Термит и жидкий азот доклад

Встречается при очистке воды, керосина и некоторых минеральных масел; на сахарных заводах; при дублении кожи; в воздухе помещений, где стоит скот; входит в состав клоачных газов (вместе с сероводородом); содержится в неочищенном ацетилене.

Применяется для производства азотной кислоты, нитрата и сульфата аммония, жидких удобрений (аммиакатов), мочевины, соды, в органическом синтезе, при крашении тканей, светокопировании (на диазониевой бумаге), в качестве хладагента в холодильниках, при серебрении зеркал.

Получается прямым синтезом из газообразных водорода и азота при давлении обычно 280-350 ат и 450-500° (в присутствии катализаторов). В меньших количествах получается при коксовании каменного угля перегонкой с известью "аммиачной воды" (первая фракция при сухой перегонке угля).

Нитрит натрия

NaNO₂ М = 69,00

Применяется в производстве органических красителей; в пищевой промышленности; для пассивирования стальных изделий; в резиновой и текстильной промышленности, в гальванотехнике. Получается абсорбцией раствором соды нитрозных газов производства азотной кислоты и очисткой, упариванием и кристаллизацией полученной емки нитрита и нитрата натрия.

Физические и химические свойства. Бесцветные или желтоватые кристаллы. Т. плавл.271°; плоти.2,17: выше 320° разл., не доходя до кипения; раств. в воде 81,8 г/ЮО г (20°).163 г/ЮО г *О). Токсическое действие. Вызывает расширение сосудов вследствие пареза сосуда - двигательного центра (при больших дозах - и вследствие непосредственного действия на кровеносные сосуды), а также образование в крови метгемоглобина.

Натриевая селитра, чилийская селитра.

Применяется в производстве азотокрасителей и некоторых органических соединений.

Получается восстановлением расплавленного KNО₂ свинцом; пропусканием SO₂ через нагретую смесь KNO₃ и СаО.

Физические и химические свойства. Бесцветные или желтоватые кристаллы, расплывающиеся на воздухе. Т. плавл.387°; плоти.1,915; раств. в воде 280 г/100г (0°); 413 г/100 г (100°).

Токсическое действие, по-видимому, сходно с действием NaNO₂.

Применяется как удобрение, а также в производстве порохов, в пиротехнике, в пищевой и стекольной промышленности. Получается конверсией NaNO₃ и KCl при 80-122°С.

Физические и химические свойства. Бесцветные кристаллы.Т. плавл.334°; плоти.2,11; разл. выше 338° на нитрит н кислород; раств. в воде 31,5 г/100 г (20°), 245 г/100 г (100°).

Нитрат кальция

(Кальциевая селитра, норвежская селитра)

Применяется как удобрение.

Получается на основе нитрозных газов производства азотной кислоты.

Физические и химические свойства. Т. плаил.561°; разл. при 500°; плота.2,36; растя, в воде 126 г/ЮО г (20°), 363 г/ЮО г (100°). Безводная соль и кристаллогидраты очень гигроскопичны.

Токсическое действие. Имеет значение лишь раздражающее и прижигающее действие технического продукта, выражающееся в покраснении кожи, зуде, изъязвлениях, иногда глубоких и занимающих обширную поверхность, медленно заживающих и оставляющих большие рубцы. Поражаются участки кожи, на которых имеются хотя бы незначительные ранки, царапины и другие нарушения ее целостности.

Физические свойства

Плотность газообразного азота при 0°C 1,25046 г/дм3, жидкого азота (при температуре кипения) - 0,808 кг/дм3. Газообразный азот при нормальном давлении при температуре -195,8°C переходит в бесцветную жидкость, а при температуре -210,0°C - в белое твердое вещество. В твердом состоянии существует в виде двух полиморфных модификаций: ниже -237,54°C устойчива форма с кубической решеткой, выше - с гексагональной.

Критическая температура азота -146,95°C, критическое давление 3,9МПа, тройная точка лежит при температуре -210,0°C и давлении 125,03 гПа, из чего следует, что азот при комнатной температуре ни при каком, даже очень высоком давлении, нельзя превратить в жидкость.

