Азотные удобрения

Разновидности удобрений, содержащих азот

Классифицируют удобрения по двум основным признакам.

По агрегатному состоянию:

• твердое — в виде гранул, применяется, как правило, в весенне-летний период из-за быстрого вымывания из почвы;
• жидкое — в виде растворов, легко усваиваются растениями и равномерно распределяются в почве.

По действующему компоненту, в котором содержится азот:

Аммиачные — на основе аммония:

• Аммиачная селитра — 35% (N), широко применяется в весенне-летний период для основного удобрения и подкормки, выпускается в виде белых гранул. Не рекомендуется для переувлажненных участков из-за быстрого вымывания. Хорошо укрепляет стволовую часть и развивает листья. Сильно окисляет почву, поэтому применяется с нейтрализаторами.
• Сульфат аммония — 20,5% (N), может применяться осенью и весенне-летний периоды для основного питания и подкормок, выпускается в гранулах. Также требует добавления нейтрализатора (мела, извести). Прекрасно зарекомендовал себя как подкормка для картофеля.
• Хлористый аммоний — 25% (N), абсолютно не слеживается при хранении, легко усваивается всеми видами растений, вносить можно только осенью как основное удобрение из-за содержания хлора. Для подкормки не используется.

Нитратные — на основе нитратных соединений:

• Калийная селитра (нитрат калия) — 13% (N), производится в виде порошка или кристаллов, используется для кислых почв в качестве нейтрализатора. Хорошо подходит для подкормки в весенне-летний период, укрепляет корневую систему. Легко растворяется в воде, поэтому требует особых условий хранения и упаковки (герметически запакованные целлофановые мешки).
• Натриевая селитра (нитрат натрия) — 16% (N), выпускается в виде кристаллического порошка, хорошо растворяется в воде, применяется в виде подкормки для корнеплодов. Подходит для всех видов почв, рекомендуется для внесения ранней весной при посеве культур. Особенно эффективна в кислых почвах, выступая щелочным нейтрализатором.
• Кальциевая селитра (нитрат кальция) — 13%(N), выпускается в форме гранул и кристаллов, хорошо растворяется в воде, подходит для всех видов грунта. Кальций облегчает процесс усвоения азота растениями и особенно помогает развитию корневой системы.

Амидные — органическое соединение на основе аммиака и углекислого газа:

Мочевина (карбамид) — 46% (N), выпускается в виде гранул в защитной пленке, предотвращающей слеживание. Отлично подходит для всех видов почв, особенно для увлажненных, так как обладает стойкостью к вымыванию из почвы. Не вызывает ожогов листьев, поэтому отлично подходит для подкормки.

Мочевину рекомендуется вносить в комплексе с калийными удобрениями из-за содержания биурета — токсичного вещества, оказывающего негативное действие на растения.

Фиксация азота и азотный цикл.

Термин «фиксация азота» означает процесс связывания атмосферного азота N₂. В природе это может происходить двумя путями: либо бобовые растения, например горох, клевер и соя, накапливают на своих корнях клубеньки, в которых бактерии, фиксирующие азот, превращают его в нитраты, либо происходит окисление атмосферного азота кислородом в условиях разряда молнии. С.Аррениус установил, что таким способом фиксируется до 400 млн. т азота ежегодно. В атмосфере оксиды азота соединяются с дождевой водой, образуя азотную и азотистую кислоты. Кроме того, установлено, что с дождем и снегом на каждый гектар земли попадает ок. 6700 г азота; достигая почвы, они превращаются в нитриты и нитраты. Растения используют нитраты для образования растительных белковых веществ. Животные, питаясь этими растениями, усваивают белковые вещества растений и превращают их в животные белки. После смерти животных и растений происходит их разложение, азотные соединения превращаются в аммиак. Аммиак используется двумя путями: бактерии, не образующие нитратов, разрушают его до элементов, выделяя азот и водород, а другие бактерии образуют из него нитриты, которые другими бактериями окисляются до нитратов. Таким образом происходит круговорот азота в природе, или азотный цикл.

