एक गैस प्राप्त हुई, जिसे अब अमोनिया कहा जाता है।

1787 से (उसी वर्ष "नाइट्रोजन" शब्द अपनाया गया था), रासायनिक नामकरण आयोग ने इस गैस को अमोनियाक नाम दिया। रूसी रसायनज्ञ वाई.डी. ज़खारोव को यह नाम बहुत लंबा लगा और 1801 में उन्होंने इसमें से दो अक्षर हटा दिए। इस तरह अमोनिया निकला।

हंसाने वाली गैस

पांच नाइट्रोजन ऑक्साइड में से दो - ऑक्साइड (NO) और डाइऑक्साइड (NO 2) - ने व्यापक औद्योगिक अनुप्रयोग पाया है। अन्य दो - नाइट्रस एनहाइड्राइड (एन 2 ओ 3) और नाइट्रिक एनहाइड्राइड (एन 2 ओ 5) - अक्सर प्रयोगशालाओं में नहीं पाए जाते हैं। पांचवां नाइट्रस ऑक्साइड (एन 2 ओ) है। इसका एक बहुत ही अजीबोगरीब शारीरिक प्रभाव होता है, जिसके लिए इसे अक्सर लाफिंग गैस कहा जाता है।

प्रख्यात अंग्रेजी रसायनज्ञ हम्फ्री डेवी ने विशेष सत्रों की व्यवस्था के लिए इस गैस का उपयोग किया। इस प्रकार डेवी के समकालीनों में से एक ने नाइट्रस ऑक्साइड की क्रिया का वर्णन किया: "कुछ सज्जन टेबल और कुर्सियों पर कूद गए, अन्य ने अपनी जीभ ढीली कर दी, और फिर भी अन्य ने विवाद करने की अत्यधिक प्रवृत्ति दिखाई।"

स्विफ्ट व्यर्थ हँसे

प्रमुख व्यंग्यकार जोनाथन स्विफ्ट ने समकालीन विज्ञान की बाँझपन का आसानी से मज़ाक उड़ाया। गुलिवर्स ट्रेवल्स में, लैगाडो अकादमी के विवरण में, एक मार्ग है: “उनके निपटान में दो बड़े कमरे थे, जो सबसे आश्चर्यजनक जिज्ञासाओं से भरे हुए थे; उनके निर्देशन में पचास सहायकों ने काम किया। कुछ ने हवा को एक सूखे घने पदार्थ में संघनित किया, उसमें से साल्टपीटर निकाला ... "

अब पतली हवा से निकलने वाला साल्टपीटर बिल्कुल वास्तविक चीज है। अमोनियम नाइट्रेट NH 4 NO 3 असल में हवा और पानी से बनता है।

जीवाणु नाइट्रोजन को बांधते हैं

यह विचार कि कुछ सूक्ष्मजीव हवा में नाइट्रोजन को बांध सकते हैं, पहली बार रूसी भौतिक विज्ञानी पी। कोसोविच द्वारा व्यक्त किया गया था। रूसी जैव रसायनज्ञ एस.एन. विनोग्रैडस्की मिट्टी से नाइट्रोजन को बांधने वाले बैक्टीरिया की एक प्रजाति को अलग करने वाले पहले व्यक्ति थे।

पौधे पिक्य हैं

दिमित्री निकोलाइविच प्रियनिशनिकोव ने पाया कि यदि पौधे को चुनने का अवसर दिया जाता है, तो वह नाइट्रेट के लिए अमोनिया नाइट्रोजन को तरजीह देता है। (नाइट्रेट्स नाइट्रिक अम्ल के लवण हैं)।

एक महत्वपूर्ण ऑक्सीकरण एजेंट

नाइट्रिक एसिड एचएनओ 3 रासायनिक उद्योग में उपयोग किए जाने वाले सबसे महत्वपूर्ण ऑक्सीकरण एजेंटों में से एक है। इसे तैयार करने वाले पहले, साल्टपीटर पर सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अभिनय करते हुए, 17 वीं शताब्दी के महानतम रसायनज्ञों में से एक थे। जोहान रुडोल्फ ग्लौबर।

नाइट्रिक एसिड की मदद से अब प्राप्त यौगिकों में कई बिल्कुल आवश्यक पदार्थ हैं: उर्वरक, रंजक, बहुलक सामग्री, विस्फोटक।

दोहरी भूमिका

कृषि रसायन में प्रयुक्त कुछ नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के दो कार्य होते हैं। उदाहरण के लिए, कैल्शियम साइनामाइड का उपयोग कपास उत्पादकों द्वारा एक डिफोलिएंट के रूप में किया जाता है, एक ऐसा पदार्थ जिसके कारण कटाई से पहले पत्तियां गिर जाती हैं। लेकिन यह यौगिक उर्वरक के रूप में भी कार्य करता है।

कीटनाशकों में नाइट्रोजन

नाइट्रोजन युक्त सभी पदार्थ किसी भी पौधे के विकास में योगदान नहीं करते हैं। फेनोक्सीएसेटिक और ट्राइक्लोरोफेनोक्सीऐसिटिक अम्लों के अमीन लवण शाकनाशी हैं। पहला अनाज फसलों के खेतों में खरपतवारों के विकास को रोकता है, दूसरा कृषि योग्य भूमि को साफ करने के लिए प्रयोग किया जाता है - यह छोटे पेड़ों और झाड़ियों को नष्ट कर देता है।

पॉलिमर: जैविक से अकार्बनिक

नाइट्रोजन परमाणु कई प्राकृतिक और सिंथेटिक पॉलिमर का हिस्सा हैं - प्रोटीन से लेकर नायलॉन तक। इसके अलावा, नाइट्रोजन कार्बन मुक्त, अकार्बनिक पॉलिमर का एक अनिवार्य तत्व है। अकार्बनिक रबर के अणु - पॉलीफॉस्फोनिट्राइल क्लोराइड - बंद चक्र होते हैं जो बारी-बारी से नाइट्रोजन और फास्फोरस परमाणुओं से बने होते हैं, जो क्लोरीन आयनों से घिरे होते हैं। अकार्बनिक पॉलिमर में कुछ धातुओं के नाइट्राइड भी शामिल हैं, जिनमें सभी पदार्थों में सबसे कठिन, बोराज़ोन शामिल है।

नाइट्रोजन
एन (नाइट्रोजेनियम),
रासायनिक तत्व (पर। संख्या 7) तत्वों की आवर्त सारणी के वीए उपसमूह। पृथ्वी के वायुमंडल में 78% (वॉल्यूम) नाइट्रोजन है। यह दिखाने के लिए कि नाइट्रोजन के ये भंडार कितने बड़े हैं, हम ध्यान दें कि पृथ्वी की सतह के प्रत्येक वर्ग किलोमीटर के ऊपर के वातावरण में इतना नाइट्रोजन है कि 50 मिलियन टन सोडियम नाइट्रेट या 10 मिलियन टन अमोनिया (नाइट्रोजन का एक यौगिक) हाइड्रोजन) इससे प्राप्त किया जा सकता है, और बस इतना ही। यह पृथ्वी की पपड़ी में निहित नाइट्रोजन का एक छोटा सा अंश है। मुक्त नाइट्रोजन का अस्तित्व इसकी जड़ता और सामान्य तापमान पर अन्य तत्वों के साथ बातचीत करने में कठिनाई को इंगित करता है। बाध्य नाइट्रोजन कार्बनिक और अकार्बनिक दोनों पदार्थों का हिस्सा है। वनस्पतियों और जीवों में प्रोटीन में कार्बन और ऑक्सीजन से बंधे नाइट्रोजन होते हैं। इसके अलावा, नाइट्रोजन युक्त अकार्बनिक यौगिक जैसे नाइट्रेट्स (NO3-), नाइट्राइट्स (NO2-), साइनाइड्स (CN-), नाइट्राइड्स (N3-) और एजाइड्स (N3-) ज्ञात हैं और बड़ी मात्रा में प्राप्त किए जा सकते हैं।
ऐतिहासिक संदर्भ।जीवन और दहन प्रक्रियाओं को बनाए रखने में वातावरण की भूमिका के अध्ययन के लिए समर्पित ए। लैवोसियर के प्रयोगों ने वातावरण में अपेक्षाकृत निष्क्रिय पदार्थ के अस्तित्व की पुष्टि की। दहन के बाद बची हुई गैस की तात्विक प्रकृति को स्थापित करने में विफल रहने के बाद, लैवोज़ियर ने इसे एज़ोट कहा, जिसका अर्थ प्राचीन ग्रीक में "बेजान" है। 1772 में एडिनबर्ग के डी. रदरफोर्ड ने स्थापित किया कि यह गैस एक तत्व है और इसे "हानिकारक वायु" कहा जाता है। नाइट्रोजन का लैटिन नाम ग्रीक शब्द नाइट्रोन और जीन से आया है, जिसका अर्थ है "साल्टपीटर बनाना"।
नाइट्रोजन स्थिरीकरण और नाइट्रोजन चक्र।"नाइट्रोजन स्थिरीकरण" शब्द का अर्थ है वायुमंडलीय नाइट्रोजन N2 को स्थिर करने की प्रक्रिया। प्रकृति में, यह दो तरह से हो सकता है: या तो मटर, तिपतिया घास और सोयाबीन जैसे फलियां, अपनी जड़ों पर नोड्यूल जमा करती हैं, जिसमें नाइट्रोजन को ठीक करने वाले बैक्टीरिया इसे नाइट्रेट्स में बदल देते हैं, या वायुमंडलीय नाइट्रोजन को बिजली की स्थिति में ऑक्सीजन के साथ ऑक्सीकृत किया जाता है। निर्वहन। एस. अरहेनियस ने पाया कि सालाना 400 मिलियन टन तक नाइट्रोजन इस तरह से तय होती है। वायुमंडल में, नाइट्रोजन ऑक्साइड वर्षा जल के साथ मिलकर नाइट्रिक और नाइट्रस एसिड बनाते हैं। इसके अलावा, यह पाया गया कि बारिश और हिमपात के साथ, लगभग। 6700 ग्राम नाइट्रोजन; मिट्टी में पहुँचकर वे नाइट्राइट और नाइट्रेट में बदल जाते हैं। पौधे प्रोटीन बनाने के लिए पौधे नाइट्रेट्स का उपयोग करते हैं। पशु, इन पौधों पर भोजन करते हुए, पौधों के प्रोटीन पदार्थों को आत्मसात करते हैं और उन्हें पशु प्रोटीन में परिवर्तित करते हैं। जानवरों और पौधों की मृत्यु के बाद, उनका अपघटन होता है, नाइट्रोजन यौगिक अमोनिया में परिवर्तित हो जाते हैं। अमोनिया का उपयोग दो तरह से किया जाता है: बैक्टीरिया जो नाइट्रेट नहीं बनाते हैं, इसे तत्वों में तोड़ देते हैं, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन छोड़ते हैं, और अन्य बैक्टीरिया इससे नाइट्राइट बनाते हैं, जो अन्य बैक्टीरिया द्वारा नाइट्रेट में ऑक्सीकृत होते हैं। इस प्रकार, नाइट्रोजन चक्र प्रकृति, या नाइट्रोजन चक्र में होता है।