Теплота испарения жидкого азота 199,3 кДж/кг (при температуре кипения), теплота плавления азота 25,5 кДж/кг (при температуре -210°C).

Энергия связи атомов в молекуле N2 очень велика и составляет 941,6 кДж/моль. Расстояние между центрами атомов в молекуле 0,110 нм. Это свидетельствует о том, что связь между атомами азота тройная. Высокая прочность молекулы N2 может быть объяснена в рамках метода молекулярных орбиталей. Энергетическая схема заполнения молекулярных орбиталей в молекуле N2 показывает, что электронами в ней заполнены только связывающие s - и p-орбитали. Молекула азота немагнитна (диамагнитна).

Из-за высокой прочности молекулы N2процессы разложения различных соединений азота (в том числе и печально знаменитого взрывчатого вещества гексогена) при нагревании, ударах и т.д. приводят к образованию молекул N2. Так как объем образовавшегося газа значительно больше, чем объем исходного взрывчатого вещества, гремит взрыв.

Химические свойства

Химически азот довольно инертен и при комнатной температуре реагирует только с металлом литием с образованием твердого нитрида лития

В соединениях проявляет различные степени окисления (от -3 до +5). С водородом образует аммиак NH3. (3H+N=NH₃) Косвенным путем (не из простых веществ) получают гидразин N2H4 и азотистоводородную кислоту HN3. Соли этой кислоты - азиды. Азид свинца Pb (N3) 2 разлагается при ударе, поэтому его используют как детонатор, например, в капсюлях патронов.

Известно несколько оксидов азота. С галогенами азот непосредственно не реагирует, косвенными путями получены NF3, NCl3, NBr3 и NI3, а также несколько оксигалогенидов (соединений, в состав которых, кроме азота, входят атомы и галогена, и кислорода, например, NOF3).

Галогениды азота неустойчивы и легко разлагаются при нагревании (некоторые - при хранении) на простые вещества. Так, NI3 выпадает в осадок при сливании водных растворов аммиака и йодной настойки. Уже при легком сотрясении сухой NI3 взрывается:

Азот не реагирует с серой, углеродом, фосфором, кремнием и некоторыми другими неметаллами.

При нагревании азот реагирует с магнием и щелочноземельными металлами, при этом возникают солеобразные нитриды общей формулы М3N2 (3M+N₂=M₃N₂), которые разлагаются водой с образованием соответствующих гидроксидов и аммиака, например:

Са3N2 + 6pO = 3Ca (OH) 2 + 2N +3 H3.

Аналогично ведут себя и нитриды щелочных металлов. Взаимодействие азота с переходными металлами приводит к образованию твердых металлоподобных нитридов различного состава. Например, при взаимодействии железа и азота образуются нитриды железа состава Fe2N и Fe4N (N₂+6Fe=Fe₂N+Fe₄N). При нагревании азота с ацетиленом C2p может быть получен цианистый водород HCN (N₂+C₂H₂=2HCN).

Из сложных неорганических соединений азота наибольшее значение имеют азотная кислота HNO3, ее соли нитраты, а также азотистая кислота HNO2 и ее соли нитриты.

Получение

В промышленности азот получают из воздуха. Для этого воздух сначала охлаждают, сжижают, а жидкий воздух подвергают перегонке (дистилляции). Температура кипения азота немного ниже (-195,8°C), чем другого компонента воздуха - кислорода (-182,9°C), поэтому при осторожном нагревании жидкого воздуха азот испаряется первым. Потребителям газообразный азот поставляют в сжатом виде (150 атм. или 15 МПа) в черных баллонах, имеющих желтую надпись "азот". Хранят жидкий азот в сосудах Дьюара.

В лаборатории чистый ("химический") азот получают добавляя при нагревании насыщенный раствор хлорида аммония NH4Cl к твердому нитриту натрия NaNO2:

NaNO2 + NH4Cl = NaCl + N2 + 2pO.

Можно также нагревать твердый нитрит аммония:

NH4NO2 = N2 + 2pO.

