Азот горит в кислороде или нет: Азот: что это такое и где он используется?

Азот: что это такое и где он используется?

Поиск по вики-сайту о сжатом воздухе

• Компрессоры

• Подготовка воздуха

• Промышленные газы

• Основная информация

• Рекомендации

Nitrogen

Industrial Gases

Basic Theory

Compressed Air Wiki

Compressed Air

Знаете ли вы, что большая часть воздуха, которым мы дышим, состоит из азота? Кислород необходим для выживания, однако воздух на 78% состоит из азота, и всего лишь на 21% – из кислорода и незначительного количества других газов. Несмотря на то, что человеческий организм не использует этот азот, он очень полезен в различных направлениях промышленности. Проще говоря, существует неограниченный источник азота, доступный для использования, который позволяет вам производить собственный азот, а не приобретать его у различных поставщиков. Все, что вам нужно – это компрессор и генератор азота, который отделяет молекулы азота от молекул кислорода в сжатом воздухе. В результате вы получаете неограниченную, экономичную и безопасную подачу газа, доступную в любое время суток.  

Что такое азот?

Во-первых, это инертный газ. Он не имеет запаха, цвета и не поддерживает жизнь, однако он важен для роста растений и является ключевой добавкой в удобрениях. Его применение распространяется далеко за пределы садоводства. Азот обычно имеет жидкую или газообразную форму (однако также можно получить твердый азот). Жидкий азот используется в качестве хладагента, который способен быстро замораживать продукты и объекты медицинских исследований, а также возможно его применение для репродуктивных технологий. Для пояснения мы остановимся на газообразном азоте.

Азот широко используется, главным образом, по причине того, что он не вступает в реакцию с другими газами, в отличие от кислорода, который является крайне реактивным. Из-за своего химического состава атомы азота требуют больше энергии для разрушения и взаимодействия с другими веществами. С другой стороны, молекулы кислорода легче разрываются, поэтому газ становится гораздо более реактивным. Газообразный азот обладает противоположными свойствами, обеспечивая, при необходимости, инертную среду.

Генераторы азота обеспечивают преимущества практически для всех отраслей промышленности

Отсутствие реактивной способности у азота является его самым важным качеством. В результате газ используется для предотвращения медленного и быстрого окисления. Электронная промышленность представляет собой прекрасный пример такого использования, поскольку при производстве печатных плат и других небольших компонентов может возникать медленное окисление в виде коррозии. Кроме того, медленное окисление характерно для производства продуктов питания и напитков, в этом случае азот используется для замещения или замены воздуха, чтобы лучше сохранить конечный продукт. Взрывы и пожары являются хорошим примером быстрого окисления, поскольку для их распространения требуется кислород. Удаление кислорода из резервуара с помощью азота уменьшает вероятность возникновения этих аварий.

Собственное производство азота

Если в системе необходимо использовать азот, то рекомендуется рассмотреть три основных способа получения газа. Первым является аренда резервуара с азотом на месте и подача газа, вторым – использование газообразного азота, поставляемого в баллонах под высоким давлением. Третьим способом является производство собственного азота с использованием сжатого воздуха. Покупка или аренда азота может оказаться очень неудобной, неэффективной и дорогостоящей, поскольку приходится иметь дело со сторонним поставщиком. По этим причинам многие компании отказались от аренды и приняли решение производить свой собственный азот с возможностью контроля количества, чистоты и давления для требуемого применения. Дополнительные преимущества включают стабильную стоимость, отсутствие транспортных расходов или задержек, устранение опасностей, связанных с криогенным хранением, и исключение отходов, вызванных потерями от испарения или возврата баллонов под высоким давлением, которые никогда не опустошаются полностью. Существует два типа генераторов азота: мембранные генераторы азота, а также генераторы азота, использующие технологию PSA (метод короткоцикловой адсорбции), которые обеспечивают очень высокую степень чистоты – 99,999% или 10 PPM (частей на миллион) и даже выше. Узнайте больше о последнем варианте здесь.

Какие варианты практического применения газообразного азота существуют?