नाभिक और इलेक्ट्रॉन के गोले की संरचना।प्रकृति में दो स्थिर नाइट्रोजन समस्थानिक हैं: 14 की द्रव्यमान संख्या के साथ (N में 7 प्रोटॉन और 7 न्यूट्रॉन होते हैं) और 15 की द्रव्यमान संख्या के साथ (7 प्रोटॉन और 8 न्यूट्रॉन होते हैं)। उनका अनुपात 99.635: 0.365 है, इसलिए नाइट्रोजन का परमाणु द्रव्यमान 14.008 है। अस्थिर नाइट्रोजन समस्थानिक 12N, 13N, 16N, 17N कृत्रिम रूप से प्राप्त किए गए थे। योजनाबद्ध रूप से, नाइट्रोजन परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना इस प्रकार है: 1s22s22px12py12pz1। नतीजतन, बाहरी (दूसरे) इलेक्ट्रॉन खोल पर 5 इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो रासायनिक बंधनों के निर्माण में भाग ले सकते हैं; नाइट्रोजन ऑर्बिटल्स भी इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार कर सकते हैं, अर्थात। ऑक्सीकरण अवस्था (-III) से (V) तक यौगिकों का निर्माण संभव है, और वे ज्ञात हैं।
परमाणु संरचना भी देखें।
आणविक नाइट्रोजन।गैस घनत्व की परिभाषाओं से यह स्थापित किया गया था कि नाइट्रोजन अणु द्विपरमाणुक है, अर्थात। नाइट्रोजन का आणविक सूत्र NєN (या N2) है। दो नाइट्रोजन परमाणुओं के लिए, प्रत्येक परमाणु के बाहरी तीन 2p इलेक्ट्रॉन एक ट्रिपल बॉन्ड बनाते हैं: N ::: N:, इलेक्ट्रॉन जोड़े बनाते हैं। मापा गया अंतरपरमाण्विक एन-एन दूरी 1.095 है। हाइड्रोजन के मामले में (हाइड्रोजन देखें), विभिन्न परमाणु स्पिनों के साथ नाइट्रोजन अणु होते हैं - सममित और एंटीसिमेट्रिक। सामान्य तापमान पर, सममित और एंटीसिमेट्रिक रूपों का अनुपात 2: 1 होता है। दो नाइट्रोजन संशोधनों को ठोस अवस्था में जाना जाता है: ए - क्यूबिक और बी - एक संक्रमण तापमान के साथ हेक्सागोनल ए (आर) बी -237.39 डिग्री सेल्सियस। संशोधन बी -209.96 डिग्री सेल्सियस पर पिघलता है और -195.78 डिग्री सेल्सियस पर 1 बजे उबलता है ( तालिका 1 देखें)। आणविक नाइट्रोजन के एक मोल (28.016 g या 6.023 * 10 23 अणु) की परमाणुओं (N2 2N) में पृथक्करण ऊर्जा लगभग -225 kcal है। इसलिए, परमाणु नाइट्रोजन एक शांत विद्युत निर्वहन के दौरान बन सकता है और आणविक नाइट्रोजन की तुलना में रासायनिक रूप से अधिक सक्रिय है।
प्राप्त करना और आवेदन करना।मौलिक नाइट्रोजन प्राप्त करने की विधि आवश्यक शुद्धता पर निर्भर करती है। अमोनिया के संश्लेषण के लिए नाइट्रोजन भारी मात्रा में प्राप्त होती है, जबकि महान गैसों के छोटे मिश्रण की अनुमति है।
वायुमंडल से नाइट्रोजन।आर्थिक रूप से, वायुमंडल से नाइट्रोजन की रिहाई शुद्ध हवा को द्रवीभूत करने की विधि की सस्तीता के कारण होती है (जल वाष्प, CO2, धूल और अन्य अशुद्धियाँ हटा दी जाती हैं)। ऐसी हवा के संपीड़न, शीतलन और विस्तार के क्रमिक चक्र इसके द्रवीकरण की ओर ले जाते हैं। तापमान में धीमी वृद्धि के साथ तरल हवा आंशिक आसवन के अधीन है। महान गैसें पहले निकलती हैं, फिर नाइट्रोजन और तरल ऑक्सीजन बची रहती है। शुद्धिकरण कई विभाजन प्रक्रियाओं द्वारा प्राप्त किया जाता है। यह विधि मुख्य रूप से अमोनिया के संश्लेषण के लिए सालाना कई लाख टन नाइट्रोजन का उत्पादन करती है, जो उद्योग और कृषि के लिए विभिन्न नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकी में एक फीडस्टॉक है। इसके अलावा, शुद्ध नाइट्रोजन वातावरण का उपयोग अक्सर तब किया जाता है जब ऑक्सीजन की उपस्थिति अस्वीकार्य होती है।
प्रयोगशाला के तरीके।उदाहरण के लिए, अमोनिया या अमोनियम आयन को ऑक्सीकरण करके, विभिन्न तरीकों से प्रयोगशाला में नाइट्रोजन की थोड़ी मात्रा प्राप्त की जा सकती है:

नाइट्राइट आयन द्वारा अमोनियम आयन के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया बहुत सुविधाजनक है:

अन्य विधियों को जाना जाता है - गर्म करने पर एज़ाइड्स का अपघटन, कॉपर (II) ऑक्साइड के साथ अमोनिया का अपघटन, सल्फामिक एसिड या यूरिया के साथ नाइट्राइट की बातचीत:

उच्च तापमान पर अमोनिया के उत्प्रेरक अपघटन के दौरान नाइट्रोजन भी प्राप्त किया जा सकता है:

भौतिक गुण।नाइट्रोजन के कुछ भौतिक गुण तालिका में दिए गए हैं। 1.
तालिका 1. नाइट्रोजन के कुछ भौतिक गुण
घनत्व, g / cm3 0.808 (तरल) गलनांक, ° -209.96 क्वथनांक, ° -195.8 क्रिटिकल तापमान, ° -147.1 क्रिटिकल प्रेशर, atma 33.5 क्रिटिकल डेंसिटी, g / cm3 a 0.311 स्पेसिफिक हीट, J / (molP) ) 14.56 (15 डिग्री सेल्सियस) पॉलिंग के अनुसार इलेक्ट्रोनगेटिविटी 3 सहसंयोजक त्रिज्या, 0.74 क्रिस्टल त्रिज्या, 1.4 (एम 3-) आयनीकरण क्षमता, डब्ल्यूबी

पहला 14.54 सेकंड 29.60

एतापमान और दबाव जिस पर तरल और गैसीय नाइट्रोजन का घनत्व समान होता है।
बीपहले बाहरी और निम्नलिखित इलेक्ट्रॉनों को निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा, प्रति 1 मोल परमाणु नाइट्रोजन।

रासायनिक गुण।जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, तापमान और दबाव की सामान्य परिस्थितियों में नाइट्रोजन की प्रमुख संपत्ति इसकी जड़ता, या कम रासायनिक गतिविधि है। नाइट्रोजन की इलेक्ट्रॉनिक संरचना में 2s स्तर पर एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी और तीन आधे भरे हुए 2p ऑर्बिटल्स होते हैं, इसलिए एक नाइट्रोजन परमाणु चार अन्य परमाणुओं से अधिक नहीं बांध सकता है, अर्थात। इसकी समन्वय संख्या चार है। परमाणु का छोटा आकार परमाणुओं या परमाणुओं के समूहों की संख्या को भी सीमित करता है जो इससे जुड़े हो सकते हैं। इसलिए, वीए उपसमूह के अन्य सदस्यों के कई यौगिकों में या तो नाइट्रोजन यौगिकों के बीच कोई एनालॉग नहीं है, या समान नाइट्रोजन यौगिक अस्थिर हैं। इस प्रकार, PCl5 एक स्थिर यौगिक है, जबकि NCl5 मौजूद नहीं है। एक नाइट्रोजन परमाणु दूसरे नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ने में सक्षम होता है, जिससे कई काफी स्थिर यौगिक बनते हैं, जैसे कि हाइड्राज़िन N2H4 और धातु azides MN3। इस प्रकार का बंधन रासायनिक तत्वों (कार्बन और सिलिकॉन के अपवाद के साथ) के लिए असामान्य है। ऊंचे तापमान पर, नाइट्रोजन कई धातुओं के साथ आंशिक रूप से आयनिक MxNy नाइट्राइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है। इन यौगिकों में नाइट्रोजन ऋणावेशित होती है। टेबल 2 ऑक्सीकरण अवस्थाओं और संगत यौगिकों के उदाहरण दिखाता है।
तालिका 2. नाइट्रोजन ऑक्सीकरण डिग्री और संबंधित यौगिक
ऑक्सीकरण अवस्था यौगिकों के उदाहरण
-III अमोनिया NH3, अमोनियम आयन NH4 +, नाइट्राइड्स M3N2 -II हाइड्राज़िन N2H4 -I हाइड्रॉक्सिलमाइन NH2OH I सोडियम हाइपोनाइट्राइट Na2N2O2, नाइट्रिक ऑक्साइड (I) N2O II नाइट्रिक ऑक्साइड (II) NO III नाइट्रिक ऑक्साइड (III) N2O2, सोडियम नाइट्राइट NaNO2 IV ऑक्साइड नाइट्रोजन (IV) NO2, डिमर N2O4 V नाइट्रिक ऑक्साइड (V) N2O5, नाइट्रिक एसिड HNO3 और इसके लवण (नाइट्रेट) नाइट्राइड। अधिक विद्युत धनात्मक तत्वों वाले नाइट्रोजन यौगिक, धातु और अधातु - नाइट्राइड - कार्बाइड और हाइड्राइड के समान होते हैं। एम-एन बांड की प्रकृति के आधार पर, उन्हें आयनिक, सहसंयोजक और एक मध्यवर्ती प्रकार के बंधन के साथ विभाजित किया जा सकता है। एक नियम के रूप में, ये क्रिस्टलीय पदार्थ हैं।
आयनिक नाइट्राइड।इन यौगिकों में बंधन में N3- आयन के गठन के साथ धातु से नाइट्रोजन में इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण शामिल है। इन नाइट्राइड में Li3N, Mg3N2, Zn3N2 और Cu3N2 शामिल हैं। लिथियम के अलावा, अन्य क्षार धातुएं IA नाइट्राइड उपसमूह नहीं बनाती हैं। आयनिक नाइट्राइड में उच्च गलनांक होते हैं और NH3 और धातु हाइड्रॉक्साइड बनाने के लिए पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।
सहसंयोजक नाइट्राइड।जब नाइट्रोजन इलेक्ट्रॉन किसी अन्य तत्व के इलेक्ट्रॉनों के साथ नाइट्रोजन से दूसरे परमाणु में स्थानांतरित किए बिना एक बंधन के निर्माण में भाग लेते हैं, तो एक सहसंयोजक बंधन वाले नाइट्राइड बनते हैं। हाइड्रोजन नाइट्राइड (जैसे अमोनिया और हाइड्राज़िन) पूरी तरह से सहसंयोजक होते हैं, जैसे नाइट्रोजन हैलाइड (NF3 और NCl3)। सहसंयोजक नाइट्राइड में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, Si3N4, P3N5 और BN - अत्यधिक स्थिर सफेद पदार्थ, और BN में दो एलोट्रोपिक संशोधन हैं: हेक्सागोनल और हीरे की तरह। उत्तरार्द्ध उच्च दबाव और तापमान पर बनता है और इसकी कठोरता हीरे के करीब होती है।
एक मध्यवर्ती प्रकार के बंधन के साथ नाइट्राइड।संक्रमण तत्व NH3 के साथ उच्च तापमान पर प्रतिक्रिया करके यौगिकों का एक असामान्य वर्ग बनाते हैं जिसमें नाइट्रोजन परमाणु नियमित रूप से दूरी वाले धातु परमाणुओं के बीच वितरित किए जाते हैं। इन यौगिकों में इलेक्ट्रॉनों का कोई स्पष्ट विस्थापन नहीं होता है। ऐसे नाइट्राइड के उदाहरण Fe4N, W2N, Mo2N, Mn3N2 हैं। ये यौगिक आम तौर पर पूरी तरह से निष्क्रिय होते हैं और इनमें अच्छी विद्युत चालकता होती है।
नाइट्रोजन के हाइड्रोजन यौगिक।नाइट्रोजन और हाइड्रोजन परस्पर क्रिया करके ऐसे यौगिक बनाते हैं जो अस्पष्ट रूप से हाइड्रोकार्बन से मिलते-जुलते हैं (ऑर्गेनिक केमिस्ट्री भी देखें)। श्रृंखला में नाइट्रोजन परमाणुओं की संख्या में वृद्धि के साथ हाइड्रोजन नाइट्रोजन की स्थिरता कम हो जाती है, हाइड्रोकार्बन के विपरीत, जो लंबी श्रृंखलाओं में भी स्थिर होते हैं। सबसे महत्वपूर्ण हाइड्रोजन नाइट्राइड अमोनिया NH3 और हाइड्राज़िन N2H4 हैं। इनमें हाइड्रोज़ोइक एसिड HNNN (HN3) भी शामिल है।
अमोनिया NH3.अमोनिया आधुनिक अर्थव्यवस्था के सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक उत्पादों में से एक है। 20 वीं सदी के अंत में। यूएसए ने लगभग उत्पादन किया। सालाना 13 मिलियन टन अमोनिया (निर्जल अमोनिया के संदर्भ में)।
अणु संरचना। NH3 अणु की संरचना लगभग पिरामिडनुमा होती है। H-N-H बंध कोण 107° है, जो 109° के चतुष्फलकीय कोण के निकट है। एक साझा इलेक्ट्रॉन जोड़ी एक संलग्न समूह के बराबर है, परिणामस्वरूप, नाइट्रोजन की समन्वय संख्या 4 है और नाइट्रोजन टेट्राहेड्रोन के केंद्र में स्थित है।

अमोनिया गुण।पानी की तुलना में अमोनिया के कुछ भौतिक गुण तालिका में दिए गए हैं। 3.