Распространенность в природе

Азот - один из самых распространенных элементов на Земле, причем основная его масса (около 4*1015 т) сосредоточена в свободном состоянии в атмосфере. В воздухе свободный азот (в виде молекул N2) составляет 78,09% по объему (или 75,6% по массе), не считая незначительных примесей его в виде аммиака и окислов. Среднее содержание азота в литосфере 1,9*10-3% по массе. Природные соединения азота - хлористый аммоний NH4CI и различные нитраты. Крупные скопления селитры характерны для сухого пустынного климата (Чили, Средняя Азия). Долгое время селитры были главным для связывания азота имеет промышленный синтез аммиака из азота воздуха и водорода). Небольшие количества связанного азота находятся в каменном угле (1 - 2,5%) и нефти (0,02 - 1,5%), а также в водах рек, морей и океанов. Азот накапливается в почвах (0,1%) и в живых организмах (0,3%).

Хотя название “азот" означает “не поддерживающий жизни", на самом деле это - необходимый для жизнедеятельности элемент. В белке животных и человека содержится 16 - 17% азота. В организмах плотоядных животных белок образуется за счет потребляемых белковых веществ, имеющихся в организмах травоядных животных и в растениях. Растения синтезируют белок, усваивая содержащиеся в почве азотистые вещества, главным образом неорганические.

Значительные количества азота поступают в почву благодаря азотфиксирующим микроорганизмам, способным переводить свободный азот воздуха в соединения азота.

В природе осуществляется круговорот азота, главную роль в котором играют микроорганизмы - нитрофицирующие, денитрофицирующие, азотфиксирующие и др.

Однако в результате извлечения из почвы растениями огромного количества связанного азота (особенно при интенсивном земледелии) почвы оказываются обедненными. Дефицит азота характерен для земледелия почти всех стран, наблюдается дефицит азота и в животноводстве (“белковое голодание”). На почвах, бедных доступным азотом, растения плохо развиваются. Хозяйственная деятельность человека нарушает круговорот азота. Так, сжигание топлива обогащает атмосферу азотом, а заводы, производящие удобрения, связывают азот из воздуха. Транспортировка удобрений и продуктов сельского хозяйства перераспределяет азот на поверхности земли.

Применение

В промышленности газ азот используют главным образом для получения аммиака. Как химически инертный газ азот применяют для обеспечения инертной среды в различных химических и металлургических процессах, при перекачке горючих жидкостей. Жидкий азот широко используют как хладагент, его применяют и в медицине, особенно в косметологии. Важное значение в поддержании плодородия почв имеют азотные минеральные удобрения. В лаборатории азот легко может быть получен при нагревании концентрированного нитрита аммония: NH4NO2 (N2 + 2pO. Технический способ получения азота основан на разделении предварительно сжиженного воздуха, который затем подвергается разгонке.

Основная часть добываемого свободного азота используется для промышленного производства аммиака, который затем в значительных количествах перерабатывается на азотную кислоту, удобрения, взрывчатые вещества и т.д. Помимо прямого синтеза аммиака из элементов, промышленное значение для связывания азота воздуха имеет разработанный в 1905 цианамидный метод, основанный на том, что при 10000С карбид кальция (получаемый накаливанием смеси известии угля в электрической печи) реагирует со свободным азотом: CaC2 + N2 (CaCN2 + C. Образующийся цианамид кальция при действии перегретого водяного пара разлагается с выделением аммиака: CaCN2 + 3pO (CaCO3 + 2NH3.

Cвободный азот применяют во многих отраслях промышленности: как инертную среду при разнообразных химических и металлургических процессах, для заполнения свободного пространства в ртутных термометрах, при перекачке горючих жидкостей и т.д. Жидкий азот находит применение в различных холодильных установках. Его хранят и транспортируют в стальных сосудах Дьюара, газообразный азот в сжатом виде - в баллонах. Широко применяют многие соединения азота. Производство связанного азота стало усиленно развиваться после 1-й мировой войны и сейчас достигло огромных масштабов.

История открытия

Открыт в 1772 шотландским ученым Д. Резерфордом в составе продуктов сжигания угля, серы и фосфора как газ, непригодный для дыхания и горения ("удушливый воздух") и в отличие от CO2не поглощаемый раствором щелочи. Вскоре французский химик А.Л. Лавуазье пришел к выводу, что "удушливый" газ входит в состав атмосферного воздуха, и предложил для него название "azote" (от греч. azoos - безжизненный).