Поскольку азот является инертным газом, он подходит для широкого спектра применений во многих отраслях промышленности. Следует отметить, что для разных областей применения могут потребоваться разные уровни чистоты. Несмотря на то, что для некоторых областей применения может потребоваться исключительно чистый азот, например, в пищевой промышленности или фармацевтическом секторе, этот газ может иметь меньшую степень чистоты в других областях, таких как предотвращение пожаров. 

Взгляните на некоторые типичные промышленные применения газообразного азота ниже.

Нефтегазовая отрасль

Нефтегазовая отрасль

Электроника

Электроника

Упаковка продуктов питания и напитков

Упаковка продуктов питания и напитков

Лаборатории

Лаборатории

Предотвращение пожара

Предотвращение пожара

Фармацевтика

Фармацевтика

Судостроение и судоходство

Судостроение и судоходство

Основные сферы применения

Основные сферы применения

Другие статьи по этой теме

Read more

Что такое сжатый воздух?

Мы постоянно сталкиваемся со сжатым воздухом, но что это такое? Предлагаем вам войти в мир сжатого воздуха и познакомиться с основными принципами работы компрессоров.

Read more

Compressed Air Applications: Where is compressed air used?

Compressed air is all around us, but where is it used exactly? Discover the different ways compressed air is used and how it impacts our everyday lives.

Read more

Азот газообразный и жидкий — Щекиноазот

При нормальных условиях азот — это бесцветный газ, не имеет запаха, мало растворим в воде

Трудность преобразования N2 в другие соединения и легкость превращения соединений азота в элементарный N2 обуславливают важную роль азота и в природе, и хозяйственной деятельности человека.

Температура кипения — минус 195,8 0С

Температура плавления — минус 210,0 0С

В жидком состоянии – бесцветная, подвижная, как вода, жидкость.

Плотность жидкого азота 808 кг/м³. При контакте с воздухом поглощает из него кислород.

По физико-химическим показателям азот газообразный и жидкий соответствует нормам ГОСТ 9293-74

Производство

В промышленных масштабах азот получают низкотемпературной ректификацией жидкого воздуха

В химической лаборатории его получают путем обработки водного раствора хлорида аммония с нитритом натрия.

Nh5Cl (водный) + NaNO2 → N2 (г) + NaCl (водный) + 2h3O

Очень чистый азот может быть получен путем термического разложения азида бария или азида натрия.

2NaN3 → 2Na + 3N2

Сферы применения

Промышленные применения газообразного азота обусловлены его инертными свойствами. Газообразный азот пожаро- и взрывобезопасен, препятствует окислению, гниению.

Газообразный азот используется для создания инертной атмосферы при производстве, хранении и транспортировании легко окисляемых продуктов, при высокотемпературных процессах обработки металлов, не взаимодействующих с азотом, для консервации замкнутых металлических сосудов и трубопроводов и других целей.

Кроме того, азот:

• Чистый азот используется в качестве пищевой добавки E941:добавка к консервированным сокам, защитный газ для упаковки мяса и мясных изделий, рыбы, хлебобулочной продукции, различных жиров, склонных к окислению продуктов.
• Используется в недорогих лампах накаливания в смеси с аргоном.
• Используется в некоторых топливных системах самолетов для снижения пожарной опасности.
• Азотом заполняют автомобильные и авиационные шины из-за его инертности, отсутствия влаги или окислительных свойств (такими характеристиками не может похвастать воздух).
• Жидкий азот популярен в качестве хладагента. Помимо всего прочего, он используется в криоконсервации крови, половых клеток, а также других биологических образцов и материалов. Он используется в клинической практике в криотерапии для удаления кисты и бородавок на коже.

Хранить азот следует при температуре 20°C в специальных герметичных баллонах во избежание утечки.

Безопасность

Быстрое выделение газообразного азота в замкнутом пространстве может вытеснить кислород, и, следовательно, существует угроза удушья. Симптомы «отравления» – сонливость, возникающая из-за гипоксии.

