10 ứng dụng chính của khí Nitơ trong công nghiệp
Nitơ là một nguyên tố hóa học có công thức là N2 và số nguyên tử của 7. Trong điều kiện bình thường nitơ là một loại khí không màu, không mùi và không vị. Nitơ chiếm khoảng 78% trong bầu không khí xung quanh của chúng ta. Nó là một trong những chất dinh dưỡng chính quan trọng cho sự sống còn của tất cả các sinh vật sống. Mặc dù nitơ là rất phong phú trong khí quyển nhưng phần lớn lại không thể tiếp cận ở dạng nguyên tố cho hầu hết các sinh vật. Hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu những sự thú vị về loại khí này và ứng dụng của nó trong công nghiệp cũng như trong đời sống.
Sơ lược về khí Nitơ
Nitơ cũng có mặt ở các dạng khác. Khi mọi người nghĩ về nitơ, họ ngay lập tức kết hợp nó với không khí trong môi trường. Nitơ không chỉ là một phần của khí quyển mà còn là một phần của thức ăn mà chúng ăn mỗi ngày. Kể từ khi phát hiện ra nó, các nhà khoa học đã học được rất nhiều về nó và ngày nay với công nghệ phát triển nitơ là thương mại có sẵn với số lượng lớn với các hình thức khác nhau. Các loại phổ biến nhất là nitơ oxit và nitơ lỏng làm mát siêu. Nitơ oxit là một trong những hợp chất nitơ thường được gọi là khí cười.
Nitơ lỏng là nitơ ở trạng thái lỏng tồn tại ở nhiệt độ cực thấp. Nó được sản xuất công nghiệp bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng. Nitơ lỏng là chất lỏng trong suốt không màu. Nitơ lỏng là một nguồn khí nitơ nhẹ và dễ vận chuyển mà không cần áp lực. Nó cũng trở nên phổ biến trong việc chuẩn bị các loại cocktail vì nó có thể được sử dụng để nhanh chóng làm lạnh kính hoặc đóng băng nguyên liệu.
Xem thêm: Hóa chất công nghiệp là gì? Mua hóa chất ở đâu giá tốt nhất
Ngoài ra, nitơ lỏng có thể được áp dụng cho đông lạnh và vận chuyển các sản phẩm thực phẩm, bảo quản lạnh các mẫu sinh học và chất làm mát cho chất siêu dẫn, bơm chân không, cũng được sử dụng trong liệu pháp lạnh để loại bỏ các bất thường về da, che chắn vật liệu khỏi tiếp xúc với oxy, vật liệu làm mát.
Nguyên tố này là loại nhẹ nhất trong nhóm nitơ. Nitơ có thể kết hợp với các nguyên tố khác. Các liên kết rất hiệu quả bởi vì vỏ electron ngoài cùng của nitơ có vài electron. Đó là lý do tại sao nó đôi khi được sử dụng như một khí đệm. Nitơ có mặt như một trong những khối xây dựng hoặc cấu thành của các axit amin, protein, axit nucleic, chất diệp lục và các phân tử sinh học khác.
Nitơ là một trong những chất dinh dưỡng chính quan trọng cho sự sống còn của tất cả các sinh vật sống. Mặc dù nitơ rất dồi dào trong khí quyển như khí dinitrogen (N2), nó hầu như không thể tiếp cận dưới dạng này với hầu hết các sinh vật, làm cho nitơ trở thành một nguồn tài nguyên khan hiếm và thường hạn chế năng suất sơ cấp trong nhiều hệ sinh thái. Chỉ khi nitơ được chuyển đổi từ khí dinitrogen thành amoniac (NH3) thì nó trở nên có sẵn cho các nhà sản xuất chính, chẳng hạn như thực vật.
Nitơ là một yếu tố hấp dẫn với nhiều tính chất độc đáo và sử dụng liên quan đến phân bón, thuốc nổ, thuốc gây mê và thậm chí cả đua xe. Đọc các sự kiện thú vị về nguyên tử nitơ, nitơ lỏng, oxit nitơ , axit nitric, nitroglycerin và nhiều hơn nữa.
Nitơ có mặt trong mọi sinh vật sống, kể cả cơ thể con người và thực vật. Khí nitơ được sử dụng trong thực phẩm lưu trữ để giữ cho thực phẩm đóng gói hoặc số lượng lớn tươi. Nó cũng được sử dụng trong việc chế tạo các bộ phận điện tử, cho các mục đích công nghiệp và có nhiều ứng dụng hữu ích khác. Khí nitơ thường được sử dụng như là một thay thế cho carbon dioxide để lưu trữ bia trong thùng áp lực.