Соединения азота - селитра, азотная кислота, аммиак - были известны задолго до получения азота в свободном состоянии. В 1787 г.А. Лавуазье установил, что

“жизненный” и “удушливый” газы, входящие в состав воздуха, это простые вещества, и предложил название “азот". В 1784 г.Г. Кавендиш показал, что азот входит в состав селитры; отсюда и происходит латинское название азота

(от позднелатинского nitrum - селитра и греческого gennao - рождаю, произвожу), предложенное в 1790 году Ж.А. Шапталем. К началу ХIX в. были выяснены химическая инертность азота в свободном состоянии и исключительная роль его в соединениях с другими элементами в качестве связанного азота.

Вывод: краткое содержание

Основная масса азота на Земле находится в газообразном состоянии и составляет свыше 3/4 атмосферы (78,09% по объ - ему, или 75,6% по массе). Практически на нашей планете за - пас азота неисчерпаем - 3,8*10^15 т. Азот - довольно инертный элемент, поэтому редко встречается в связанном состоянии. Это один из основных биофильных элементов, не - обходимый компонент главных полимеров живых клеток - структурных белков, белков - ферментов, нуклеиновых и аде - нозинтрифосворных кислот. Никакой другой элемент так не лимитирует ресурсы питательных веществ в агроэкосистемах, как азот. Он может стать доступным для живых организмов только в связанной форме, то есть в результате азотофиксации.

Азотофиксация - биологический процесс, и единственными организмами, способными его осуществлять, служат прокариоты (бактерии, цианобактерии, актиномицеты и архебактерии).

Небиологические процессы фиксации азота (грозовые разряды, воздействие УФ-лучей, работа электрического оборудования и двигателей внутреннего сгорания) в количественном отношении весьма несущественны, так как вместе дают не более 0.5% связанного азота. Даже вклад заводов азотных удобрений, производящих синтетический аммиак составляет лишь 5%.

Следовательно, свыше 90% всей фиксации молекулярного азота атмосферы осуществляется вследствие метаболической активности определённых микроорганизмов.

Впервые бактерии рода азотобактер, а точнее Azotobacter chroococcum были открыты голландским микробиологом М. Бейеринк в 1901 году.

Химические реакции являются частью повседневной жизни. Человек сталкивается с их продуктами буквально на каждом шагу, но вряд ли об этом задумывается. Мы собрали 10-ку самых зрелищных химических реакций, которые, развлекут взрослых, а детей, возможно, подтолкнут к изучению химии.

1. Натрий и вода в газообразном хлоре

Натрий является очень горючим элементом, и простое добавление воды может привести к взрыву. В видео показано, как каплю воды добавляют к небольшому кусочку натрия в колбе, заполненной газообразным хлором. Желтый цвет испускаемого света связан с работой натрия, который часто используется в системах уличном освещении. В эксперименте также выделяется большое количество тепла. А если объединить натрий и хлор, то получится хлорид натрия – обычная поваренная соль.

2. Реакция магния и сухого льда

Магний воспламеняется очень легко и горит очень ярко. В этом эксперименте можно увидеть, как магний воспламеняется в оболочке из сухого льда - замороженного углекислого газа. Магний может гореть в двуокиси углерода и азоте. Из-за яркого света в процессе горения, магний использовался в при создании фотографических вспышек, и сейчас он все еще используется в морских сигнальных ракетах и фейерверках.

3. Реакция хлората калия и конфеты

Хлорат калия представляет собой соединение, содержащее калий, хлор и кислород. Он часто используется в качестве дезинфицирующего средства, а также в фейерверками и взрывчатых веществах. Когда хлорат калия нагревают до температуры плавления, любой элемент, добавленный к нему, вызовет быстрый распад в виде взрыва (как видно на видео). В процессе этого распада выделяется кислород. Из-за этого хлорат калия часто используется в самолетах, космических станциях и подводных лодках в качестве источника кислорода.

4. Эффект Мейснера

Когда сверхпроводник охлаждается до температуры ниже критического уровня, то он становится диамагнитным: т.е. он отталкивается от магнитного поля, а не притягивается к нему. Это открытие Мейснера привело к концепции магнитолевитационных поездов, когда поезд "парит" над рельсами, а не "использует колеса для езды".