Если газ вдыхают при больших парциальных давлениях, то азот начинает действовать в качестве анестезирующего средства. Это может привести к азотному наркозу и временному легкому опьянению (аналогичным действием обладает закись азота – «веселящий газ»).

Азот растворяется в крови и жирах организма. Быстрая декомпрессия может привести к кессонной болезни, когда пузырьки азота образуются в крови, нервах, суставах и других чувствительных или важных областях. Пузырьки других «инертных» газов (за исключением углекислого газа) оказывают аналогичное воздействие, поэтому замена азота в дыхательных газах может предотвратить азотный наркоз, но не мешает развитию декомпрессионной болезни.

Прямой контакт кожи с жидким азотом вызывает серьезные обморожения (криогенные «ожоги»). Нахождение в природе

Азот является важным строительным блоком аминокислот и нуклеиновых кислот, необходимых для жизнедеятельности на Земле. Он составляет 78% атмосферного воздуха (кислород занимает лишь 21%, все остальное – другие газы).

Распад организмов и их отходов может производить небольшое количество нитрата, но большая часть азота в конечном итоге возвращается в атмосферу. Циркуляция азота из атмосферы к органическим соединениям, а затем обратно в атмосферу, называется азотным циклом.

Транспортирование

Жидкий азот – криогенная жидкость, которая условиях атмосферного давления кипит при -195,8 °C. Если его изолировать в специальные контейнеры (сосуд Дьюара), то транспортировка пройдет без потерь за счет испарения.

Обратите внимание на другие сферы деятельности ОХК»Щекиноазот»:

• спанбонд (нетканый материал)
• сухой лёд
• производство и продажа гидроизоляционных пленок

Просмотреть прайс-лист

Является ли азот горючим? | Наука

Обновлено 5 апреля 2018 г.

Винсент Саммерс

Горючее вещество может гореть, и если бы азот мог гореть, все живое на земле было бы давно уничтожено. Газообразный азот составляет около 78 процентов земной атмосферы. Примерно 21 процент атмосферы составляет кислород, и если бы он мог соединиться с азотом в реакции горения, то не осталось бы ничего, чем могли бы дышать организмы. К счастью, это не так. Однако азот может воспламеняться при некоторых необычных обстоятельствах.

TL;DR (слишком длинно, не читал)

Очевидная и простая истина заключается в том, что азот не горюч при обычных обстоятельствах. Фактически, Национальная ассоциация противопожарной защиты присвоила азоту нулевой рейтинг воспламеняемости. Однако существуют определенные особые ситуации, которые требуют особого рассмотрения.

Азот и металлы

В особых условиях азот может потребляться так, как если бы он поддерживал горение других веществ. Например, он может сочетаться с некоторыми необычайно реакционноспособными металлами, обычно не встречающимися в природе в элементарной форме, такими как магний.

3 Mg + N ₂ —> Mg ₃ N ₂

В данном случае горит не азот, а магний. Азот поддерживает горение. Магний не встречается в природе, потому что он гораздо легче реагирует с кислородом. В случае кислорода

2 Mg + O ₂ —> 2MgO + энергия

Азот и водород

Водород может реагировать с азотом при определенных обстоятельствах. Опять же, это не та ситуация, которая возникает в природе, потому что водород обычно не существует в элементарной форме. Даже когда вы искусственно производите водород и взаимодействуете с азотом с образованием аммиака, азот не сгорает. Это вещество, поддерживающее «горение». Уравнение реакции:

N ₂ + 3H ₂ —> 2NH ₃

Гроза

Одна из особых ситуаций, при которых возможно сжигание азота, возникает во время грозы. Молния вызывает реакцию азота с кислородом с образованием оксида азота:

N ₂ + O ₂ —> 2NO

и диоксида азота:

N ₂ + 2O _{2 —> —> 2NO}

2

Эти реакции происходят потому, что молния создает огромное давление и температуру до 30 000 градусов. Азот и кислород при таких обстоятельствах теряют свои электроны и становятся ионами. Иногда они восстанавливают свои электроны, но иногда они объединяются и образуют оксиды. Оксиды, в свою очередь, могут соединяться с влагой воздуха и выпадать в виде дождя, обогащая почву.