Применение

Газообразный азот

Промышленное применение газообразного азота обусловлено его инертными свойствами. Газообразный азот пожаро- и взрывобезопасен, препятствует окислению, гниению. В нефтедобывающей промышленности газообразный азот применяется для обеспечения безопасного бурения, используется в процессе капитального и текущего ремонта скважин. Кроме того, газообразный азот высокого давления используют в газовых методах повышения нефтеотдачи пласта. В нефтехимии азот применяется для продувки резервуаров и трубопроводов, проверки работы трубопроводов под давлением, увеличения выработки месторождений. В горнодобывающем деле азот может использоваться для создания в шахтах взрывобезопасной среды, для распирания пластов породы, тушения эндогенных пожаров. В производстве электроники азот применяется для продувки областей, не допускающих наличия окисляющего кислорода. Если в процессе, традиционно проходящем с использованием воздуха, окисление или гниение являются негативными факторами — азот может успешно заместить воздух.

Газообразным азотом заполняют камеры шин шасси летательных аппаратов. Кроме того, в последнее время заполнение шин азотом стало популярно и среди автолюбителей, хотя однозначных доказательств эффективности использования азота вместо воздуха для наполнения автомобильных шин нет.

Жидкий азот

Жидкий азот применяется как хладагент и для криотерапии.

Слабокипящий жидкий азот в металлическом стакане.

Важной областью применения азота является его использование для дальнейшего синтеза самых разнообразных соединений, содержащих азот, таких, как аммиак, азотные удобрения, взрывчатые вещества, красители и т. п. Более ¾ промышленного азота идёт на синтез аммиака

Большие количества азота используются в коксовом производстве («сухое тушение кокса») при выгрузке кокса из коксовых батарей, а также для «передавливания» топлива в ракетах из баков в насосы или двигатели.

В пищевой промышленности азот зарегистрирован в качестве пищевой добавки E941, как газовая среда для упаковки и хранения, хладагент, а жидкий азот применяется при разливе масел и негазированных напитков для создания избыточного давления и инертной среды в мягкой таре.

Жидкий азот нередко демонстрируется в кинофильмах в качестве вещества, способного мгновенно заморозить достаточно крупные объекты. Это широко распространённое заблуждение. Даже для замораживания цветка необходимо достаточно продолжительное время. Это связано отчасти с весьма низкой теплоёмкостью азота. По этой же причине весьма затруднительно охлаждать, скажем, замки до −196 °C и раскалывать их одним ударом.

Литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20 °C, образует примерно 700 литров газа. По этой причине жидкий азот хранят в специальных сосудах Дьюара с вакуумной изоляцией открытого типа или криогенных ёмкостях под давлением. На этом же факте основан принцип тушения пожаров жидким азотом. Испаряясь, азот вытесняет кислород, необходимый для горения, и пожар прекращается. Так как азот, в отличие от воды, пены или порошка, просто испаряется и выветривается, азотное пожаротушение — самый эффективный с точки зрения сохранности ценностей механизм тушения пожаров.

Заморозка жидким азотом живых существ с возможностью последующей их разморозки проблематична. Проблема заключается в невозможности заморозить (и разморозить) существо достаточно быстро, чтобы неоднородность заморозки не сказалась на его жизненных функциях. Станислав Лем, фантазируя на эту тему в книге «Фиаско», придумал экстренную систему заморозки азотом, в которой шланг с азотом, выбивая зубы, вонзался в рот астронавта и внутрь его подавался обильный поток азота.

В качестве легирующей добавки к кремнию, образует высокопрочное соединение (керамику) нитрид кремния, обладающее высокой вязкостью и прочностью.

[править] История открытия

В работе «Химический трактат о воздухе и огне» шведский химик К. Шееле описал получение и свойства «огненного воздуха» и отметил, что атмосферный воздух состоит из двух «видов воздуха»: «огненного» — кислорода и «флогистованого» — азота. Однако приоритет открытия кислорода принадлежит Джозефу Пристли, потому что труд Шееле был опубликован только в 1777 году.