5. Перенасыщение ацетатом натрия

Ацетат натрия при нагревании или охлаждении становится пересыщенным. Когда он вступает в контакт с другим объектом, то снова кристаллизуется. Эта реакция также вызывает высокую температуру, поэтому она имеет практическое применение в создании тепловых прокладок. Ацетат натрия также используется в качестве консерванта, чем придает чипсам их уникальный вкус. Речь идет о пищевой добавке E262 или диацетате натрия.

6. Сверхабсорбирующие полимеры

Сверхабсорбирующие полимеры (также известные как гидрогели) способны поглощать очень большие объемы жидкости по отношению к собственной массе. По этой причине, они используются в промышленном производстве подгузников, а также в других областях, требующих защиты от воды или жидкостей, к примеру при прокладке подземных кабелей.

7. Плавающий гексафторид серы

Гексафторид серы представляет собой бесцветный, без запаха, нетоксичный и негорючий газ. Поскольку он в 5 раз плотнее воздуха, то этот газ можно наливать в открытые контейнеры, а легкие предметы будут плавать на нем, как на обычной воде. Еще одним забавным применением этого безобидного газа является то, что он при вдыхании резко понижает голос - полная противоположность гелия.

8. Сверхтекучий гелий

При гелий охлаждается до минус 271 градуса по Цельсию, то он превращается в сверхтекучий гелий-II. Поскольку он проходит даже через даже сверхтонкие капилляры, то его вязкость невозможно измерить. Кроме того, гелий-II будет ползти вверх по стенкам контейнера в поисках более теплого места, что, как кажется, противоречит силе притяжения.

9. Термит и жидкий азот

Термит - порошкообразная смесь алюминия с оксидами различных металлов, которые производят так называемую термитную реакцию. Это не взрывчатое вещество, но оно может создавать короткие вспышки при очень высокой температуре. Горение при термитной реакции происходит при температуре в несколько тысяч градусов. В видео можно посмотреть попытку "погасить" термитную реакцию жидким азотом (минус 200 градусов).

10. Реакция Бриггса-Раушера

Реакция Бриггса-Раушера известна как осциллирующая химическая реакция. Свежеприготовленный бесцветный раствор медленно окрашивается в янтарный цвет, затем вдруг резко становится темно-синим. После этого он медленно становится бесцветным, и процесс повторяется примерно десять раз. Это связано с тем, что первая реакция создает определенные химические вещества, которые затем вызывают вторую реакцию, и процесс повторяется.

Недавно с целью популяризации химии был запущен проект Beautiful Chemistry (Красивая химия) , разработчики которого хотели открыть сложный мир химических реакций и структур для широкой публики.

Рис. 1. Схема созревания спор гриба Guyanagaster necrorhizus. В его плодовых телах живут азотфиксирующие бактерии (показаны желтым на схеме), интенсивность деятельности которых возрастает по мере созревания спор (при этом, как видно, цвет внутренней ткани плодового тела меняется от почти белого до темно-красного). В верхней половине схемы изображен процесс созревания спор на поперечном срезе плодового тела, в нижней половине показаны изменения его внешнего вида. Когда споры созревают (и концентрация азота в тканях плодового тела становится большой), ткани плодового тела начинают разрушаться, и внутрь заползают термиты, которым требуется азот (правые изображения на схеме). Пока они лакомятся богатыми азотом тканями гриба, на них налипают споры, которые затем разносятся термитами. Рисунок из обсуждаемой статьи в Current Biology

Guyanagaster necrorhizus относится к базидиомицетам. Этот гриб — эндемик Гвианского нагорья в Южной Америке. Чтобы определить, за счет чего он живет, авторы обсуждаемой работы секвенировали его геном. Оказалось, что у этого гриба есть гены, продукты которых разлагают компоненты клеточных стенок растений — лигнин, целлюлозу, гемицеллюлозу и пектин. Следовательно, заключили авторы, G. necrorhizus специализируется на разложении древесины. Эти биоинформатические данные подтверждаются наблюдениями за грибом в его естественной среде обитания: он, как правило, растет на корнях деревьев, причем там, где он растет, наблюдаются признаки гниения (рис. 2). Именно разлагающиеся корни растений служат пищей для G. necrorhizus. Однако примечателен этот гриб совсем другим.