Vai trò của nitơ trong chăm sóc sức khỏe
Bệnh giải nén liên quan đến bong bóng nitơ hình thành trong máu và các khu vực quan trọng khác của cơ thể chịu áp suất lớn và thay đổi đột ngột khi lặn. Tình huống tương tự có thể xảy ra cho các phi hành gia và những người làm việc trong máy bay không nén. Nitơ oxit (N2O) được sử dụng trong các bệnh viện và phòng khám nha khoa như một thuốc gây mê. Nitrous oxide cũng được sử dụng trong đua xe để tăng sức mạnh của động cơ và tốc độ của xe. Nitrous oxide là một loại khí nhà kính và chất gây ô nhiễm không khí đáng kể. Theo trọng lượng có tác động gần gấp 300 lần so với carbon dioxide.
Nitroglycerin là một chất lỏng được sử dụng để tạo ra chất nổ như thuốc nổ. Nó thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp phá dỡ và xây dựng cũng như của quân đội. Axit nitric (HNO3) là một loại axit mạnh thường được sử dụng trong sản xuất phân bón. Amoniac (NH3) là một hợp chất nitơ thường được sử dụng trong phân bón .
Dư lượng cây trồng phân hủy trong đất để tạo thành chất hữu cơ trong đất. Chất hữu cơ này chứa khoảng 5% nitơ. Một mẫu đất có 2% chất hữu cơ sẽ chứa khoảng 3.500 pound nitơ. Nói chung, khoảng 1 đến 3% nitơ hữu cơ này được chuyển đổi mỗi năm bởi vi sinh vật thành dạng nitơ mà thực vật có thể sử dụng.
Nitơ phân bón thương mại có ba dạng cơ bản:
- Nitơ khí
- Nitơ lỏng
- Nitơ khô
Tất cả các hình thức đều có hiệu quả như nhau khi áp dụng đúng cách. Sau khi được áp dụng, phân bón nitơ có thể chuyển đổi tương tự như các nguồn nitơ khác.
Biến đổi nitơ
Nitơ tồn tại ở một số dạng hóa học và trải qua các phản ứng hóa học và sinh học.
Xem thêm: Địa chỉ bán hóa chất công nghiệp giá rẻ uy tín nhất
Nitơ hữu cơ với nitơ amoni
Nitơ hữu cơ bao gồm hơn 95% lượng nitơ tìm thấy trong đất. Hình thức nitơ này không thể được sử dụng bởi thực vật nhưng dần dần được biến đổi bởi vi sinh vật đất thành amoni (NH4+). Amoni không được lọc đến một mức độ lớn. Vì NH4 + là một ion tích điện dương nên nó bị thu hút và giữ bởi đất sét tích điện âm. Amoni có sẵn cho cây trồng.
Nitơ ammonium để nitrat nitơ (nitrat hóa)
Trong đất ấm, thoát nước tốt, amoni biến đổi nhanh thành nitrat (NO3-). Nitrat là dạng nguyên tắc của nitơ được sử dụng bởi thực vật. Nó dễ dàng biến đổi vì nó là một ion tích điện âm (anion) và không bị thu hút bởi đất sét. Nitrat dạng nitơ là một mối quan tâm lớn trong ô nhiễm.
Nitrat hoặc nitơ amoni cho nitơ hữu cơ (cố định)
Vi sinh vật đất sử dụng nitrat và nitơ amoni khi phân hủy dư lượng thực vật. Việc bổ sung 20 đến 70 pao nitơ cho mỗi tấn dư lượng này là cần thiết để ngăn chặn sự biến đổi này. Sau khi dư lượng bị phân hủy, quần thể vi khuẩn bắt đầu chết trở lại và quá trình 1 và 2 diễn ra.
Xem thêm: Ứng dụng của hóa chất nông nghiệp
Nitơ thành nitơ khí (khử nitơ)
Khi đất không có đủ không khí, các vi sinh vật sử dụng oxy từ NO3- thay cho không khí trong không khí và nhanh chóng chuyển NO3 thành nitơ oxit và khí nitơ (N2). Các loại khí này thoát ra ngoài khí quyển và không có sẵn cho cây trồng. Sự biến đổi này có thể xảy ra trong vòng hai hoặc ba ngày trong đất có ga kém và có thể dẫn đến mất nhiều phân bón loại nitrat.