Правильная пропорция

Это действительно хорошо, что большая часть земной атмосферы состоит из обычно негорючего азота. Если бы вся атмосфера состояла из кислорода, первая искра вызвала бы пожар, который вышел бы из-под контроля и быстро поглотил бы земные леса. Азот ограничивает способность кислорода поддерживать горение, но его недостаточно, чтобы вызвать недостаток биологически необходимого кислорода.

Жидкий азот может вызвать сильные ожоги

Итог

Азот — самый распространенный газ в воздухе, которым мы дышим. Жидкий азот очень холодный и используется в медицинских, научных, промышленных, коммерческих и даже кулинарных целях, где требуется экстремальный холод. Хотя жидкий азот, как правило, инертен, если его не трогать, он может привести к серьезным травмам и даже смерти при неправильном обращении.

Нужна помощь?
Получить помощь онлайнили

Позвонить 1-800-222-1222

Полная история

Азот является наиболее распространенным компонентом воздуха, которым мы дышим (79%). Жидкий азот (ЖН) представляет собой бесцветное, неагрессивное, негорючее и чрезвычайно холодное вещество без запаха, которое в промышленных масштабах производится путем криогенной (крио- означает чрезвычайно холодной) перегонки. Во время этого процесса отдельные компоненты атмосферного воздуха (в основном кислород и азот) охлаждаются до тех пор, пока они не превратятся в жидкость, после чего их можно будет разделить. Для азота это происходит примерно при -320°F!

Способность LN удерживать продукты значительно ниже точки замерзания воды сделала его полезным во многих областях, включая медицину, науку, промышленность, коммерческую деятельность и даже кулинарию. Некоторые распространенные применения включают криотерапию для удаления бородавок и рака кожи, криоконсервацию генетических образцов, таких как сперма и яйцеклетки, транспортировку и хранение пищевых продуктов, а также охлаждение сверхпроводников. Уникальное использование LN — это метод мгновенной заморозки новых продуктов и напитков.

LN считается нетоксичным и инертным (если только вы не вступите с ним в контакт!). Неправильное обращение или неправильное использование могут привести к серьезным последствиям или даже смерти.

• Контакт с кожей. Контакт кожи с LN может привести к ожогам, образованию волдырей и серьезным обморожениям, которые могут произойти в течение нескольких секунд после воздействия. Повреждение кожи от воздействия LN может быть достаточно обширным, чтобы потребовать хирургического вмешательства или ампутации. Средства индивидуальной защиты, такие как защитные очки, лицевые щитки, утепленные перчатки (свободного прилегания), а также лабораторные халаты или фартуки, могут снизить риск повреждения кожи.
• Проглатывание.
  • LN используется для мгновенной заморозки напитков и продуктов питания, а также для создания пугающего эффекта пара. Применительно к еде, которая подается таким образом, чтобы обеспечить полное испарение жидкого азота, а также нормальную температуру пищи, это обычно считается безопасным и интересным способом насладиться этими уникальными творениями. Однако добавление LN в пищу или напитки в местах продажи и непосредственно перед приемом пищи приводило к серьезным травмам. По данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, такие продукты, как «Дыхание дракона», «Дыхание небес» и «Нитрослойка», которые часто продаются в торговых центрах, ресторанных двориках и киосках, готовятся путем добавления LN в пищу или напиток непосредственно перед их приготовлением. потребляться. Если не дать полностью испариться жидкому азоту, он может остаться настолько холодным, что может вызвать ожоги или обморожения. Даже если жидкий азот полностью испарится, эти травмы все равно могут возникнуть из-за чрезвычайно низкой температуры пищи, которая может возникнуть в результате контакта с жидким азотом.
  • Еще один опасный эффект при приеме внутрь LN связан с его большим коэффициентом расширения (1 к 694). Коэффициент расширения – это объем определенного количества вещества в жидкой форме по сравнению с объемом того же количества в газообразной форме при комнатной температуре. Это означает, что столовая ложка жидкого азота может быстро превратиться в более чем 2,5 галлона газа. При проглатывании быстрое распространение испаряющегося жидкого азота в желудке может привести к серьезным повреждениям желудка, таким как перфорация и разрывы.
• Вдыхание.
  • Вдыхание холодных паров, выделяемых LN, может вызвать проблемы с дыханием, особенно у людей с исходными респираторными заболеваниями, такими как астма. Сюда входят пары, исходящие от продуктов или напитков, обработанных жидким азотом.
  • Еще большее беспокойство вызывает то, что LN является удушающим средством, то есть вытесняет кислород из воздуха. При вдыхании, особенно в закрытом помещении без надлежащей вентиляции, концентрация кислорода может стать опасно низкой и привести к головокружению, потере сознания и даже смерти.