Рис. 2. A — плодовое тело G. necrorhizus, поднимающееся из гниющего корня. B — корень, поврежденный G. necrorhizus. C — еще один корень, поврежденный G. necrorhizus, в котором видны следы разложения древесины (белесый налет). D–G — последовательные стадии развития плодового тела от самого незрелого (D) к полностью зрелому (G). Длина масштабных отрезков — 1 см. Рисунок из обсуждаемой статьи в Current Biology

Авторы обнаружили, что в плодовых телах G. necrorhizus обитают азотфиксирующие бактерии из группы Enterobacteriaceae. Эти бактерии обладают специальным ферментом — нитрогеназой, который позволяет фиксировать атмосферный азот, то есть переводить его в аммиак — биологически доступную форму, в которой азот могут усваивать другие живые организмы. Бактерии, обитающие в грибах G. necrorhizus, получают крышу над головой и необходимую для работы нитрогеназы анаэробную среду обитания (плотная оболочка плодового тела не пропускает атмосферный кислород), а гриб — собственный источник азота, которого так мало в разлагаемой им древесине. На данный момент описано всего лишь несколько примеров симбиотических отношений между грибами и азотфиксирующими бактериями, а случаев, при которых азотфиксирующие бактерии жили бы в плодовых телах грибов не в составе лишайников, ранее вообще не было известно.

По степени созревания плодовые тела G. necrorhizus делят на четыре группы. Тела первой степени созревания имеют белую глебу (внутреннюю рыхлую ткань плодового тела) и не содержат зрелых спор, тела второй группы — светло-розовую глебу и незрелые споры, тела третьей группы — темно-розовую или оранжево-красную глебу и незрелые споры, а тела четвертой группы — темно-красную глебу, полностью зрелые споры и обильные слизистые выделения (см. рис. 2). Но зачем грибу может потребоваться держать в своих спороносных структурах азотфиксирующие бактерии?

Однако, если термиты будут поедать плодовые тела с незрелыми спорами, то гриб от этого пострадает. Исследователи выяснили, что незрелые плодовые тела существенно отличаются от зрелых по содержанию азота. Активность фиксации азота можно оценить, измерив активность фермента нитрогеназы, который, помимо фиксации молекул N₂, восстанавливает ацетилен в этилен. Ученые показали, что в незрелых плодовых телах восстановление ацетилена происходит менее активно, чем в зрелых. Содержание азота в полностью зрелых плодовых телах почти на 20% выше, чем в незрелых. Более детальный анализ позволил установить, что фиксация азота происходит в глебе.

Секвенирование ДНК, содержащейся в глебе, показало, что фиксацией азота в ней занимаются именно бактерии группы Enterobacteriaceae, которые ранее нечасто обнаруживали в грибных тканях в таких больших количествах. Примечательно, что в тех местах, где растет G. necrorhizus, почва также обогащена представителями группы Enterobacteriaceae. Авторы работы предположили, что гриб может каким-то образом влиять на состав микробного сообщества близкого к нему участка почвы, выделяя в почву специфические метаболиты. Однако ответить на вопрос, почему при созревании плодовых в них резко увеличиваются темпы фиксации азота, ученые пока не смогли.

Также ученые выяснили, что G. necrorhizus обзавелся массой приспособлений, обеспечивающих его подопечных бактерий оптимальными условиями для эффективной фиксации азота и привлечения термитов. Так, протеомный анализ показал, что в зрелых плодовых телах самыми многочисленными белками являются пируватдекарбоксилаза и алкогольдегидрогеназа — ферменты спиртового брожения. Авторы полагают, что эти ферменты участвуют в поддержании анаэробной среды, ведь нитрогеназа может работать только в отсутствие кислорода. Проникновению кислорода внутрь плодовых тел препятствует и их толстая, обильно пигментированная оболочка. Глеба зрелых плодовых тел, в отличие от незрелых, продуцирует особые вещества из группы терпеноидов, которые выступают в роли аттрактантов для термитов (тут стоит отметить, что большинство феромонов, выделяемых термитами, относится именно к этой группе веществ). Наконец, продукция липкой слизи в зрелых плодовых телах облегчает приклеивание спор к экзоскелету термитов, пришедших полакомиться богатой азотом глебой (рис. 3).