В 1772 году азот (под названием «испорченного воздуха») как простое вещество описал Даниэль Резерфорд, он опубликовал магистерскую диссертацию, где указал основные свойства азота (не реагирует со щелочами, не поддерживает горения, непригоден для дыхания). Именно Даниэль Резерфорд и считается первооткрывателем азота.

Для чего азот нужен растениям

Любое азотсодержащее удобрение обеспечивает потребности растения в период роста сельскохозяйственной культуры. Благодаря ему:

• образуется хлорофилл — белок, участвующий в фотосинтезе;
• происходит правильное уплотнение корневой системы;
• зелень имеет здоровый глянцевый вид;
• разветвленную систему и здоровую завязь;
• ускоряется рост растений;
• увеличивается количественный и качественный рост урожая.

Только природных ресурсов для получения хорошего урожая недостаточно. Каждый огородник мечтает, чтобы домашние овощи и фрукты вырастали быстро, были красивыми и здоровыми.

Что такое азот

Азот

Основная масса в свободном состоянии находится в воздухе (78,09 %), в почве азот присутствует в виде соединений (общее содержание — 0,01%). Насыщенность почвы меняется в зависимости от почвенно-климатических зон. Максимально обеспечены им черноземы, минимальное количество присутствует в песчаных почвах.

Основные источники азота, находящегося в почве:

• органический — нитратные соединения в почве, мертвые органические остатки, отходы жизнедеятельности живых организмов в виде навоза. Доступен только после минерализации микроорганизмами;
• атмосферный — попадает в почву с осадками в незначительных количествах. Может использоваться только после многолетнего накопления в почве (в условиях целины или непахотных земель).

Закись азота: скрытая опасность

Перечисленные выше последствия зависимости от веселящего газа относятся к основным. Но стоит упомянуть и о другой опасности, подстерегающей токсикомана со стороны центральной нервной системы при формировании стойкой зависимости.

1. Организм испытывает острую нехватку кислорода, наступает гипоксия. Это приводит к возникновению галлюцинаций, меняется восприятие цветок и звуков. Окружающий мир становится другим, менее реалистичным, возникает мания преследования.
2. Меняется состав крови. Падает уровень лейкоцитов, что приводит к хронической гипоксии. Возникает анемия, снижаются иммунные функции организма. Токсикоман становится восприимчивым к заболеваниям инфекционного характера. Болезни имеют затяжной характер, серьезные осложнения.
3. Поражается нервная система. Воспалительные заболевания несут хронический характер. Снижается сексуальная активность, повышается чувствительность к боли.

Часто молодые люди становятся участниками, так называемой, массовой токсикомании. В закрытых клубах веселящий газ распыляется в воздух, что является главной «фишкой» вечеринки. Это представляет угрозу развития зависимости, ведь отказаться от второй порции уже будет сложно.

Эксперты считают, что веселящий газ нужно запретить к продаже на всей территории страны. Закись азота относится к сильным наркотическим веществам психотропного действия и с доказанной опасностью для здоровья и жизни. А пока он находится в свободной продаже, количество токсикоманов будет стремительно увеличиваться, первенство среди которых занимают молодые люди в возрасте от 16 до 25 лет.

Промышленное производство

В настоящее время в основном используют три технологии для получения инертного азота, основанные на разделении атмосферного воздуха:

• криогенная;
• мембранная;
• адсорбционная.

Разделяющие криогенные установки функционируют по принципу сжижения воздуха. Сначала он сжимается компрессором, затем проходит через теплообменники и расширяется в детандере. В результате охлажденный воздух становится жидкостью. За счет разной температуры кипения кислорода и азота происходит их разделение. Процесс многократно повторяется на специальных ректификационных тарелках. Завершается он получением чистейшего кислорода, аргона и азота. Данный способ наиболее эффективен для крупных предприятий по причине значительных габаритов системы, сложности ее пуска и обслуживания. Достоинство метода состоит в том, что можно получить азот наивысшей чистоты, как жидкий, так и газообразный, в любых количествах. При этом расход энергии на изготовление 1 л вещества составляет 0,4-1,6 кВт/ч (в зависимости от технологической схемы установки).