तालिका 3. अमोनिया और पानी के कुछ भौतिक गुण

आणविक भार की निकटता और आणविक संरचना की समानता के बावजूद, अमोनिया के क्वथनांक और गलनांक पानी की तुलना में बहुत कम होते हैं। यह अमोनिया की तुलना में पानी में इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड की अपेक्षाकृत अधिक ताकत के कारण होता है (ऐसे इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड को हाइड्रोजन कहा जाता है)।
विलायक के रूप में अमोनिया।तरल अमोनिया का उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक और द्विध्रुवीय क्षण इसे ध्रुवीय या आयनिक अकार्बनिक पदार्थों के लिए विलायक के रूप में उपयोग करने के लिए उपयुक्त बनाता है। अमोनिया विलायक पानी और एथिल अल्कोहल जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स के बीच मध्यवर्ती है। क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुएं अमोनिया में घुलकर गहरे नीले रंग के विलयन बनाती हैं। यह माना जा सकता है कि योजना के अनुसार विलयन में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का विलयन और आयनीकरण होता है

नीला इलेक्ट्रॉनों के सॉल्वैंशन और गति के साथ, या तरल में "छेद" की गतिशीलता के साथ जुड़ा हुआ है। तरल अमोनिया में उच्च सोडियम सांद्रता पर, समाधान कांस्य रंग लेता है और इसमें उच्च विद्युत चालकता होती है। अमोनिया के वाष्पीकरण या सोडियम क्लोराइड को मिलाकर इस तरह के घोल से अनबाउंड क्षार धातु को पुनः प्राप्त किया जा सकता है। अमोनिया में धातुओं के विलयन अच्छे अपचायक होते हैं। तरल अमोनिया में स्व-आयनीकरण होता है

पानी में प्रक्रिया के समान

दोनों प्रणालियों के कुछ रासायनिक गुणों की तुलना तालिका में की गई है। 4. विलायक के रूप में तरल अमोनिया कुछ मामलों में फायदेमंद होता है जब पानी के साथ घटकों की तेजी से बातचीत (उदाहरण के लिए, ऑक्सीकरण और कमी) के कारण पानी में प्रतिक्रियाएं करना असंभव होता है। उदाहरण के लिए, तरल अमोनिया में, कैल्शियम CaCl2 और K बनाने के लिए KCl के साथ प्रतिक्रिया करता है, क्योंकि CaCl2 तरल अमोनिया में अघुलनशील है, और K घुलनशील है, और प्रतिक्रिया पूरी तरह से आगे बढ़ती है। पानी के साथ Ca की तीव्र अंतःक्रिया के कारण जल में ऐसी अभिक्रिया असंभव है। अमोनिया प्राप्त करना। गैसीय NH3 एक मजबूत आधार की क्रिया के तहत अमोनियम लवण से मुक्त होता है, उदाहरण के लिए, NaOH:

विधि प्रयोगशाला स्थितियों में लागू होती है। छोटे पैमाने पर अमोनिया का उत्पादन भी नाइट्राइड के हाइड्रोलिसिस पर आधारित होता है, उदाहरण के लिए Mg3N2, पानी के साथ। कैल्शियम साइनामाइड CaCN2 भी पानी के साथ बातचीत करते समय अमोनिया बनाता है। अमोनिया के उत्पादन की मुख्य औद्योगिक विधि उच्च तापमान और दबाव पर वायुमंडलीय नाइट्रोजन और हाइड्रोजन से इसका उत्प्रेरक संश्लेषण है:

इस संश्लेषण के लिए हाइड्रोजन हाइड्रोकार्बन के थर्मल क्रैकिंग, कोयले या लोहे पर जल वाष्प की क्रिया, जल वाष्प के साथ अल्कोहल का अपघटन, या पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है। प्रक्रिया की स्थितियों (तापमान, दबाव, उत्प्रेरक) में भिन्न, अमोनिया के संश्लेषण के लिए बहुत सारे पेटेंट प्राप्त किए गए हैं। कोयले के तापीय आसवन द्वारा औद्योगिक उत्पादन की एक विधि है। एफ। गेबर और के। बॉश के नाम अमोनिया संश्लेषण के तकनीकी विकास से जुड़े हैं।
अमोनिया के रासायनिक गुण।तालिका में उल्लिखित प्रतिक्रियाओं के अलावा। 4, अमोनिया पानी के साथ प्रतिक्रिया करके यौगिक NH3CHH2O बनाता है, जिसे अक्सर गलती से अमोनियम हाइड्रॉक्साइड NH4OH माना जाता है; वास्तव में, समाधान में NH4OH का अस्तित्व सिद्ध नहीं हुआ है। अमोनिया ("अमोनिया") के एक जलीय घोल में मुख्य रूप से NH3, H2O और पृथक्करण के दौरान बनने वाले NH4 + और OH- आयनों की कम सांद्रता होती है।

अमोनिया का मुख्य लक्षण नाइट्रोजन के एक अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण है: NH3। इसलिए, NH3 एक लुईस बेस है, जिसमें एक उच्च न्यूक्लियोफिलिक गतिविधि होती है, जो एक प्रोटॉन या हाइड्रोजन परमाणु के नाभिक के साथ जुड़ाव के रूप में प्रकट होती है:

कोई भी आयन या अणु जो एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी (इलेक्ट्रोफिलिक यौगिक) को स्वीकार करने में सक्षम है, NH3 के साथ एक समन्वय यौगिक बनाने के लिए प्रतिक्रिया करेगा। उदाहरण के लिए:

प्रतीक एमएन + एक संक्रमण धातु आयन (आवर्त सारणी के बी-उपसमूह, उदाहरण के लिए, Cu2 +, Mn2 +, आदि) का प्रतिनिधित्व करता है। कोई भी प्रोटिक (यानी एच युक्त) एसिड अमोनियम नाइट्रेट NH4NO3, अमोनियम क्लोराइड NH4Cl, अमोनियम सल्फेट (NH4) 2SO4, अमोनियम फॉस्फेट (NH4) 3PO4 जैसे अमोनियम लवण बनाने के लिए जलीय घोल में अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करता है। इन लवणों का व्यापक रूप से कृषि में उर्वरकों के रूप में उपयोग किया जाता है ताकि मिट्टी में नाइट्रोजन की शुरूआत की जा सके। अमोनियम नाइट्रेट का उपयोग सस्ते विस्फोटक के रूप में भी किया जाता है; इसका उपयोग सबसे पहले ईंधन तेल (डीजल तेल) के साथ किया गया था। अमोनिया का एक जलीय घोल सीधे मिट्टी में या सिंचाई के पानी के साथ प्रयोग किया जाता है। अमोनिया और कार्बन डाइऑक्साइड से संश्लेषण द्वारा प्राप्त यूरिया NH2CONH2, भी एक उर्वरक है। अमाइड बनाने के लिए अमोनिया गैस Na और K जैसी धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करती है:

अमाइड बनाने के लिए अमोनिया हाइड्राइड और नाइट्राइड के साथ प्रतिक्रिया करता है:

क्षार धातु एमाइड (जैसे NaNH2) गर्म होने पर N2O के साथ प्रतिक्रिया करके एज़ाइड बनाते हैं:

गैसीय NH3 उच्च तापमान पर धातुओं के लिए भारी धातु आक्साइड को कम करता है, जाहिर तौर पर N2 और H2 में अमोनिया के अपघटन के परिणामस्वरूप बनने वाले हाइड्रोजन के कारण:

NH3 अणु में हाइड्रोजन परमाणुओं को हलोजन द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। आयोडीन सांद्र NH3 विलयन से अभिक्रिया करके NI3 युक्त मिश्रण बनाता है। यह पदार्थ बहुत अस्थिर होता है और थोड़े से यांत्रिक प्रभाव पर फट जाता है। जब NH3 Cl2 के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो क्लोरैमाइन NCl3, NHCl2 और NH2Cl बनते हैं। जब अमोनिया सोडियम हाइपोक्लोराइट NaOCl (NaOH और Cl2 से निर्मित) के संपर्क में आता है, तो अंतिम उत्पाद हाइड्राज़िन होता है:

हाइड्राज़ीन।उपरोक्त अभिक्रियाएँ N2H4CHH2O संरचना के हाइड्राज़िन मोनोहाइड्रेट तैयार करने के लिए एक विधि का प्रतिनिधित्व करती हैं। बाओ या अन्य निर्जलीकरण पदार्थों के साथ मोनोहाइड्रेट के एक विशेष आसवन द्वारा निर्जल हाइड्राज़िन का निर्माण होता है। गुणों के संदर्भ में, हाइड्राज़िन हाइड्रोजन पेरोक्साइड H2O2 जैसा दिखता है। शुद्ध निर्जल हाइड्राज़िन एक रंगहीन हीड्रोस्कोपिक तरल है जो ११३.५ डिग्री सेल्सियस पर उबलता है; पानी में अच्छी तरह से घुलनशील, एक कमजोर आधार बनाता है

एक अम्लीय माध्यम (H +) में, हाइड्राज़िन [] + X- प्रकार के घुलनशील हाइड्रोज़ोनियम लवण बनाता है। जिस आसानी से हाइड्राज़िन और उसके कुछ डेरिवेटिव (उदाहरण के लिए, मिथाइलहाइड्राज़िन) ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, इसे तरल प्रणोदक के एक घटक के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है। हाइड्राज़ीन और इसके सभी डेरिवेटिव अत्यधिक विषैले होते हैं। नाइट्रोजन ऑक्साइड। ऑक्सीजन के साथ यौगिकों में, नाइट्रोजन सभी ऑक्सीकरण अवस्थाओं को प्रदर्शित करता है, ऑक्साइड बनाता है: N2O, NO, N2O3, NO2 (N2O4), N2O5। नाइट्रोजन पेरोक्साइड (NO3, NO4) के बनने के बारे में बहुत कम जानकारी है। नाइट्रिक ऑक्साइड (I) N2O (डाइनिट्रोजन मोनोऑक्साइड) अमोनियम नाइट्रेट के थर्मल पृथक्करण द्वारा प्राप्त किया जाता है:

अणु में एक रैखिक संरचना होती है

N2O कमरे के तापमान पर काफी निष्क्रिय है, लेकिन उच्च तापमान पर आसानी से ऑक्सीकरण योग्य सामग्री के दहन का समर्थन कर सकता है। N2O, जिसे लाफिंग गैस के रूप में जाना जाता है, दवा में हल्के एनेस्थीसिया के लिए प्रयोग किया जाता है। नाइट्रिक ऑक्साइड (II) NO, एक रंगहीन गैस, ऑक्सीजन की उपस्थिति में अमोनिया के उत्प्रेरक थर्मल पृथक्करण के उत्पादों में से एक है:

नाइट्रिक एसिड के ऊष्मीय अपघटन के दौरान या तनु नाइट्रिक एसिड के साथ तांबे की प्रतिक्रिया के दौरान NO भी बनता है:

NO बहुत उच्च तापमान पर साधारण पदार्थों (N2 और O2) से संश्लेषण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक विद्युत निर्वहन में। NO अणु की संरचना में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है। इस संरचना वाले यौगिक विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। तरल या ठोस अवस्था में, ऑक्साइड का रंग नीला होता है, क्योंकि अयुग्मित इलेक्ट्रॉन तरल अवस्था में आंशिक जुड़ाव और ठोस अवस्था में कमजोर डिमराइजेशन का कारण बनता है: 2NO N2O2। नाइट्रोजन ऑक्साइड (III) N2O3 (नाइट्रोजन ट्राइऑक्साइड) - नाइट्रस एसिड एनहाइड्राइड: N2O3 + H2O 2HNO2। शुद्ध N2O3 NO और NO2 के एक समान आणविक मिश्रण से कम तापमान (-20 ° C) पर नीले तरल के रूप में प्राप्त किया जा सकता है। N2O3 केवल ठोस अवस्था में कम तापमान (mp -102.3 ° C) पर स्थिर होता है, तरल और गैसीय अवस्था में यह NO और NO2 में फिर से विघटित हो जाता है। नाइट्रिक ऑक्साइड (IV) NO2 (नाइट्रोजन डाइऑक्साइड) के अणु में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन भी होता है (ऊपर नाइट्रिक ऑक्साइड (II) देखें)। अणु की संरचना में एक तीन-इलेक्ट्रॉन बंधन ग्रहण किया जाता है, और अणु एक मुक्त कट्टरपंथी के गुणों को प्रदर्शित करता है (एक पंक्ति दो युग्मित इलेक्ट्रॉनों से मेल खाती है):

NO2 ऑक्सीजन से अधिक अमोनिया के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण द्वारा या हवा में NO के ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है:

और प्रतिक्रियाओं से भी:

कमरे के तापमान पर, NO2 एक गहरे भूरे रंग की गैस है जिसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति के कारण चुंबकीय गुण होते हैं। 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर, NO2 अणु डाइनाइट्रोजन टेट्रोक्साइड में मंद हो जाता है, और -9.3 डिग्री सेल्सियस पर डिमराइजेशन पूरी तरह से आगे बढ़ता है: 2NO2 N2O4। तरल अवस्था में, केवल 1% NO2 अविभाजित होता है, और 100 ° C पर यह 10% N2O4 के डिमर के रूप में रहता है। NO2 (या N2O4) नाइट्रिक एसिड बनाने के लिए गर्म पानी में प्रतिक्रिया करता है: 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO। इसलिए, औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण उत्पाद - नाइट्रिक एसिड के उत्पादन में एक मध्यवर्ती चरण के रूप में NO2 तकनीक बहुत महत्वपूर्ण है। नाइट्रिक ऑक्साइड (V) N2O5 (अप्रचलित नाइट्रिक एसिड एनहाइड्राइड) एक सफेद क्रिस्टलीय पदार्थ है, जो फॉस्फोरस ऑक्साइड P4O10 की उपस्थिति में नाइट्रिक एसिड के निर्जलीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है:

N2O5 हवा की नमी में आसानी से घुल जाता है, फिर से HNO3 बनाता है। N2O5 के गुण संतुलन द्वारा निर्धारित होते हैं

N2O5 एक अच्छा ऑक्सीकरण एजेंट है, आसानी से, कभी-कभी हिंसक रूप से, धातुओं और कार्बनिक यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करता है, और गर्म होने पर शुद्ध अवस्था में फट जाता है। N2O5 की संभावित संरचना को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है

नाइट्रोजन ऑक्सोएसिड।तीन ऑक्सो एसिड नाइट्रोजन के लिए जाने जाते हैं: हाइपो-नाइट्रोजनस H2N2O2, नाइट्रोजनस HNO2, और नाइट्रोजनस HNO3। हाइपो-नाइट्रोजनस एसिड H2N2O2 एक बहुत ही अस्थिर यौगिक है, जो एक भारी धातु नमक से एक गैर-जलीय माध्यम में बनता है - एक अन्य एसिड की कार्रवाई के तहत हाइपोनाइट्राइट: M2N2O2 + 2HX 2MX + H2N2O2। समाधान का वाष्पीकरण प्रस्तावित संरचना H-O-N = N-O-H के साथ एक सफेद विस्फोटक बनाता है।
नाइट्रस एसिड HNO2 अपने शुद्ध रूप में मौजूद नहीं है, हालांकि, बेरियम नाइट्राइट में सल्फ्यूरिक एसिड मिलाने पर इसकी कम सांद्रता के जलीय घोल बनते हैं:

पानी में NO और NO2 (या N2O3) के एक विषुवतीय मिश्रण को घोलने से भी नाइट्रस एसिड बनता है। नाइट्रस अम्ल एसिटिक अम्ल से थोड़ा अधिक प्रबल होता है। इसमें नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था +3 (इसकी संरचना H-O-N = O) है, अर्थात्। यह एक ऑक्सीकरण एजेंट और एक कम करने वाला एजेंट दोनों हो सकता है। एजेंटों को कम करने की कार्रवाई के तहत, यह आमतौर पर NO तक कम हो जाता है, और जब ऑक्सीडेंट के साथ बातचीत करते हैं, तो यह नाइट्रिक एसिड में ऑक्सीकृत हो जाता है। नाइट्रिक एसिड में कुछ पदार्थों, जैसे धातु या आयोडाइड आयन की विघटन दर, अशुद्धता के रूप में मौजूद नाइट्रस एसिड की एकाग्रता पर निर्भर करती है। नाइट्रस एसिड के लवण - नाइट्राइट - सिल्वर नाइट्राइट को छोड़कर, पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं। NaNO2 का उपयोग रंगों के उत्पादन में किया जाता है। नाइट्रिक एसिड HNO3 मुख्य रासायनिक उद्योग के सबसे महत्वपूर्ण अकार्बनिक उत्पादों में से एक है। इसका उपयोग कई अन्य अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों की प्रौद्योगिकियों में किया जाता है, उदाहरण के लिए, विस्फोटक, उर्वरक, पॉलिमर और फाइबर, रंजक, फार्मास्यूटिकल्स, आदि।
यह सभी देखेंरासायनिक तत्व।
साहित्य
अज़ोचिक की हैंडबुक। एम।, 1969 नेक्रासोव बी.वी. सामान्य रसायन विज्ञान की मूल बातें। एम., 1973 नाइट्रोजन स्थिरीकरण की समस्याएं। अकार्बनिक और भौतिक रसायन। एम., 1982

कोलियर का विश्वकोश। - खुला समाज. 2000 .

समानार्थी शब्द:

देखें कि "नाइट्रोजन" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

- (एन) रासायनिक तत्व, गैस, रंगहीन, स्वादहीन और गंधहीन; हवा का 4/5 (79%) बनाता है; धड़कता है वजन 0.972; परमाणु भार 14; 140 डिग्री सेल्सियस पर तरल में संघनित होता है। और 200 वायुमंडल का दबाव; कई पौधों और जानवरों के पदार्थों का एक अभिन्न अंग। शब्दकोश… … रूसी भाषा के विदेशी शब्दों का शब्दकोश

नाइट्रोजन- नाइट्रोजन, रसायन। तत्व, चार. एन (फ्रेंच AZ), क्रमांक 7, पर। वी 14.008; क्वथनांक 195.7 °; 1 लीटर ए. 0 डिग्री और 760 मिमी दबाव पर। वजन 1.2508 ग्राम [अव्य। नाइट्रोजनियम ("साल्टपीटर उत्पन्न करना"), यह। स्टिकस्टॉफ ("घुटन ... ... महान चिकित्सा विश्वकोश

- (lat.Nitrogenium) N, आवर्त प्रणाली के समूह V का रासायनिक तत्व, परमाणु क्रमांक 7, परमाणु द्रव्यमान 14.0067। नाम ग्रीक से एक नकारात्मक उपसर्ग और ज़ो लाइफ (सांस लेने और जलने का समर्थन नहीं करता है) से है। मुक्त नाइट्रोजन में 2 परमाणु होते हैं... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

नाइट्रोजन- और एम। अज़ोटे एम। अरब। 1787. लेक्सिस। 1. कीमिया धातुओं का पहला पदार्थ धात्विक पारा है। क्रमांक 18. उन्होंने दुनिया भर में पैरासेल्सस को अंत तक स्थापित किया, सभी को अपने लॉडानम और नाइट्रोजन को बहुत ही उचित मूल्य पर देने के लिए, सभी संभव को ठीक करने के लिए ... ... रूसी गैलिसिज़्म का ऐतिहासिक शब्दकोश

- (नाइट्रोजेनियम), एन, आवधिक प्रणाली के समूह वी का रासायनिक तत्व, परमाणु संख्या 7, परमाणु द्रव्यमान 14.0067; गैस, बीपी 195.80 एसएचएस। नाइट्रोजन वायु का मुख्य घटक है (आयतन के अनुसार 78.09%), सभी जीवित जीवों का एक हिस्सा है (मानव शरीर में ... ... आधुनिक विश्वकोश

नाइट्रोजन- (नाइट्रोजेनियम), एन, आवधिक प्रणाली के समूह वी का रासायनिक तत्व, परमाणु संख्या 7, परमाणु द्रव्यमान 14.0067; गैस, बीपी 195.80 डिग्री सेल्सियस। नाइट्रोजन वायु का मुख्य घटक है (आयतन के अनुसार 78.09%), सभी जीवित जीवों (मानव शरीर में) का एक हिस्सा है। सचित्र विश्वकोश शब्दकोश

- (रासायनिक चिन्ह एन, परमाणु भार 14) रासायनिक तत्वों में से एक; एक रंगहीन गैस जिसमें कोई गंध या स्वाद नहीं होता है; इनपुट में बहुत कम घुलनशील। इसका विशिष्ट गुरुत्व 0.972 है। जिनेवा में पिक्टेट और पेरिस में कैल्हेटे नाइट्रोजन को उच्च दबाव के अधीन करके गाढ़ा करने में सफल रहे ... ब्रोकहॉस और एफ्रॉन का विश्वकोश

अनुभवी माली के बगीचे की दवा कैबिनेट में, हमेशा क्रिस्टलीय आयरन विट्रियल या फेरस सल्फेट होता है। कई अन्य रसायनों की तरह, इसमें ऐसे गुण होते हैं जो बागवानी फसलों को कई बीमारियों और कीटों से बचाते हैं। इस लेख में, हम बगीचे के पौधों को रोगों और कीटों के इलाज के लिए आयरन सल्फेट के उपयोग की विशेषताओं और साइट पर इसके उपयोग के अन्य विकल्पों के बारे में बात करेंगे।

ऐसे समय थे जब "वृक्ष-उद्यान", "पारिवारिक वृक्ष", "संग्रह वृक्ष", "बहु-वृक्ष" की अवधारणाएं मौजूद नहीं थीं। और ऐसा चमत्कार केवल "मिचुरिनिस्ट्स" के घर में ही देखा जा सकता था - जो लोग अपने पड़ोसियों को अपने बगीचों को देखकर चकित थे। वहाँ, एक सेब, नाशपाती या बेर पर, न केवल विभिन्न पकने की अवधि की किस्में पकती हैं, बल्कि विभिन्न रंगों और आकारों की भी होती हैं। ऐसे प्रयोगों से बहुत से लोग निराश नहीं हुए, लेकिन केवल वे जो कई परीक्षणों और त्रुटियों से डरते नहीं थे।