Рис. 3. Цикл созревания и распространения спор G. necrorhizus. Споры развиваются в плодовых телах, в которых по мере созревания увеличивается количество азотфиксирующих бактерий и общее содержание азота. От проникновения кислорода внутренности плодового тела защищает пигментированная плотная оболочка. Тканью зрелых плодовых тел питаются термиты, которые, поглощая богатую азотом пищу, становятся невольными переносчиками спор гриба и разносят их по другим корням деревьев. Рисунок из обсуждаемой статьи в Current Biology

Пример G. necrorhizus чем-то напоминает историю с термитами подсемейства Macrotermitinae, которые специально выращивают грибы рода Termitomyces, чтобы использовать их в качестве источника азота вместо весьма энергетически накладной азотфиксации при участии кишечных бактерий. Но здесь, скорее, гриб использует термитов для того, чтобы распространять свои споры.

Азот – основная составляющая атмосферы. Однако, элемент бывает не только газообразным. При сгущении азот превращается в жидкость. Она не имеет цвета и запаха.

Для получения одного литра жидкого азота требуется 700 литров газа. Благо, в атмосфере его почти 80%. Есть из чего делать субстанцию, нашедшую применение в медицине, кулинарии, сфере фокусов. Итак, герой статьи – жидкий азот. Начнем знакомство с его свойств.

Физические и химические свойства жидкого азота

Температура жидкого азота может быть разной. Но, хранят вещество при минус 200-от градусах Цельсия и ниже. При минус 195-ти жидкость закипает. При комнатной температуре вещество испаряется, переходя обратно в газ.

Чтобы поддерживать низкую температуру азота, его помещают в сосудах Дьюара. Они похожи на большие термосы, сохраняют содержимое нагретым или охлажденным за счет хорошей теплоизоляции. Объем агрегатов – от 6-ти до 40-ка литров. Если нужны меньшие количества жидкости, пользуются обычным термосом.

Жидкий азот купить бывает нужно постановщикам кинотрюков. В фильмах частенько промелькивают сцены мгновенной заморозки крупных объектов. Однако, в реальных условиях подводит малая теплоемкость вещества.

На заморозку цветка и то уходит около 20-30-ти секунд. Если же нужно разрушить, к примеру, замок на двери, придется потратить столько же минут. В кино же засовы замораживают и раскалывают в считанные мгновения.

Если тело объемно, его охлаждение проходит не только долго, но и неравномерно. Поэтому, проблематично внедрение криозаморозки животных и людей. Это еще один сюжет для фильмов и заманчивая идея для ученых и неизлечимо больных. Человек готов пробыть в состоянии анабиоза десятилетия, дабы вернутся к жизни лишь тогда, когда с его недугом научатся бороться.

Продуктом реакции становятся окислы азота. Для сочетания с водородом нужен не только солидный нагрев, но и катализаторы. Итог реакции – аммиак. Возможно соединение с активными металлами, к примеру, магнием и литием . В купе с азотом они дают нитриды.

Сложность, а в большинстве случаев невозможность реакций с жидким азотом поддерживается его устойчивостью к взрывам. Инертность вещества выражается и в нетоксичности. Поэтому, добыча жидкого азота – производство не опасное. Единственное, что грозит специалистам – обморожение. Чтобы извлечь азот из атмосферы и сгустить нужны низкие температуры. Нюансы процесса, далее.

Добыча жидкого азота

Где купить жидкий азот? Можно приобрести у производителя. Существуют специальные азотодобывающие станции. Предприятия оснащены мощными компрессорами. Они захватывают атмосферный воздух и подают его в детандер. Действие этого агрегата противоположно работе компрессора.

В детандере воздух перемещает поршни, охлаждаясь при этом. В ректификационных колонках температуру доводят до минус 183-х градусов Цельсия.

Это показатель сжижения кислорода. На него приходятся почти все 20% воздуха, не занятые азотом. Остается слить жидкость и опустить температуру еще ниже, чтобы агрегатное состояние сменил уже сам азот.