Мембранная технология разделения газов начала применяться в 70-х годах прошлого века. Высокая экономичность и эффективность данного метода послужила достойной альтернативой криогенному и адсорбционному способам получения чистого азота. Сегодня в установках используются мембраны последнего поколения высокой производительности. Теперь это не пленка, а тысячи полых волокон, на которые нанесен селективный слой. Подвижные составляющие в установке отсутствуют, поэтому значительно увеличивается продолжительность ее эксплуатации без поломок. Отфильтрованный воздух подается в систему. Кислород беспрепятственно проходит сквозь нее, а азот выводится под давлением через противоположную сторону мембраны и направляется в накопитель. С помощью данных установок изготавливается вещество с чистотой до 99,95%. Таким образом осуществляется производство азота из атмосферного воздуха. Ограниченная чистота получаемого азота не позволяет применять данный метод крупным изготовителям с большими потребностями высокочистого азота.

На тех предприятиях, где востребован азот высокой чистоты в больших объемах, применяется установка для разделения газовых смесей при помощи адсорбентов. Конструктивно она представляет собой две колонны. В каждой из них находится вещество, селективно поглощающее газовую смесь. Для функционирования установок по производству азота требуется атмосферный воздух, электроэнергия.

Изначально воздух попадает в компрессор, где происходит его сжатие. Затем он подается в ресивер, который выравнивает его давление. Так как воздух не должен содержать водяных паров, пыли, двуокиси углерода, окислов азота, ацетилена, а также других примесей, его фильтруют. Наступает основной этап адсорбционного разделения газовой смеси. Поток воздуха пропускается через одну колонну с углеродными молекулярными ситами до тех пор, пока они способны поглощать кислород. После этого поверхность адсорбента необходимо очистить, то есть регенерировать, путем сброса давления или повышением температуры. А воздух направляется во вторую колонну. В это время азот проходит сквозь агрегат и накапливается в ресивере. Продолжительность циклов адсорбции и регенерации составляет всего несколько минут. Чистота получаемого по данной технологии азота составляет 99,9995%.

Преимущества адсорбционных установок:

• быстрый пуск и остановка;
• возможность дистанционного управления;
• высокая разделительная способность;
• низкое энергопотребление;
• возможность оперативной переналадки;
• автоматическое регулирование режима;
• низкие затраты на обслуживание.

Принцип работы азотной установки

Имея обширный опыт успешного сотрудничества с предприятиями пищевой отрасли, компания «Грасис» готова предложить надежные и современные серийные установки производства азота, а также установки, специально спроектированные по задачам заказчика.

Пищевой азот, вырабатываемый установками «Грасис», применяется с целью создания инертной среды, которая препятствует контакту продуктов питания с кислородом, а значит, продлевает срок их хранения.

Получение специальной газовой среды для упаковки продуктов с использованием установок «Грасис» является недорогим, а их свойства позволят вам в значительной степени оптимизировать свою производственную деятельность.

В смесях содержание азота и углекислого газа обычно составляет 70% и 30% (или 80% и 20%), но данные параметры не являются константой и могут изменяться в зависимости от специфики вашей деятельности.

В зависимости от вида и количества микроорганизмов, кислотности среды и состава продуктов процентное соотношение этих газов может меняться. На это также влияют температура хранения и особенности производства продуктов. Обычно в таких средах используется азот, отличающийся нерастворимостью в воде и слабой реакционной способностью.

Азотная установка, предназначенная для получения азота высокой чистоты, решает сразу несколько задач, стоящих перед производителем:

• увеличивает срок годности продуктов,
• повышает органолептические свойства продуктов,
• сохраняет презентабельный внешний вид продуктов.

В азотной упаковке нет подходящих условий, способствующих развитию микроорганизмов-аэробов. Способность противостоять жировому окислению освобождает от необходимости использования специальных консервантов. Помимо этого, эта технология препятствует газообмену продуктов.