Nitơ amoniac cho khí amoniac (amoniac bay hơi)
Các loại đất có độ pH cao có thể mất một lượng lớn NH4+ bằng cách chuyển đổi sang khí NH3. Để giảm thiểu những tổn thất này, kết hợp các loại phân bón amoni rắn, urê và amoniac khan bên dưới bề mặt của đất ẩm.
Các ứng dụng của nitơ
Nguyên tố này có mặt trong hầu như tất cả các loại dược phẩm. Ở dạng oxit nitơ, nó được sử dụng làm thuốc tê. Bảo quản lạnh cũng sử dụng khí để bảo tồn trứng, máu, tinh trùng và các mẫu sinh học khác. Các CPU trong máy tính sử dụng khí để giữ cho chúng không bị nóng lên. Máy dò tia X cũng dựa vào yếu tố này.
Nguyên tố này được sử dụng để kiểm soát ô nhiễm. Nó có hiệu quả trong việc loại bỏ các hợp chất hữu cơ không ổn định trong chất lỏng. Nhiều ngành công nghiệp sử dụng nó để tiêu diệt chất lỏng và hơi độc trong các dụng cụ công nghiệp.Ở dạng nitơ điôxít, nguyên tố này rất quan trọng trong ngành công nghiệp. Nó cũng phục vụ như một chất xúc tác phản ứng oxy hóa. Ngoài việc là một tác nhân oxy hóa, nó cũng có thể được sử dụng như một chất tẩy trắng bột và nhiên liệu tên lửa.
Một số ứng dụng quan trọng
Bóng đèn
Nitơ thường được sử dụng để chế tạo bóng đèn. Nó phục vụ như là một thay thế rẻ tiền cho argon trong bóng đèn sợi đốt.
Thực phẩm đóng gói
Nitơ được sử dụng để bảo quản độ tươi của thực phẩm đóng gói. Nitrogen có thể ngăn chặn quá trình oxy hóa thực phẩm và do đó làm chậm độ ôi và các dạng hư hỏng oxy hóa khác.
Phân bón
Nitơ là một trong những thành phần quan trọng nhất trong phân bón, để tăng khả năng sinh sản của đất. Nó được sử dụng để làm phân bón khác như amoniac và urê, được sử dụng để thúc đẩy tăng trưởng thực vật và tăng năng suất.
Sản xuất hợp chất phản ứng
Nó có thể tạo ra một loạt các hợp chất không ổn định và có tính phản ứng cao, như nitơ triiodide, ammonium nitrate , trinitrotoluene (TNT), axit nitric và nitroglycerin.
Phần điện tử
Nitơ được sử dụng để sản xuất bóng bán dẫn, mạch tích hợp và điốt.
Thép không gỉ
Nitơ thường được sử dụng trong sản xuất thép không gỉ, quá trình mạ điện để làm cho nó mạnh mẽ hơn và có khả năng chống ăn mòn cao hơn.
Thiết bị điện áp cao
Khí nitơ khô và áp suất được sử dụng làm khí điện môi cho các thiết bị điện áp cao. Nitơ cũng được sử dụng như một chất khí nén để đẩy chất lỏng qua đường ống. Nitơ cũng được sử dụng để kiểm soát ô nhiễm, đặc biệt là để loại bỏ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi từ các chất lỏng. Nó có thể giúp loại bỏ hơi độc hại và chất lỏng từ thiết bị công nghiệp là tốt.
Xem thêm: Hóa chất nông nghiệp là gì?
Dược phẩm
Nitơ là thành phần của hầu hết các loại thuốc chính, kể cả thuốc kháng sinh. Ở dạng oxit nitơ, nitơ được sử dụng như một tác nhân gây mê dược phẩm.
Nitơ không chỉ đơn giản là một loại khí mà nó còn đóng vai trò quan trọng trong đời sống của chúng ta. Với những ứng dụng tuyệt vời trong công nghiệp cũng như trong đời sống, có thể khẳng định rằng, khí nitơ là một phần không thể thiếu. VINAFUJICO tự hào phân phối các sản phẩm hóa chất công nghiệp từ khí nito để phục vụ khách hàng. Chỉ cần nhấc máy và gọi ngay cho chúng tôi là bạn sẽ có ngay sản phẩm mình mong muốn.