Ожог жидким азотом

Из детандеров жидкий азот сливают в сосуды Дьюара. В них жидкость хранится до 35-ти суток. Если по близости нет производства, купить продукт можно на кислородной станции. Там предлагают большие объемы сжиженного газа.

Но, есть фирмы, торгующие емкостями от 5-ти литров. Такие приобретают, к примеру, косметические салоны. Зачем жидкий азот нужен им и где пригождается еще, расскажем в следующей главе.

Применение жидкого азота

Салоны красоты медицинские центры предлагают удаление бородавок жидким азотом. Вещество вызывает деструкцию, то есть разрушение и гибель тканей. К ней приводит направленное воздействие на образование в течение примерно 30-ти секунд.

Бородавка становится хрупкой и, попросту, рассыпается. Плюс процедуры – отсутствие шрамов . Заживление проходит быстро с образованием слоя здоровой кожи.

Удаление жидким азотом сродни прижиганию, только к коже подносят не раскаленный металл, а ватный аппликатор. Его предварительно помещают в емкость со сжиженным газом. Так может быть удалена и папиллома. Жидкий азот испаряется с аппликатора через 15-20 секунд. Поэтому, в термос палочку с ватной головкой опускают 2-3 раза.

Убирают кожные образования, не просто прикасаясь к ним, а слегка надавливая. Так прижигание жидким азотом проходит быстрее и эффективнее. На достижение результата указывает белый цвет бородавки и венчика в 1 миллиметр близ нее. Важно, чтобы ореол не был шире, ведь там уже здоровые ткани.

Заморозку рекомендуют и при диагнозе эрозия. Жидким азотом ее прижигают быстро и безболезненно для женщины. Не секрет, что охлажденные ткани нечувствительны, нейронные связи нарушаются. Привлекательно и быстрое заживление. Оно снижает риск рецидива.

Лечение жидким азотом связано не только с умерщвлением тканей. Кратковременное воздействие приводит лишь к сужению сосудов. Как только 10-15 секунд холода минуют, они вновь расширяются. Это укрепляет стенки сосудов, избавляет от так называемых звездочек. После жидкого азота снижается риск тромбоза. Медики называют процедуру криомассажем.

Нужен жидкий азот в аптеке? Есть такие предложения. Нередко запасы газа имеются и у пожарных. Газ позволяет потушить пламя, не нанеся урон имуществу. Вода его заливает, пена въедается в поверхности. Азот же попросту вытесняет кислород, делая горение невозможным.

Помните, что в 1 литре сжиженного газа 700 обычных литров? Быстро расширяясь при повышенных температурах, жидкий азот образует над пожарищем своеобразную подушку. Пламя исчезает моментально. Минус метода – дороговизна.

Цена на жидкий азот не смущает кондитеров. Еще в начале 20-го века англичанка Агнесс Маршалл рекламировала мороженое, сделанное с помощью новой технологии. Тогда ее называли воздействием жидким воздухом. По факту же, пользовались именно азотом. Агнесс приглашала гостей, предлагала им смешать молоко, фрукты, выбранные ингредиенты.

Потом, в каждую пиалу помещали по нескольку капель сжиженного газа и перемешивали содержимое. Получалось мороженое, за которое знать готова была платить большие деньги. Любители экзотики раскошеливаются и сейчас. Есть целые сети ресторанов, предлагающие блюда, сделанные с помощью жидкого азота.

Жидкий азот – отзывы

Отзывы о ледяной жидкости неоднозначны. О фильмах уже говорилось. Киношные сюжеты вводят людей в заблуждение и те дивятся, почему у них не получаются увиденные на экране трюки. В сфере косметологии и медицине эффект от процедур нередко зависит от типа кожи. Бывают аллергические реакции, шелушения.

Резкая заморозка, к примеру, негативно влияет на иссушенные покровы. Исключительно положительные отзывы, пожалуй, касаются лишь сферы пожаротушения.

Читайте также:

  
• Русский музей санкт петербург доклад
  
• Доклад и презентация на тему терроризм
  
• Природа мытищинского района доклад 3 класс
  
• Эд ширан доклад на английском
  
• Профессор спросил написал ли я доклад