Литература

• Некрасов Б. В., Основы общей химии, т. 1, М.: «Химия», 1973;
• Химия: Справ. изд./В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Пер. с нем. 2-е изд., стереотип. — М.: Химия, 2000 ISBN 5-7245-0360-3 (рус.), ISBN 3-343-00208-9 (нем.);
• Ахметов Н. С., Общая и неорганическая химия. 5-е изд., испр. — М.: Высшая школа, 2003 ISBN 5-06-003363-5;
• Гусакова Н. В., Химия окружающей среды. Серия «Высшее образование». Ростов-на-Дону: Феникс, 2004 ISBN 5-222-05386-5;
• Исидоров В. А., Экологическая химия. СПб: Химиздат, 2001 ISBN 5-7245-1068-5;
• Трифонов Д. Н., Трифонов В. Д., Как были открыты химические элементы — М.: Просвещение, 1980
• Справочник химика, 2-е изд., т. 1, М.: «Химия», 1966;

Получение

Разложение нитрита аммония

В лабораториях его можно получать по реакции разложения нитрита аммония:

NH4NO2→N2↑+2H2O{\displaystyle {\mathsf {NH_{4}NO_{2}\rightarrow N_{2}\uparrow +2H_{2}O}}}

Реакция экзотермическая, идёт с выделением 80 ккал (335 кДж), поэтому требуется охлаждение сосуда при её протекании (хотя для начала реакции требуется нагревание нитрита аммония).

Практически эту реакцию выполняют, добавляя по каплям насыщенный раствор нитрита натрия в нагретый насыщенный раствор сульфата аммония, при этом образующийся в результате обменной реакции нитрит аммония мгновенно разлагается.

Выделяющийся при этом газ загрязнён аммиаком, оксидом азота (I) и кислородом, от которых его очищают, последовательно пропуская через растворы серной кислоты, сульфата железа (II) и над раскалённой медью. Затем азот осушают.

Нагревание дихромата калия с сульфатом аммония

Ещё один лабораторный способ получения азота — нагревание смеси дихромата калия и сульфата аммония (в соотношении 2:1 по массе). Реакция идёт по уравнениям:

K2Cr2O7+(NH4)2SO4→(NH4)2Cr2O7+K2SO4{\displaystyle {\mathsf {K_{2}Cr_{2}O_{7}+(NH_{4})_{2}SO_{4}\rightarrow (NH_{4})_{2}Cr_{2}O_{7}+K_{2}SO_{4}}}}

(NH4)2Cr2O7→N2↑+Cr2O3+4H2O{\displaystyle {\mathsf {(NH_{4})_{2}Cr_{2}O_{7}\rightarrow N_{2}\uparrow +Cr_{2}O_{3}+4H_{2}O}}}

Разложение азидов

Наиболее чистый азот можно получить разложением азидов металлов:

2NaN3 →ot 2Na+3N2↑{\displaystyle {\mathsf {2NaN_{3}\ {\xrightarrow{^{o}t}}\ 2Na+3N_{2}\uparrow }}}

Реакция воздуха с раскалённым коксом

Так называемый «воздушный», или «атмосферный» азот, то есть смесь азота с благородными газами, получают путём реакции воздуха с раскалённым коксом, при этом образуется так называемый «генераторный», или «воздушный», газ — сырьё для химических синтезов и топливо. При необходимости из него можно выделить азот, поглотив монооксид углерода.

Перегонка воздуха

Молекулярный азот в промышленности получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Этим методом можно получить и «атмосферный азот». Также широко применяются азотные установки и станции, в которых используется метод адсорбционного и мембранного газоразделения.

Пропускание аммиака над оксидом меди (II)

Один из лабораторных способов — пропускание аммиака над оксидом меди (II) при температуре ~700 °C:

3CuO+2NH3→N2↑+3Cu+3H2O{\displaystyle {\mathsf {3CuO+2NH_{3}\rightarrow N_{2}\uparrow +3Cu+3H_{2}O}}}

Аммиак берут из его насыщенного раствора при нагревании. Количество CuO в 2 раза больше расчётного. Непосредственно перед применением азот очищают от примеси кислорода и аммиака пропусканием над медью и её оксидом (II) (тоже ~700 °C), затем сушат концентрированной серной кислотой и сухой щёлочью.
Процесс происходит довольно медленно, но он того стоит: газ получается весьма чистый.