दुर्भाग्य से, हमारे देश की जलवायु परिस्थितियाँ बिना रोपाई के कई फ़सलें उगाने के लिए उपयुक्त नहीं हैं। स्वस्थ और मजबूत पौध उच्च गुणवत्ता वाली फसल की गारंटी है, बदले में, रोपाई की गुणवत्ता कई कारकों पर निर्भर करती है: यहां तक ​​​​कि स्वस्थ दिखने वाले बीज भी रोगजनकों से संक्रमित हो सकते हैं जो लंबे समय तक बीज की सतह पर रहते हैं, और बाद में बुवाई, अनुकूल परिस्थितियों में पड़ने पर, वे सक्रिय हो जाते हैं और युवा और अपरिपक्व पौधों को संक्रमित करते हैं

हमारा परिवार टमाटर का बहुत शौकीन है, इसलिए देश में ज्यादातर बेड इस संस्कृति के लिए विशेष रूप से दिए गए हैं। हर साल हम नई दिलचस्प किस्मों को आजमाने की कोशिश करते हैं, और उनमें से कुछ जड़ पकड़ लेते हैं और प्यार हो जाते हैं। साथ ही, कई वर्षों की बागवानी में, हमने पहले से ही पसंदीदा किस्मों का एक सेट बनाया है जो हर मौसम में रोपण के लिए अनिवार्य हैं। हम मजाक में ऐसे टमाटरों को "विशेष प्रयोजन" की किस्में कहते हैं - ताजा सलाद, जूस, अचार और भंडारण के लिए।

बर्फ अभी पूरी तरह से नहीं पिघली है, और उपनगरीय क्षेत्रों के बेचैन मालिक पहले से ही बगीचे में काम के दायरे का आकलन करने की जल्दी में हैं। और यहाँ वास्तव में करने के लिए कुछ है। और, शायद, शुरुआती वसंत में सोचने वाली सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि अपने बगीचे को बीमारियों और कीटों से कैसे बचाया जाए। अनुभवी माली जानते हैं कि इन प्रक्रियाओं को मौके पर नहीं छोड़ा जा सकता है, और बाद में प्रसंस्करण समय में देरी और स्थगित करने से फल की उपज और गुणवत्ता में काफी कमी आ सकती है।

यदि आप अपने दम पर इनडोर पौधों को उगाने के लिए मिट्टी का मिश्रण तैयार कर रहे हैं, तो आपको अपेक्षाकृत नए, दिलचस्प और, मेरी राय में, आवश्यक घटक - नारियल सब्सट्रेट पर करीब से नज़र डालनी चाहिए। सभी ने शायद अपने जीवन में कम से कम एक बार नारियल और उसके "झबरा" खोल को लंबे रेशों से ढका देखा हो। कई स्वादिष्ट उत्पाद नारियल (वास्तव में ड्रूप) से बनाए जाते हैं, लेकिन गोले और रेशे सिर्फ उत्पादन अपशिष्ट हुआ करते थे।

डिब्बाबंद मछली और पनीर पाई दैनिक या रविवार के मेनू के लिए एक साधारण दोपहर का भोजन या रात का खाना है। पाई को मध्यम भूख वाले 4-5 लोगों के छोटे परिवार के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस पेस्ट्री में एक ही बार में सब कुछ है - मछली, और आलू, और पनीर, और आटे से एक खस्ता क्रस्ट, सामान्य तौर पर, लगभग एक बंद कैलज़ोन पिज्जा की तरह, केवल स्वादिष्ट और सरल। डिब्बाबंद मछली कुछ भी हो सकती है - मैकेरल, सॉरी, गुलाबी सामन या सार्डिन, अपने स्वाद के अनुसार चुनें। यह केक भी उबली हुई मछली से तैयार किया जाता है।

अंजीर, अंजीर, अंजीर के पेड़ - ये सभी एक ही पौधे के नाम हैं, जिन्हें हम भूमध्यसागरीय जीवन से जोड़ते हैं। जिसने कम से कम एक बार अंजीर के फल का स्वाद चखा है, वह जानता है कि यह कितना स्वादिष्ट है। लेकिन नाजुक मीठे स्वाद के अलावा, वे बहुत स्वस्थ भी होते हैं। और यहाँ एक दिलचस्प विवरण है: यह पता चला है कि अंजीर पूरी तरह से सरल पौधा है। इसके अलावा, इसे मध्य लेन में या घर में - एक कंटेनर में एक भूखंड पर सफलतापूर्वक उगाया जा सकता है।

स्वादिष्ट मलाईदार समुद्री भोजन सूप एक घंटे से भी कम समय में पक जाता है, यह कोमल और मलाईदार हो जाता है। अपने स्वाद और बटुए के अनुसार समुद्री भोजन चुनें, यह एक समुद्री भोजन कॉकटेल, राजा झींगा और स्क्विड हो सकता है। मैं गोले में बड़े झींगे और मसल्स के साथ सूप बना रहा था। सबसे पहले, यह बहुत स्वादिष्ट है, और दूसरी बात, यह सुंदर है। यदि आप उत्सव के रात्रिभोज या दोपहर के भोजन के लिए खाना बना रहे हैं, तो गोले में मसल्स और बड़े बिना छिलके वाले झींगा एक प्लेट पर स्वादिष्ट और प्यारे लगते हैं।

अक्सर, अनुभवी गर्मियों के निवासियों को भी टमाटर की पौध उगाने में कठिनाई होती है। कुछ के लिए, सभी रोपे लम्बी और कमजोर हो जाते हैं, दूसरों के लिए, वे अचानक गिरने लगते हैं और मर जाते हैं। बात यह है कि एक अपार्टमेंट में बढ़ते अंकुर के लिए आदर्श परिस्थितियों को बनाए रखना मुश्किल है। किसी भी पौधे के अंकुरों को भरपूर रोशनी, पर्याप्त नमी और इष्टतम तापमान प्रदान करने की आवश्यकता होती है। एक अपार्टमेंट में टमाटर के पौधे उगाते समय आपको और क्या जानने और देखने की आवश्यकता है?

Altayskiy श्रृंखला की टमाटर की किस्में अपने मीठे नाजुक स्वाद के कारण बागवानों के बीच बहुत लोकप्रिय हैं, सब्जी की तुलना में फल के स्वाद की अधिक याद दिलाती हैं। ये बड़े टमाटर हैं, प्रत्येक फल का वजन औसतन 300 ग्राम होता है। लेकिन यह सीमा नहीं है, बड़े टमाटर हैं। इन टमाटरों के गूदे में थोड़ा सुखद तेल के साथ रस और मांस की विशेषता होती है। "एग्रुपेक" के बीजों से "अल्ताई" श्रृंखला के उत्कृष्ट टमाटर उगाना संभव है।

कई सालों से, मुसब्बर सबसे कम आंका गया इनडोर प्लांट बना हुआ है। और यह आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि पिछली शताब्दी में आम मुसब्बर के व्यापक वितरण ने इस तथ्य को जन्म दिया कि हर कोई इस अद्भुत रसीले के अन्य प्रकारों के बारे में भूल गया। एलो मुख्य रूप से एक सजावटी पौधा है। और प्रकार और विविधता के सही विकल्प के साथ, यह किसी भी प्रतियोगी को पछाड़ सकता है। फैशनेबल फ्लोरेरियम और साधारण बर्तनों में, मुसब्बर एक कठोर, सुंदर और आश्चर्यजनक रूप से टिकाऊ पौधा है।

सेब और सौकरकूट के साथ स्वादिष्ट विनैग्रेट - उबला हुआ और ठंडा, कच्चा, अचार, अचार, मसालेदार सब्जियों और फलों से बना एक शाकाहारी सलाद। नाम सिरका, जैतून का तेल और सरसों (vinaigrette) से बने फ्रेंच सॉस से आता है। विनैग्रेट रूसी व्यंजनों में बहुत पहले नहीं दिखाई दिया, 19 वीं शताब्दी की शुरुआत के आसपास, शायद नुस्खा ऑस्ट्रियाई या जर्मन व्यंजनों से उधार लिया गया था, क्योंकि ऑस्ट्रियाई हेरिंग सलाद के लिए सामग्री बहुत समान हैं।

जब हम सपने में अपने हाथों में बीज के चमकीले बैगों को छांटते हैं, तो हम कभी-कभी अवचेतन रूप से मानते हैं कि हमारे पास भविष्य के पौधे का एक प्रोटोटाइप है। हम मानसिक रूप से उसके लिए फूलों के बगीचे में जगह आवंटित करते हैं और पहली कली की उपस्थिति के पोषित दिन की प्रतीक्षा करते हैं। हालांकि, बीज खरीदना हमेशा यह गारंटी नहीं देता है कि आप वांछित फूल के साथ समाप्त हो जाएंगे। मैं आपका ध्यान उन कारणों की ओर आकर्षित करना चाहूंगा जिनके कारण अंकुरण की शुरुआत में ही बीज अंकुरित नहीं हो सकते या मर नहीं सकते।

परिभाषा

नाइट्रोजन- आवर्त सारणी का सातवाँ तत्व। पदनाम - लैटिन "नाइट्रोजेनियम" से एन। दूसरी अवधि में स्थित, VА समूह। गैर-धातुओं को संदर्भित करता है। परमाणु चार्ज 7 है।

अधिकांश नाइट्रोजन मुक्त अवस्था में है। मुक्त नाइट्रोजन वायु का मुख्य घटक है, जिसमें 78.2% (वॉल्यूम) नाइट्रोजन होता है। सोडियम नाइट्रेट NaNO 3 को छोड़कर, अकार्बनिक नाइट्रोजन यौगिक प्रकृति में बड़ी मात्रा में नहीं होते हैं, जो चिली के प्रशांत तट पर मोटी परत बनाते हैं। मिट्टी में नाइट्रोजन की ट्रेस मात्रा होती है, मुख्यतः नाइट्रिक एसिड लवण के रूप में। लेकिन जटिल कार्बनिक यौगिकों के रूप में - प्रोटीन - नाइट्रोजन सभी जीवित जीवों का एक हिस्सा है।

एक साधारण पदार्थ के रूप में, नाइट्रोजन एक रंगहीन, गंधहीन गैस है जो पानी में बहुत कम घुलनशील होती है। यह हवा से थोड़ा हल्का है: 1 लीटर नाइट्रोजन का द्रव्यमान 1.25 ग्राम है।

नाइट्रोजन का परमाणु और आणविक भार

किसी तत्व का आपेक्षिक परमाणु द्रव्यमान किसी दिए गए तत्व के परमाणु के द्रव्यमान का कार्बन परमाणु के द्रव्यमान के 1/12 से अनुपात होता है। सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान आयामहीन होता है और इसे A r द्वारा दर्शाया जाता है (सूचकांक "r" अंग्रेजी शब्द सापेक्ष का प्रारंभिक अक्षर है, जिसका अनुवाद में "सापेक्ष" है)। परमाणु नाइट्रोजन का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 14.0064 amu है।

अणुओं के द्रव्यमान के साथ-साथ परमाणुओं के द्रव्यमान को परमाणु द्रव्यमान इकाइयों में व्यक्त किया जाता है। किसी पदार्थ का आणविक भार एक अणु का द्रव्यमान होता है, जिसे परमाणु द्रव्यमान इकाइयों में व्यक्त किया जाता है। किसी पदार्थ का आपेक्षिक आणविक भार किसी दिए गए पदार्थ के अणु के द्रव्यमान का कार्बन परमाणु के द्रव्यमान के 1/12 का अनुपात है, जिसका द्रव्यमान 12 amu है। यह ज्ञात है कि नाइट्रोजन अणु द्विपरमाणुक - N 2 है। एक नाइट्रोजन अणु का आपेक्षिक आणविक भार होगा:

एम आर (एन 2) = 14.0064 × 2 ≈ 28।

नाइट्रोजन समस्थानिक

प्रकृति में, नाइट्रोजन दो स्थिर समस्थानिकों 14 N (99.635%) और 15 N (0.365%) के रूप में मौजूद है। इनकी द्रव्यमान संख्या क्रमश: 14 और 15 है। नाइट्रोजन समस्थानिक 14 N के नाभिक में सात प्रोटॉन और सात न्यूट्रॉन होते हैं, जबकि 15 N समस्थानिक में समान संख्या में प्रोटॉन और छह न्यूट्रॉन होते हैं।

१० से १३ और १६ से २५ तक द्रव्यमान संख्या वाले चौदह कृत्रिम नाइट्रोजन समस्थानिक हैं, जिनमें से १० मिनट के आधे जीवन के साथ सबसे स्थिर आइसोटोप १३ एन है।

नाइट्रोजन आयन

नाइट्रोजन परमाणु के बाह्य ऊर्जा स्तर पर पाँच इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो संयोजकता हैं:

1एस 2 2एस 2 2पी 3.