При обращении с LN требуются крайние меры предосторожности и меры безопасности, включая надлежащее хранение и защитное снаряжение. Те, кто работает с жидким азотом, должны хорошо знать его свойства и учитывать все соображения безопасности. Кроме того, FDA советует потребителям избегать приема пищи, питья или обращения с пищевыми продуктами, приготовленными с LN, в точке продажи. Пищевые продукты, которые были обработаны жидким азотом перед продажей и больше не являются чрезвычайно холодными, представляют меньший риск получения травм.

Если у вас был прямой контакт с жидким азотом и ваша кожа похолодела или изменила цвет, переместитесь в теплое место и смочите пораженный участок теплой водой. Проведите неотложную медицинскую оценку как можно скорее. В случае вдыхания, когда кто-то страдает от нехватки кислорода, защитите себя, а затем немедленно выведите его на свежий воздух и обратитесь за неотложной медицинской помощью.

Если вы считаете, что кто-то подвергся воздействию жидкого азота или может иметь неблагоприятные последствия, обратитесь за помощью в Интернете POISON CONTROL ^® онлайн-инструмент или позвоните по телефону 1-800-222-1222 для получения инструкций.

Кристина Йи, PharmD
Сертифицированный специалист по информации о ядах

Отравлен?

Вызов

1-800-222-1222

или же

ПОМОГИТЕ МНЕ онлайн

Советы по профилактике

• Храните и используйте контейнеры с жидким азотом в местах с достаточной вентиляцией (ни в коем случае не в замкнутом пространстве).
• Никогда не допускайте контакта жидкого азота с какой-либо частью вашего тела. Всегда надевайте соответствующие средства индивидуальной защиты при работе с жидким азотом, включая защитные очки, лицевые щитки, изолированные перчатки (свободного прилегания) и лабораторные халаты или фартуки.
• Избегайте употребления пищевых продуктов, обработанных жидким азотом в точке продажи (например, Дыхание Дракона, Дыхание Небес и напитки, насыщенные жидким азотом).

Это действительно случилось

Случай 1. Врач скорой помощи позвонил в токсикологическую службу, чтобы получить совет относительно 2-летнего мальчика, который был доставлен в отделение неотложной помощи вскоре после того, как проглотил мороженое, приготовленное с использованием LN. По словам его родителей, мальчик откусил несколько кусочков мороженого и через 5 минут начал хвататься за грудь, задыхаться и перестал говорить. Его симптомы длились около часа. В отделении неотложной помощи мальчик выглядел хорошо, и все симптомы, о которых сообщалось ранее, исчезли. Управление по ядовитым веществам объяснило потенциальные опасения по поводу обморожения и посоветовало наблюдать и давать пищу, чтобы гарантировать, что мальчик сможет глотать без затруднений. Он терпел еду и был отправлен домой. Последующий звонок на следующий день показал, что мальчик вернулся к своему обычному состоянию.

Случай 2. 34-летний мужчина был госпитализирован через 45 минут после того, как наступил в неглубокий контейнер с LN в одних носках. Его голень и ступня были полностью заморожены. Из-за отека тканей ему потребовалась дерматофасциотомия (рассечение тканей для снятия внутреннего давления) частей стопы. У него развилась прогрессирующая деструкция тканей и нарушение кровообращения, и он потребовал ампутации голени, а не постоянной терапии. Его восстановление после ампутации прошло успешно (из Mückley et al., 2007).