Химические свойства

Азот относится к группе неметаллов и перенимает свойства у других химических элементов из этой группы. Как правило, неметаллы не являются хорошими проводниками электричества. Азот образует различные оксиды, например NO (моноокисид). NO или окись азота является мышечным релаксантом (вещество, которое значительно расслабляет мускулатуру и при этом не оказывает никакого вреда и иных влияний на организм человека). Оксиды, где содержится больше атомов азота, например N₂O — это веселящий газ, чуть-чуть сладковатый на вкус, который используется в медицине как анестезирующее средство. Однако уже оксид NO₂ не имеет никакого отношения к первым двум, ведь это довольно вредный выхлопной газ, который содержится в выхлопах автомобилей и серьезно загрязняет атмосферу.

Азотная кислота, которую образуют атомы водорода, азота и три атома кислорода, является сильной кислотой. Ее широко используют в производстве удобрений, в ювелирном деле, органическом синтезе, военной промышленности (производство взрывчатых веществ, ракетного топлива и синтеза отравляющих веществ), производстве красителей, лекарств и др. Азотная кислота очень вредна для организма человека, на коже оставляет язвы и химические ожоги.

Люди ошибочно полагают, что углекислый газ — это азот. На самом деле, по своим химическим свойствам элемент реагирует лишь с небольшим количеством элементов при нормальных условиях. А углекислый газ — это оксид углерода.

Влияние на сельскохозяйственные культуры

Азотным удобрениям принадлежит ведущая роль в повышении урожайности различных сельскохозяйственных культур

Это связано с ролью азота как важного биологического элемента, играющего исключительную роль в жизни растений

Предлагаем ознакомиться Красная ягода с белыми точками название

Достаточное снабжение азотом усиливает синтез органических азотистых веществ. У растений образуются мощные листья и стебли, интенсивность зеленой окраски усиливается. Растения хорошо растут и кустятся, улучшается формирование и развитие органов плодоношения. Эти процессы способствуют повышению урожайности и содержанию белка.

Однако необходимо учитывать, что односторонний избыток азота может задерживать созревание растений, способствуя развитию вегетативной массы при уменьшении развития зерна, корнеплодов или клубней. У льна, зерновых и некоторых других культур избыток азота вызывает полегание (фото) и ухудшение качества растениеводческой продукции.

Так, в клубнях картофеля может снизиться содержание крахмала. В корнеплодах сахарной свеклы снижается сахаристость и возрастает содержание небелкового азота.

При избытке азотных удобрений в кормах и овощах накапливаются потенциально опасные для здоровья человека и животных нитраты.

Больше остальных в азоте нуждаются овощи. Если в планах — собрать хороший урожай капусты или тыквы, баклажанов и кабачков, картофеля и перца, то стоит подкармливать грунт во время посадки, в период роста и цветения.

Меньшие дозы азота требуются свекле, томатам и огурцам, морковке, кукурузе и зелени, яблоням, смородине, крыжовнику и однолетним декоративным цветам. Достаточно взять 20 г азота на 1 кв. м участка.

Примерно 15 г азотных удобрений на 1 кв. м участка вносят под лук, редис, листовые овощи и ранний картофель. Столько же требуется грушам и луковичным растениям на клумбе.

Меньше всего в азотных подкормках нуждаются горох и бобовые, вереск, азалия, пряные культуры, мак. Им хватает 8 г удобрения на 1 кв. м.

По весне деревьям и кустарникам помогут комплексные органические азотные удобрения в виде 1–2 кг помета или 0,5 ведра навоза (перепревшего) на 1 кв. м земли вокруг ствола.

Если не перекармливать почву азотом, урожай будет обильным, качественным и безопасным.