नाइट्रोजन परमाणु की संरचना का आरेख नीचे प्रस्तुत किया गया है:

रासायनिक अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप, नाइट्रोजन अपने संयोजकता इलेक्ट्रॉनों को खो सकता है, अर्थात। उनके दाता बनें, और सकारात्मक रूप से आवेशित आयनों में बदल जाएं या दूसरे परमाणु के इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करें, अर्थात। उनके स्वीकर्ता बनें, और नकारात्मक रूप से आवेशित आयनों में बदल जाएँ:

एन 0 -5e → एन 2+;

एन 0 -4e → एन 4+;

एन 0 -3e → एन 3+;

एन 0 -2e → एन 2+;

एन 0 -1e → एन 1+;

एन 0 + 1e → एन 1-;

एन 0 + 2e → एन 2-;

एन 0 + 3e → एन 3-।

अणु और नाइट्रोजन परमाणु

नाइट्रोजन अणु में दो परमाणु होते हैं - N2। यहाँ कुछ गुण हैं जो नाइट्रोजन परमाणु और अणु की विशेषता रखते हैं:

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

व्यायाम	अमोनियम क्लोराइड के निर्माण के लिए गैसीय अमोनिया का 11.2 L (NU) और हाइड्रोजन क्लोराइड का 11.4 L (NU) लिया गया। परिणामी प्रतिक्रिया उत्पाद का द्रव्यमान क्या है?
समाधान	आइए हम अमोनिया और हाइड्रोजन क्लोराइड से अमोनियम क्लोराइड प्राप्त करने की प्रतिक्रिया के लिए समीकरण लिखें: एनएच 3 + एचसीएल = एनएच 4 सीएल। आइए प्रारंभिक पदार्थों के मोलों की संख्या ज्ञात करें: एन (एनएच 3) = वी (एनएच 3) / वी एम; एन (एनएच 3) = ११.२ / २२.४ = ०.५ मोल। एन (एचसीएल) = वी (एनएच 3) / वी एम; एन (एचसीएल) = ११.४ / २२.४ = ०.५१ मोल। एन (एनएच 3) एन (एनएच 4 सीएल) = एन (एनएच 3) = 0.5 मोल। फिर, अमोनियम क्लोराइड का द्रव्यमान बराबर होगा: एम (एनएच 4 सीएल) = 14 + 4 × 1 + 35.5 = 53.5 ग्राम / मोल। एम (एनएच 4 सीएल) = एन (एनएच 4 सीएल) × एम (एनएच 4 सीएल); मी (एनएच 4 सीएल) = 0.5 × 53.5 = 26.75 ग्राम।
उत्तर	26.75 ग्राम

उदाहरण 2

व्यायाम	10.7 ग्राम अमोनियम क्लोराइड को 6 ग्राम कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ मिलाया गया और मिश्रण को गर्म किया गया। द्रव्यमान और आयतन के हिसाब से कौन सी गैस और कितनी मात्रा में छोड़ा गया (संख्या)?
समाधान	आइए हम कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ अमोनियम क्लोराइड की बातचीत की प्रतिक्रिया के लिए समीकरण लिखें: 2NH 4 Cl + Ca (OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3 - + 2H 2 O। निर्धारित करें कि दोनों में से कौन सा अभिकारक अधिक है। ऐसा करने के लिए, हम उनके मोल्स की संख्या की गणना करते हैं: एम (एनएच 4 सीएल) = ए आर (एन) + 4 × ए आर (एच) + ए आर (सीएल); एम (एनएच 4 सीएल) = 14 + 4 × 1 + 35.5 = 53.5 ग्राम / मोल। एन (एनएच 4 सीएल) = एम (एनएच 4 सीएल) / एम (एनएच 4 सीएल); एन (एनएच 4 सीएल) = 10.7 / 53.5 = 0.1 मोल। एम (सीए (ओएच) 2) = ए आर (सीए) + 2 × ए आर (एच) + 2 × ए आर (ओ); एम (सीए (ओएच) 2) = 40 + 2 × 1 + 2 × 16 = 42 + 32 = 74 ग्राम / मोल। एन (सीए (ओएच) 2) = एम (सीए (ओएच) 2) / एम (सीए (ओएच) 2); एन (सीए (ओएच) 2) = 6/74 = 0.08 मोल। एन (सीए (ओएच) 2) n (NH 3) = 2 × n (Ca (OH) 2) = 2 × 0.08 = 0.16 mol। तब अमोनिया का द्रव्यमान बराबर होगा: एम (एनएच 3) = ए आर (एन) + 3 × ए आर (एच) = 14 + 3 × 1 = 17 ग्राम / मोल। एम (एनएच 3) = एन (एनएच 3) × एम (एनएच 3) = 0.16 × 17 = 2.72 ग्राम। अमोनिया का आयतन बराबर होता है: वी (एनएच 3) = एन (एनएच 3) एक्स वी एम; वी (एनएच 3) = 0.16 × 22.4 = 3.584 लीटर।
उत्तर	प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, 3.584 लीटर की मात्रा और 2.72 ग्राम के द्रव्यमान के साथ अमोनिया का गठन किया गया था।

इलेक्ट्रोनिक विन्यास 2एस 2 2पी 3 रासायनिक गुण सहसंयोजक त्रिज्या 75 अपराह्न आयन त्रिज्या 13 (+ 5e) 171 (-3e) दोपहर वैद्युतीयऋणात्मकता
(पॉलिंग के अनुसार) 3,04 इलेक्ट्रोड क्षमता — ऑक्सीकरण अवस्था 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -3 एक साधारण पदार्थ के थर्मोडायनामिक गुण घनत्व 0.808 (−195.8 डिग्री सेल्सियस) / सेमी मोलर ताप क्षमता 29.125 (गैस एन 2) जे / (मोल) ऊष्मीय चालकता 0.026 डब्ल्यू / () पिघलने का तापमान 63,29 फ्यूजन की गर्मी (एन 2) 0.720 केजे / मोल उबलता तापमान 77,4 वाष्पीकरण का ताप (एन 2) 5.57 केजे / मोल मोलर वॉल्यूम 17.3 सेमी / मोल एक साधारण पदार्थ का क्रिस्टल जालक जाली संरचना घन जाली पैरामीटर 5,661 सी / एक अनुपात — डेबी तापमान एन / ए

एन	7
14,00674
2एस 2 2पी 3
नाइट्रोजन

नाइट्रोजन, डायटोमिक एन 2 अणुओं के रूप में, अधिकांश वातावरण बनाता है, जहां इसकी सामग्री 75.6% (द्रव्यमान द्वारा) या 78.084% (मात्रा के अनुसार), यानी लगभग 3.87 10 15 टन है।

जलमंडल में घुले नाइट्रोजन का द्रव्यमान, इस बात को ध्यान में रखते हुए कि वायुमंडलीय नाइट्रोजन के पानी में घुलने और वातावरण में इसके विमोचन की प्रक्रिया एक साथ होती है, लगभग 2 · 10 13 टन है, इसके अलावा, लगभग 7 · 10 11 टन नाइट्रोजन है जलमंडल में यौगिकों के रूप में पाए जाते हैं।

जैविक भूमिका

नाइट्रोजन जानवरों और पौधों के अस्तित्व के लिए आवश्यक तत्व है, यह प्रोटीन का एक हिस्सा है (वजन से 16-18%), अमीनो एसिड, न्यूक्लिक एसिड, न्यूक्लियोप्रोटीन, क्लोरोफिल, हीमोग्लोबिन, आदि। जीवित कोशिकाओं की संरचना में किसके द्वारा नाइट्रोजन परमाणुओं की संख्या, लगभग 2%, द्रव्यमान अंश से - लगभग 2.5% (हाइड्रोजन, कार्बन और ऑक्सीजन के बाद चौथा स्थान)। इस संबंध में, जीवित जीवों, "मृत कार्बनिक पदार्थ" और समुद्र और महासागरों के बिखरे हुए पदार्थ में एक महत्वपूर्ण मात्रा में बाध्य नाइट्रोजन निहित है। यह राशि लगभग 1.9 · 10 11 टन अनुमानित है। नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक पदार्थों के क्षय और अपघटन की प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, अनुकूल पर्यावरणीय कारकों के अधीन, नाइट्रोजन युक्त खनिजों के प्राकृतिक जमा, उदाहरण के लिए, "चिली नाइट्रेट" ( सोडियम नाइट्रेट अशुद्धियों के साथ अन्य यौगिकों), नॉर्वेजियन, भारतीय साल्टपीटर।

प्रकृति में नाइट्रोजन चक्र

प्रकृति में नाइट्रोजन चक्र

प्रकृति में वायुमंडलीय नाइट्रोजन का स्थिरीकरण दो मुख्य दिशाओं में होता है - एबोजेनिक और बायोजेनिक। पहले मार्ग में मुख्य रूप से ऑक्सीजन के साथ नाइट्रोजन की प्रतिक्रियाएं शामिल हैं। चूंकि नाइट्रोजन रासायनिक रूप से बहुत निष्क्रिय है, इसलिए ऑक्सीकरण के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा (उच्च तापमान) की आवश्यकता होती है। ये स्थितियां बिजली गिरने के दौरान प्राप्त होती हैं जब तापमान 25,000 डिग्री सेल्सियस या उससे अधिक तक पहुंच जाता है। इस मामले में, विभिन्न नाइट्रोजन ऑक्साइड का गठन होता है। यह भी संभावना है कि अर्धचालक या ब्रॉडबैंड डाइलेक्ट्रिक्स (रेगिस्तान रेत) की सतह पर फोटोकैटलिटिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप अजैविक निर्धारण होता है।

हालांकि आण्विक नाइट्रोजन का मुख्य भाग (लगभग 1.4 · 10 8 टन/वर्ष) निश्चित जैविक होता है। लंबे समय से यह माना जाता था कि केवल कुछ प्रकार के सूक्ष्मजीव (हालांकि पृथ्वी की सतह पर व्यापक हैं) आणविक नाइट्रोजन को बांध सकते हैं: बैक्टीरिया एजोटोबैक्टरतथा क्लोस्ट्रीडियम, रूट नोड्यूल बैक्टीरिया राइजोबियमसाइनोबैक्टीरिया anabaena, नोस्टोकऔर अन्य। अब यह ज्ञात है कि यह क्षमता पानी और मिट्टी में कई अन्य जीवों के पास है, उदाहरण के लिए, एल्डर और अन्य पेड़ों के कंदों में एक्टिनोमाइसेट्स (कुल 160 प्रजातियां)। वे सभी आणविक नाइट्रोजन को अमोनियम यौगिकों (एनएच 4+) में परिवर्तित करते हैं। इस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण ऊर्जा खपत की आवश्यकता होती है (वायुमंडलीय नाइट्रोजन के 1 ग्राम को ठीक करने के लिए, फलियां नोड्यूल्स में बैक्टीरिया लगभग 167.5 kJ की खपत करते हैं, अर्थात वे लगभग 10 ग्राम ग्लूकोज का ऑक्सीकरण करते हैं)। इस प्रकार, पौधों और नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया के सहजीवन का पारस्परिक लाभ दिखाई देता है - पूर्व उत्तरार्द्ध को "रहने के लिए जगह" प्रदान करते हैं और प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप प्राप्त "ईंधन" की आपूर्ति करते हैं - ग्लूकोज, बाद वाले नाइट्रोजन प्रदान करते हैं पौधों के लिए आवश्यक रूप में वे आत्मसात करते हैं।