Случай 3. 13-летний мальчик проглотил закуску, охлажденную LN. У него сразу же появились сильные боли в животе и одышка. В отделении неотложной помощи его живот был опухшим и твердым. Лапаротомия (хирургическое вскрытие брюшной полости) обнаружила большое количество газа при натяжении и множественные участки эритемы (красные ткани от воспаления). В его желудке была обнаружена 4-сантиметровая перфорация. После операции он выздоровел без осложнений и был выписан через 8 дней в больнице (от Kim, 2018).

Поделись этим:

Фейсбук

Твиттер

Реддит

Для получения дополнительной информации

Криогенные жидкости. Принстон (Нью-Джерси): Управление гигиены и безопасности окружающей среды, Принстонский университет [цитировано 2 марта 2021 г.].

Каталожные номера

FDA советует потребителям избегать приема пищи, питья или обращения с пищевыми продуктами, приготовленными с использованием жидкого азота, в точке продажи. Silver Spring (MD): Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США; [обновлено 30 августа 2018 г., цитируется в 2019 г.14 июня].

Kernbach-Wighton G, Kijewski H, Schwanke P, Saur P, Sprung R. Клинические и морфологические аспекты смерти от жидкого азота. Международная юридическая медицина. 1998;111(4):191-5.

Жидкий азот. Логан (Юта): Управление исследований Университета штата Юта [цитировано 28 февраля 2021 г.].

Мюкли Т., Хофманн Г.О., Паллуа Н. Тяжелая травма от замораживания жидким азотом: история болезни. J Травма. 2007 г., июнь; 62 (6): E7–10.

Ким Д.В. Перфорация желудка, вызванная приемом жидкого азота: клинический случай воздействия опасной закуски. Клин Эндоск. 2018 июль; 51 (4): 381–3.

Поллард Дж.С., Симпсон Дж.Е., Бухари М.И. Смертельный коктейль: перфорация желудка после приема жидкого азота. Отчет по делу BMJ, 7 января 2013 г.; 2013 г.: bcr2012007769. doi: 10.1136/bcr-2012-007769.

Отравлен?

Вызов

1-800-222-1222

или же

ПОМОГИТЕ МНЕ онлайн

Советы по профилактике

• Храните и используйте контейнеры с жидким азотом в местах с достаточной вентиляцией (ни в коем случае не в замкнутом пространстве).
• Никогда не допускайте контакта жидкого азота с какой-либо частью вашего тела. Всегда надевайте соответствующие средства индивидуальной защиты при работе с жидким азотом, включая защитные очки, лицевые щитки, изолированные перчатки (свободного прилегания) и лабораторные халаты или фартуки.
• Избегайте употребления пищевых продуктов, обработанных жидким азотом в точке продажи (например, Дыхание Дракона, Дыхание Небес и напитки, насыщенные жидким азотом).

Это действительно случилось

Случай 1. Врач скорой помощи позвонил в токсикологическую службу, чтобы получить совет относительно 2-летнего мальчика, который был доставлен в отделение неотложной помощи вскоре после того, как проглотил мороженое, приготовленное с использованием LN. По словам его родителей, мальчик откусил несколько кусочков мороженого и через 5 минут начал хвататься за грудь, задыхаться и перестал говорить. Его симптомы длились около часа. В отделении неотложной помощи мальчик выглядел хорошо, и все симптомы, о которых сообщалось ранее, исчезли. Управление по ядовитым веществам объяснило потенциальные опасения по поводу обморожения и посоветовало наблюдать и давать пищу, чтобы гарантировать, что мальчик сможет глотать без затруднений. Он терпел еду и был отправлен домой. Последующий звонок на следующий день показал, что мальчик вернулся к своему обычному состоянию.

Случай 2. 34-летний мужчина был госпитализирован через 45 минут после того, как наступил в неглубокий контейнер с LN в одних носках.