Соединения азота

Свободный азот при обычных температурах химически инертен; при высокой температуре вступает в соединение со многими элементами.

С водородом азот образует ряд соединений, основными из которых являются следующие:

1. Аммиак (см.). Азот, входящий в состав аммиака, принято называть аммиачным азотом. В санитарно-гигиенической практике определение аммиачного азота производят при исследовании питьевых вод, при изучении процессов гниения белковых веществ (в частности, мяса и рыбы) и так далее.

2. Гидразин (N2H4) — бесцветная, дымящая на воздухе жидкость. С кислотами образует соли гидразина, например, с соляной кислотой — хлористый гидразоний (N2H4-HCl). Применяется как сильный восстановитель

Органические соединения гидразина имеют важное значение для характеристики Сахаров (см. Углеводы).

3. Азотистоводородная кислота (HN₃) — бесцветная, кипящая при t° 37° жидкость с резким запахом. Взрывается с большой силой при нагревании. В водных растворах устойчива и проявляет свойства слабой кислоты. Соли ее — азиды — неустойчивы и взрываются при нагревании или ударе. Азид свинца Pb(N₃)₂ применяется в качестве детонатора. Вдыхание паров HN3 вызывает сильную головную боль и раздражение слизистых оболочек.

С кислородом азот образует пять окислов.

1. Закись азота, или веселящий газ (N₂O), — бесцветный газ, получают при нагревании (выше 190°) азотнокислого аммония:

NH₄NO₃ = N₂O + 2H₂O.
В смеси с кислородом закись азота применяют как слабый наркотик, вызывающий состояние опьянения, эйфории, притупление болевой чувствительности. Применяется для ингаляционного наркоза (см.).

2. Окись азота (NO) — бесцветный газ, плохо растворимый в воде; в лабораториях получают действием азотной кислоты средней концентрации на медь:

8HNO₃ + 3Cu = 2NO + 3Cu (NO₃)₂ + 4H₂O,
в технике — продуванием воздуха через пламя электрической дуги. На воздухе мгновенно окисляется, образуя красно-бурые пары двуокиси азота; вместе с последней вызывает отравления организма (см. ниже — Профессиональные вредности соединений азота).

3. Двуокись азота (NO₂) — красно-бурый газ, имеющий характерный запах и состоящий из собственно двуокиси А. и ее бесцветного полимера — четырехокиси азота (N₂O₄) — азотноватого ангидрида. Двуокись азота легко сгущается в красно-бурую жидкость, кипящую при t° 22,4° и затвердевающую при t° — 11° в бесцветные кристаллы. Растворяется в воде с образованием азотистой и азотной кислот:

2NO₂ + H₂O = HNO₂ + HNO₃.

Является сильным окислителем и опасным ядом. Двуокись азота образуется при получении азотной кислоты, при реакциях нитрования, травлении металлов и тому подобное и поэтому представляет собой профессиональный яд.

4. Трехокись азота, ангидрид азотистой к-ты (N₂O₃), — темно-синяя жидкость, затвердевающая при t° — 103° в голубые кристаллы. Устойчива лишь при низких температурах. С водой образует слабую и непрочную азотистую кислоту, со щелочами — соли азотистой кислоты — нитриты.

5. Пятиокись азота, ангидрид азотной к-ты (N₂O₅), — бесцветные призматические кристаллы, имеющие плотность 1,63, плавящиеся при t° 30° в желтую, слегка разлагающуюся жидкость; разложение усиливается при нагревании и при действии света. Температура кипения около 50°. С водой образует сильную, довольно устойчивую азотную кислоту, со щелочами — соли этой кислоты — нитраты.

При нагревании азот непосредственно соединяется со многими металлами, образуя нитриды металлов, например Li3N, Mg₃N₂, AlN и др. Многие из них разлагаются водой с образованием аммиака, например

Mg₃N₂ + 6H₂O = 2NH₃ + 3Mg(OH)₂.

Азот входит в состав большого числа органических соединений, среди которых особое значение имеют алкалоиды, аминокислоты, амины, нитросоединения, цианистые соединения и наиболее сложные природные соединения — белки.