बायोजेनिक नाइट्रोजन स्थिरीकरण की प्रक्रिया में प्राप्त अमोनिया और अमोनियम यौगिकों के रूप में नाइट्रोजन तेजी से नाइट्रेट्स और नाइट्राइट्स में ऑक्सीकृत हो जाता है (इस प्रक्रिया को नाइट्रिफिकेशन कहा जाता है)। उत्तरार्द्ध, पौधों के ऊतकों से बंधे नहीं (और आगे शाकाहारी और शिकारियों द्वारा खाद्य श्रृंखला के साथ), लंबे समय तक मिट्टी में नहीं रहते हैं। अधिकांश नाइट्रेट और नाइट्राइट आसानी से घुलनशील होते हैं, इसलिए वे पानी से धो दिए जाते हैं और अंततः विश्व महासागर में समाप्त हो जाते हैं (यह प्रवाह 2.5-8 · 10 7 टन / वर्ष अनुमानित है)।

पौधों और जानवरों के ऊतकों में शामिल नाइट्रोजन, उनकी मृत्यु के बाद, अमोनीकरण (अमोनिया और अमोनियम आयनों की रिहाई के साथ नाइट्रोजन युक्त जटिल यौगिकों का अपघटन) और विकृतीकरण, यानी परमाणु नाइट्रोजन, साथ ही इसके ऑक्साइड की रिहाई से गुजरता है। . ये प्रक्रियाएं पूरी तरह से एरोबिक और एनारोबिक परिस्थितियों में सूक्ष्मजीवों की गतिविधि के कारण होती हैं।

मानव गतिविधि की अनुपस्थिति में, नाइट्रोजन स्थिरीकरण और नाइट्रीकरण की प्रक्रियाएं विपरीत विकृतीकरण प्रतिक्रियाओं द्वारा लगभग पूरी तरह से संतुलित होती हैं। नाइट्रोजन का एक हिस्सा ज्वालामुखी विस्फोट के साथ मेंटल से वायुमंडल में प्रवेश करता है, हिस्सा मिट्टी और मिट्टी के खनिजों में मजबूती से तय होता है, इसके अलावा, नाइट्रोजन लगातार ऊपरी वायुमंडल से इंटरप्लेनेटरी स्पेस में लीक हो रहा है।

नाइट्रोजन और उसके यौगिकों का विष विज्ञान

अपने आप में, वायुमंडलीय नाइट्रोजन मनुष्यों और स्तनधारियों पर सीधा प्रभाव डालने के लिए पर्याप्त निष्क्रिय है। हालांकि, बढ़े हुए दबाव के साथ, यह संज्ञाहरण, नशा या घुटन (ऑक्सीजन की कमी के साथ) का कारण बनता है; दबाव में तेजी से कमी के साथ, नाइट्रोजन अपघटन बीमारी का कारण बनता है।

कई नाइट्रोजन यौगिक बहुत सक्रिय और अक्सर जहरीले होते हैं।

प्राप्त

प्रयोगशालाओं में, इसे अमोनियम नाइट्राइट की अपघटन प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जा सकता है:

NH 4 NO 2 → N 2 + 2H 2 O

प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक है, यह 80 किलो कैलोरी (335 केजे) की रिहाई के साथ जाती है, इसलिए, पोत को अपने पाठ्यक्रम के दौरान ठंडा किया जाना चाहिए (हालांकि प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए अमोनियम नाइट्राइट को गर्म करना आवश्यक है)।

व्यवहार में, यह प्रतिक्रिया अमोनियम सल्फेट के गर्म संतृप्त घोल में ड्रॉपवाइज सोडियम नाइट्राइट के संतृप्त घोल को मिलाकर की जाती है, जबकि विनिमय प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप बनने वाले अमोनियम नाइट्राइट तुरंत विघटित हो जाते हैं।

इस मामले में जारी गैस अमोनिया, नाइट्रोजन ऑक्साइड (I) और ऑक्सीजन से दूषित होती है, जिससे इसे सल्फ्यूरिक एसिड, आयरन (II) सल्फेट और लाल-गर्म तांबे के घोल से क्रमिक रूप से पारित करके शुद्ध किया जाता है। फिर नाइट्रोजन सूख जाती है।

नाइट्रोजन के उत्पादन के लिए एक अन्य प्रयोगशाला विधि पोटेशियम डाइक्रोमेट और अमोनियम सल्फेट (वजन के अनुपात में 2: 1 के अनुपात में) के मिश्रण को गर्म कर रही है। प्रतिक्रिया समीकरणों के अनुसार होती है:

के 2 करोड़ 2 ओ 7 + (एनएच 4) 2 एसओ 4 = (एनएच 4) 2 करोड़ 2 ओ 7 + के 2 एसओ 4

(एनएच 4) 2 करोड़ 2 ओ 7 → (टी) सीआर 2 ओ 3 + एन 2 + 4 एच 2 ओ

शुद्धतम नाइट्रोजन धातु एजाइड्स के अपघटन द्वारा प्राप्त की जा सकती है:

2NaN 3 → (टी) 2Na + 3N 2

तथाकथित "वायु" या "वायुमंडलीय" नाइट्रोजन, अर्थात्, महान गैसों के साथ नाइट्रोजन का मिश्रण, गर्म कोक के साथ हवा की प्रतिक्रिया से प्राप्त होता है:

ओ 2 + 4एन 2 + 2सी → 2सीओ + 4एन 2

यह तथाकथित "जनरेटर" या "वायु" गैस का उत्पादन करता है - रासायनिक संश्लेषण और ईंधन के लिए एक कच्चा माल। यदि आवश्यक हो, तो कार्बन मोनोऑक्साइड को अवशोषित करके नाइट्रोजन को इससे अलग किया जा सकता है।

उद्योग में आण्विक नाइट्रोजन तरल वायु के भिन्नात्मक आसवन द्वारा प्राप्त की जाती है। इस विधि का उपयोग "वायुमंडलीय नाइट्रोजन" प्राप्त करने के लिए भी किया जा सकता है। नाइट्रोजन पौधों का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिसमें सोखना और झिल्ली गैस पृथक्करण की विधि का उपयोग किया जाता है।

प्रयोगशाला विधियों में से एक ~ 700 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर तांबा (II) ऑक्साइड पर अमोनिया पारित कर रहा है:

2NH 3 + 3CuO → N 2 + 3H 2 O + 3Cu

अमोनिया को गर्म करने पर इसके संतृप्त विलयन से लिया जाता है। CuO की मात्रा परिकलित की तुलना में 2 गुना अधिक है। उपयोग करने से तुरंत पहले, नाइट्रोजन को कॉपर और उसके ऑक्साइड (II) (~ 700 ° C) के ऊपर से गुजरते हुए ऑक्सीजन और अमोनिया की अशुद्धियों से शुद्ध किया जाता है, फिर सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड और शुष्क क्षार के साथ सुखाया जाता है। प्रक्रिया बल्कि धीमी है, लेकिन इसके लायक है: गैस बहुत साफ है।

गुण

भौतिक गुण

नाइट्रोजन का ऑप्टिकल लाइन उत्सर्जन स्पेक्ट्रम

सामान्य परिस्थितियों में, नाइट्रोजन एक रंगहीन गैस है, गंधहीन, पानी में थोड़ा घुलनशील (2.3 मिली / 100 ग्राम 0 डिग्री सेल्सियस, 0.8 मिली / 100 ग्राम 80 डिग्री सेल्सियस पर)।

तरल अवस्था में (क्वथनांक -195.8 ° C) - रंगहीन, मोबाइल, जैसे पानी, तरल। हवा के संपर्क में आने पर यह उसमें से ऑक्सीजन सोख लेती है।

-209.86 डिग्री सेल्सियस पर, नाइट्रोजन बर्फ जैसे द्रव्यमान या बड़े बर्फ-सफेद क्रिस्टल के रूप में एक ठोस अवस्था में बदल जाता है। हवा के संपर्क में आने पर, यह पिघलते समय इससे ऑक्सीजन को अवशोषित करता है, नाइट्रोजन में ऑक्सीजन का घोल बनाता है।

ठोस नाइट्रोजन के तीन ज्ञात क्रिस्टलीय संशोधन हैं। 36.61 - 63.29 K की सीमा में एक हेक्सागोनल क्लोज पैकिंग के साथ एक β-N 2 चरण है, अंतरिक्ष समूह पी६ ३ / एमएमसी, जाली पैरामीटर a = 3.93 और c = 6.50 । 36.61 K से नीचे के तापमान पर, घन जाली के साथ α-N 2 चरण स्थिर होता है, जिसमें अंतरिक्ष समूह Pa3 या P2 1 3 और अवधि a = 5.660 होती है। 3500 से अधिक वायुमंडल के दबाव और 83 K से नीचे के तापमान पर, -N 2 हेक्सागोनल चरण बनता है।

रासायनिक गुण, आणविक संरचना

मुक्त अवस्था में नाइट्रोजन द्विपरमाणुक अणु N 2 के रूप में मौजूद होता है, जिसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास सूत्र s s * 2 x, y 4 z द्वारा वर्णित है, जो नाइट्रोजन अणुओं N के बीच ट्रिपल बॉन्ड से मेल खाता है। ≡N (बॉन्ड की लंबाई d N≡N = ०.१०९५ एनएम)। नतीजतन, पृथक्करण प्रतिक्रिया के लिए नाइट्रोजन अणु बेहद मजबूत है एन २ २एनगठन की विशिष्ट थैलीपी ΔH ° 298 = 945 kJ है, प्रतिक्रिया दर स्थिरांक K 298 = 10 -120 है, अर्थात, सामान्य परिस्थितियों में नाइट्रोजन अणुओं का पृथक्करण व्यावहारिक रूप से नहीं होता है (संतुलन लगभग पूरी तरह से बाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है) ) नाइट्रोजन अणु गैर-ध्रुवीय है और कमजोर रूप से ध्रुवीकृत है, अणुओं के बीच बातचीत की ताकतें बहुत कमजोर हैं, इसलिए, सामान्य परिस्थितियों में, नाइट्रोजन गैसीय है।

3000 डिग्री सेल्सियस पर भी, एन 2 के थर्मल पृथक्करण की डिग्री केवल 0.1% है, और केवल 5000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर यह कई प्रतिशत (सामान्य दबाव पर) तक पहुंच जाती है। वायुमंडल की उच्च परतों में N2 अणुओं का प्रकाश-रासायनिक वियोजन होता है। प्रयोगशाला स्थितियों के तहत, उच्च आवृत्ति वाले विद्युत निर्वहन के क्षेत्र के माध्यम से एक मजबूत निर्वहन पर गैसीय एन 2 को पारित करके परमाणु नाइट्रोजन प्राप्त किया जा सकता है। आणविक नाइट्रोजन की तुलना में परमाणु नाइट्रोजन बहुत अधिक सक्रिय है: विशेष रूप से, सामान्य तापमान पर यह सल्फर, फास्फोरस, आर्सेनिक और कई धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, उदाहरण के लिए, के साथ।

नाइट्रोजन अणु की उच्च शक्ति के कारण, इसके कई यौगिक एंडोथर्मिक होते हैं, उनके गठन की थैलेपी नकारात्मक होती है, और नाइट्रोजन यौगिक ऊष्मीय रूप से अस्थिर होते हैं और गर्म करने पर आसानी से विघटित हो जाते हैं। इसलिए पृथ्वी पर नाइट्रोजन अधिकतर मुक्त अवस्था में है।

इसकी महत्वपूर्ण जड़ता के कारण, नाइट्रोजन सामान्य परिस्थितियों में केवल लिथियम के साथ प्रतिक्रिया करता है:

6Li + N 2 → 2Li 3 N,

गर्म होने पर, यह कुछ अन्य धातुओं और गैर-धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे नाइट्राइड भी बनते हैं:

3एमजी + एन 2 → एमजी 3 एन 2,

हाइड्रोजन नाइट्राइड (अमोनिया) सबसे बड़ा व्यावहारिक महत्व है:

वायुमंडलीय नाइट्रोजन का औद्योगिक बंधन

रसायन विज्ञान में नाइट्रोजन यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उन सभी क्षेत्रों को सूचीबद्ध करना भी असंभव है जहां नाइट्रोजन युक्त पदार्थों का उपयोग किया जाता है: यह उर्वरकों, विस्फोटकों, रंगों, दवाओं आदि का उद्योग है। यद्यपि "हवा से" शब्द के शाब्दिक अर्थ में नाइट्रोजन की भारी मात्रा उपलब्ध है, ऊपर वर्णित नाइट्रोजन एन 2 अणु की ताकत के कारण, हवा से नाइट्रोजन युक्त यौगिकों को प्राप्त करने की समस्या लंबे समय से अनसुलझी है। ; अधिकांश नाइट्रोजन यौगिकों को इसके खनिजों जैसे चिली नाइट्रेट से निकाला गया था। हालांकि, इन खनिजों के भंडार में गिरावट के साथ-साथ नाइट्रोजन यौगिकों की आवश्यकता में वृद्धि ने वायुमंडलीय नाइट्रोजन के औद्योगिक बंधन पर काम को तेज करने के लिए मजबूर किया।

वायुमंडलीय नाइट्रोजन को बांधने की सबसे आम विधि अमोनिया है। प्रतिवर्ती अमोनिया संश्लेषण प्रतिक्रिया:

3एच 2 + एन 2 ↔ 2एनएच 3

एक्ज़ोथिर्मिक (थर्मल प्रभाव 92 kJ) और मात्रा में कमी के साथ आगे बढ़ता है, इसलिए, ले चेटेलियर - ब्राउन सिद्धांत के अनुसार संतुलन को दाईं ओर स्थानांतरित करने के लिए, मिश्रण शीतलन और उच्च दबाव आवश्यक हैं। हालांकि, गतिज दृष्टिकोण से, तापमान कम करना हानिकारक है, क्योंकि इससे प्रतिक्रिया दर बहुत कम हो जाती है - पहले से ही 700 डिग्री सेल्सियस पर प्रतिक्रिया दर इसके व्यावहारिक उपयोग के लिए बहुत धीमी है।

ऐसे मामलों में, उत्प्रेरण का उपयोग किया जाता है, क्योंकि एक उपयुक्त उत्प्रेरक संतुलन को स्थानांतरित किए बिना प्रतिक्रिया दर को बढ़ाने की अनुमति देता है। एक उपयुक्त उत्प्रेरक खोजने की प्रक्रिया में लगभग बीस हजार विभिन्न यौगिकों को आजमाया गया। गुणों के संयोजन (उत्प्रेरक गतिविधि, विषाक्तता के प्रतिरोध, कम लागत) के संदर्भ में, एल्यूमीनियम और पोटेशियम ऑक्साइड की अशुद्धियों के साथ धातु के लोहे पर आधारित उत्प्रेरक को सबसे बड़ा अनुप्रयोग प्राप्त हुआ है। प्रक्रिया 400-600 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 10-1000 वायुमंडल के दबाव में की जाती है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि 2000 वायुमंडल से ऊपर के दबाव में, हाइड्रोजन और नाइट्रोजन के मिश्रण से अमोनिया संश्लेषण उच्च दर पर और उत्प्रेरक के बिना होता है। उदाहरण के लिए, 850 डिग्री सेल्सियस और 4500 वायुमंडल में, उत्पाद की उपज 97% है।

वायुमंडलीय नाइट्रोजन के औद्योगिक बंधन का एक और कम सामान्य तरीका है - साइनामाइड विधि, जो 1000 डिग्री सेल्सियस पर नाइट्रोजन के साथ कैल्शियम कार्बाइड की प्रतिक्रिया पर आधारित है। प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार होती है:

सीएसी 2 + एन 2 → सीएसीएन 2 + सी।

प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक है, इसका थर्मल प्रभाव 293 kJ है।

वार्षिक रूप से, लगभग १ · १० ६ टन नाइट्रोजन पृथ्वी के वायुमंडल से औद्योगिक रूप से लिया जाता है। नाइट्रोजन उत्पादन प्रक्रिया का वर्णन यहाँ विस्तार से किया गया है GRASYS

नाइट्रोजन यौगिक

यौगिकों में नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ −3, −2, −1, +1, +2, +3, +4, +5 हैं।

ऑक्सीकरण अवस्था -3 में नाइट्रोजन यौगिकों को नाइट्राइड द्वारा दर्शाया जाता है, जिनमें से अमोनिया व्यावहारिक रूप से सबसे महत्वपूर्ण है;
ऑक्सीकरण अवस्था -2 में नाइट्रोजन यौगिक कम विशिष्ट होते हैं, जो पर्निट्राइड्स द्वारा दर्शाए जाते हैं, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण हाइड्रोजन पर्नाइट्राइड N2H4 या हाइड्राज़िन (एक अत्यंत अस्थिर हाइड्रोजन पर्नाइट्राइड N2H2, डायमाइड भी है);
ऑक्सीकरण अवस्था में नाइट्रोजन यौगिक -1 NH2OH (हाइड्रॉक्सिलमाइन) कार्बनिक संश्लेषण में हाइड्रॉक्सिलमोनियम लवण के साथ उपयोग किया जाने वाला एक अस्थिर आधार है;
ऑक्सीकरण अवस्था में नाइट्रोजन यौगिक +1 नाइट्रिक ऑक्साइड (I) N2O (नाइट्रस ऑक्साइड, लाफिंग गैस);
+2 ऑक्सीकरण अवस्था में नाइट्रोजन यौगिक नाइट्रिक ऑक्साइड (II) NO (नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड);
ऑक्सीकरण अवस्था में नाइट्रोजन यौगिक +3 नाइट्रिक ऑक्साइड (III) N2O3, नाइट्रस एसिड, आयनों के डेरिवेटिव NO2-, नाइट्रोजन ट्राइफ्लोराइड NF3;
+4 ऑक्सीकरण अवस्था में नाइट्रोजन यौगिक नाइट्रोजन ऑक्साइड (IV) NO2 (नाइट्रोजन डाइऑक्साइड, ब्राउन गैस);
+5 ऑक्सीकरण अवस्था में नाइट्रोजन यौगिक - नाइट्रोजन ऑक्साइड (V) N2O5, नाइट्रिक एसिड और इसके लवण - नाइट्रेट, आदि।

उपयोग और अनुप्रयोग

धातु के गिलास में कम उबलता तरल नाइट्रोजन।

तरल नाइट्रोजन का उपयोग रेफ्रिजरेंट के रूप में और क्रायोथेरेपी के लिए किया जाता है।

नाइट्रोजन गैस के औद्योगिक अनुप्रयोग इसके निष्क्रिय गुणों के कारण हैं। गैसीय नाइट्रोजन आग है- और विस्फोट-सबूत, ऑक्सीकरण, क्षय को रोकता है। पेट्रोकेमिस्ट्री में, नाइट्रोजन का उपयोग टैंकों और पाइपलाइनों को शुद्ध करने, दबाव में पाइपलाइनों के संचालन की जांच करने और क्षेत्र में उत्पादन बढ़ाने के लिए किया जाता है। खनन में, चट्टानों की परतों का विस्तार करने के लिए, खदानों में विस्फोटक वातावरण बनाने के लिए नाइट्रोजन का उपयोग किया जा सकता है। इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण में, नाइट्रोजन का उपयोग उन क्षेत्रों को शुद्ध करने के लिए किया जाता है जहां ऑक्सीकरण ऑक्सीजन मौजूद नहीं है। यदि, पारंपरिक रूप से हवा का उपयोग करने वाली प्रक्रिया में, ऑक्सीकरण या क्षय नकारात्मक कारक हैं, तो नाइट्रोजन हवा को सफलतापूर्वक बदल सकती है।

नाइट्रोजन के अनुप्रयोग का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र नाइट्रोजन युक्त विभिन्न प्रकार के यौगिकों के आगे संश्लेषण के लिए इसका उपयोग है, जैसे कि अमोनिया, नाइट्रोजन उर्वरक, विस्फोटक, रंजक, आदि। कोक उत्पादन में बड़ी मात्रा में नाइट्रोजन का उपयोग किया जाता है ("सूखा" कोक की शमन") कोक ओवन बैटरी से कोक उतारने के दौरान, साथ ही टैंकों से पंपों या इंजनों तक रॉकेट में ईंधन को "निचोड़ने" के लिए।

खाद्य उद्योग में, नाइट्रोजन को खाद्य योज्य के रूप में पंजीकृत किया जाता है E941पैकेजिंग और भंडारण के लिए एक गैसीय माध्यम के रूप में, शीतल कंटेनरों में अतिरिक्त दबाव और एक निष्क्रिय वातावरण बनाने के लिए तेल और गैर-कार्बोनेटेड पेय पदार्थों को बोतलबंद करने के लिए एक शीतलक और तरल नाइट्रोजन का उपयोग किया जाता है।

तरल नाइट्रोजन को अक्सर फिल्मों में एक ऐसे पदार्थ के रूप में दिखाया जाता है जो काफी बड़ी वस्तुओं को तुरंत जम सकता है। यह एक व्यापक भूल है। एक फूल को जमने में भी काफी समय लगता है। यह आंशिक रूप से नाइट्रोजन की बहुत कम गर्मी क्षमता के कारण है। इसी कारण से, ठंडा करना, कहना, -196 डिग्री सेल्सियस तक लॉक करना और उन्हें एक झटके से तोड़ना बहुत मुश्किल है।

एक लीटर तरल नाइट्रोजन वाष्पित हो जाता है और 20 डिग्री सेल्सियस तक गर्म हो जाता है, जिससे लगभग 700 लीटर गैस बनती है। इस कारण से, तरल नाइट्रोजन को दबाव में विशेष खुले प्रकार के वैक्यूम-इन्सुलेटेड देवारों या क्रायोजेनिक कंटेनरों में संग्रहित किया जाता है। तरल नाइट्रोजन से आग बुझाने का सिद्धांत इसी तथ्य पर आधारित है। जैसे ही नाइट्रोजन वाष्पित होती है, यह दहन के लिए आवश्यक ऑक्सीजन को विस्थापित करती है, और आग बंद हो जाती है। चूंकि नाइट्रोजन, पानी, फोम या पाउडर के विपरीत, बस वाष्पित हो जाता है और नष्ट हो जाता है, मूल्यों की सुरक्षा के दृष्टिकोण से नाइट्रोजन आग बुझाने का सबसे प्रभावी आग बुझाने वाला तंत्र है।

तरल नाइट्रोजन के साथ जीवित प्राणियों को उनके बाद के डीफ्रॉस्टिंग की संभावना के साथ ठंडा करना समस्याग्रस्त है। समस्या इतनी तेजी से किसी प्राणी को फ्रीज (और अनफ्रीज) करने में असमर्थता में है कि ठंड की असमानता उसके महत्वपूर्ण कार्यों को प्रभावित नहीं करती है। स्टैनिस्लाव लेम ने "फियास्को" पुस्तक में इस विषय पर कल्पना करते हुए, एक आपातकालीन नाइट्रोजन फ्रीजिंग सिस्टम का आविष्कार किया, जिसमें नाइट्रोजन के साथ एक नली, उसके दांतों को खटखटाते हुए, अंतरिक्ष यात्री के मुंह में डाली गई और नाइट्रोजन की एक प्रचुर धारा को उसमें खिलाया गया।

सिलेंडर अंकन

नाइट्रोजन सिलेंडरों को काले रंग से रंगा गया है, उन पर एक पीला शिलालेख और एक भूरे रंग की पट्टी होनी चाहिए (मानक .)