Фиксация атмосферного азота. В течение долгого времени исходными веществами для получения разнообразных соединений азота, необходимых для сельского хозяйства, промышленности и военного дела, служили природная чилийская селитра и аммиак, получаемый при сухой перегонке каменного угля. С истощением залежей чилийской селитры человечеству грозил «азотный голод». Проблема азотного голода была разрешена в конце 19 и начале 20 века путем разработки ряда промышленных методов фиксации атмосферного азота. Наиболее важным из них является синтез аммиака по схеме:

N₂ + 3H₂ <-> 2NH₃

(см. Аммиак).

Жидкий азот, свойства, характеристики и температура жидкого азота:

Жидкий азот – бесцветная прозрачная жидкость, без запаха. Является одним из четырёх агрегатных состояний азота.

Жидкий азот имеет температуру кипения 77,35 К (-195,8 оС) при давлении 101,3 кПа и удельный объем 1,239 дм3/кг при той же температуре и давлении, т.е. при температуре 77,35 К и давлении 101,3 кПа.

Жидкий азот обладает удельной плотностью 0,808 г/см³.

1 (один) литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20 °C, образует примерно 700 литров газа.

Жидкий азот не взрывоопасен и не ядовит.

В Российской Федерации в соответствии с ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435-73) «Азот газообразный и жидкий. Технические условия» (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправками N 1, 2) установлены 3 марки жидкого азота: особой чистоты, повышенной чистоты и технический азот, каждая из которых подразделяется на 1-й и 2-й сорта.

По физико-химическим показателям жидкий азот (а также газообразный азот) в соответствии с ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435-73) должен соответствовать следующим нормам:

Наименование показателя	Норма для марки жидкого азота, а также газообразного азота
	особой чистоты	повышенной чистоты	технического
	1-й сорт	2-й сорт	1-й сорт	2-й сорт	1-й сорт	2-й сорт
1. Объемная доля азота, %, не менее	99,999	99,996	99,99	99,95	99,6	99,0
2. Объемная доля кислорода, %, не более	0,0005	0,001	0,001	0,05	0,4	1,0
3. Объемная доля водяного пара в газообразном азоте, %, не более	0,0007	0,0007	0,0015	0,004	0,009	–
4. Содержание масла в газообразном азоте	Не определяется	Выдерживает испытание по п.3.7
5. Содержание масла, механических примесей и влаги в жидком азоте	Выдерживает испытание по п.3.8
6. Объемная доля водорода, %, не более	0,0002	0,001	Не нормируется
7. Объемная доля суммы углеродсодержащих соединений в пересчете на СН, %, не более	0,0003	0,001	То же
Примечания: 1. Показатель по подпункту 1 таблицы включает примеси инертных газов (аргон, неон, гелий).

Жидкий азот хранят в специальных сосудах Дьюара с вакуумной изоляцией открытого типа или криогенных ёмкостях под давлением.

Жидкий азот – низкокипящая жидкость, которая может вызвать обмораживание кожи и поражение слизистой оболочки глаз. При отборе проб жидкого азота необходимо работать в защитных очках.

Накопление газообразного азота вызывает явление кислородной недостаточности и удушья. Содержание кислорода в воздухе рабочей зоны должно быть не менее 19% (по объему).

При повышении в жидком азоте содержания кислорода до 30% (по объему) (например, в результате испарения жидкого азота) возможно образование пожаро-, взрывоопасных смесей с органическими веществами. Поэтому в ваннах или других открытых сосудах, предназначенных для проведения работ в среде жидкого азота, присутствие масел, органических растворителей и других пожаро-, взрывоопасных веществ недопустимо.

Перед использованием и проведением работ с применением жидкого азота должна проводиться проверка содержания в нем кислорода.

Слив жидкого азота должен проводиться в специально отведенных местах, не имеющих покрытий из асфальта, дерева или других органических материалов. (см. ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435-73)).

Впервые жидкий азот получен Раулем Пикте.