Stickstoff: Was ist Stickstoff?

Was ist Stickstoff?

Stickstoff ist hauptsächlich ein Inertgas. Es ist geruchlos, farblos und man kann darin nicht überleben. Es ist jedoch wichtig für das Pflanzenwachstum und ein Hauptbestandteil von Düngemitteln. Seine Verwendung erstreckt sich jedoch über den Garten hinaus. Stickstoff ist normalerweise in flüssiger oder gasförmiger Form erhältlich (obwohl es möglich ist, Stickstoff als Feststoff zu erzeugen). Flüssiger Stickstoff wird als Kältemittel verwendet, mit dem Lebensmittel schnell eingefroren und Objekte in der Medizin- und Reproduktionstechnologie untersucht werden können. In dieser Erklärung halten wir uns jedoch an Stickstoffgas.

Stickstoff ist weit verbreitet, hauptsächlich weil er im Gegensatz zu hochreaktivem Sauerstoff nicht mit anderen Gasen reagiert. Aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung benötigen Stickstoffatome mehr Energie, um sie abzubauen und mit anderen Substanzen zu reagieren. Andererseits zersetzen sich Sauerstoffmoleküle leichter, so dass das Gas viel besser reagiert. Das Gegenteil gilt für Stickstoffgas, sodass bei Bedarf eine nicht reaktive Umgebung bereitgestellt werden kann.

Die wichtigste Eigenschaft ist eine unzureichende Stickstoffreaktivität. Das Gas wird daher verwendet, um eine langsame oder schnelle Oxidation zu verhindern. Die Elektronikindustrie ist ein perfektes Beispiel dafür, wie langsam Oxidation in Form von Korrosion bei der Herstellung von Leiterplatten und anderen kleinen Bauteilen auftreten kann. Langsame Oxidation ist auch ein Problem in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, wo Stickstoff verwendet wird, um Luft zu verdrängen oder zu ersetzen und somit die Haltbarkeit des Endprodukts zu verbessern. Explosionen und Brände sind gute Beispiele für eine schnelle Oxidation, da sie Sauerstoff benötigen. Wenn Stickstoff verwendet wird, um Sauerstoff zu verdrängen, wird die Wahrscheinlichkeit solcher Unfälle verringert.

Wenn eine Anwendung Stickstoff benötigt, gibt es drei Hauptmethoden, um Gas zu erhalten. Der erste ist ein gemieteter Stickstofftank vor Ort und eine Gasversorgung. Das zweite ist Stickstoffgas in Hochdruckflaschen. Die letzte Möglichkeit besteht darin, Stickstoff mit Druckluft zu erzeugen. Der Kauf oder die Miete von Stickstoff kann sehr umständlich, ineffizient und teuer sein, da hierfür Dritte erforderlich sind. Aus diesen Gründen haben sich viele Unternehmen gegen eine Vermietung entschieden und beschlossen, ihren eigenen Stickstoff zu produzieren, auch weil sie damit die Menge, Reinheit und den Druck für eine bestimmte Anwendung steuern können. Weitere Vorteile sind ein stabiler Preis, keine Transport- oder Verzögerungskosten, keine Gefahren im Zusammenhang mit der kryogenen Lagerung und keine Verluste durch Verdunstung oder Rückgabe von Hochdruckzylindern, die nicht vollständig entleert werden können.

Es gibt zwei Arten von Stickstoffgeneratoren: Membranstickstoffgeneratoren und Generatoren, die mit PSA (Pressure Swing Adsorption) arbeiten. Diese ermöglichen eine sehr hohe Reinheit von 99,999% oder 10 ppm (ppm) und mehr. Erfahren Sie hier mehr < / a>.

Kurzbeschreibung der Stickstoffeigenschaften

Stickstoff Stickstoff hat das Elementarsymbol N mit der Ordnungszahl 7 (Periodensystem). Das Atomgewicht beträgt 14.0067, der Schmelzpunkt -210 ° C und der Siedepunkt -196 ° C. Wert +1 bis +5 und -3.

Vorkommen:
- frei als Hauptbestandteil der Erdluft, 78,1 Vol .-%, ca. 3 - 1015 Tonnen.
- Anorganisch gebunden in Natriumnitrat NaNO3, Kaliumnitrat KN03 und Ammoniak (Zersetzung von Eiweißstoffen) )
- Organisch gebunden in allen Organismen auf der Erde (Proteine, Nukleinsäuren und in den Endstoffprodukten Harnstoff und Harnsäure) und in Kohle. Siehe auch Stickstoffgase.

Eigenschaften: Stickstoff ist farblos, geruch- und geschmacksneutral, selbst in flüssiger und fester Form farblos. Es ist sehr inert und verbindet sich nur mit Lithium bei normaler Temperatur und mit Calcium und Magnesium bei höheren Temperaturen unter Bildung von Nitriden. Technisch gesehen wird atmosphärischer Stickstoff durch die Synthese von Ammoniak nach Haber-Bosch (Wasserstoffbindung) und die Synthese von Calciumcyanamid nach Frank-Caro (Bindung an Calciumcarbid) verwendet

Verwendung: Ausgangsmaterial für viele chemische Verbindungen, Ammoniak und Salpetersäure, das als Rohstoff für die Herstellung von Düngemitteln, Sprengstoffen, Farbstoffen, Desinfektionsmitteln, Polyester, Cellulose, Schutzgas, Kältemitteln und vielem mehr verwendet wird.

Biologische Bedeutung: Nur wenige Bakterien können Luftstickstoff direkt binden, alle anderen Organismen sind auf die Zufuhr von Stickstoffverbindungen angewiesen. Pflanzen entfernen Nitrate, Ammoniumverbindungen aus dem Boden, Tiere verwenden organisch gebundenen Stickstoff in ihrer Nahrungsaufnahme, siehe auch den Stickstoffkreislauf.

Bedeutung für die Konstruktion: Stickstoff ist Bestandteil vieler Kunststoffe und Farben und dient als Schutzgas beim Schweißen. Es kommt jedoch auch als Salz in Mauerwerk vor, wie Magnesiumnitrat und Calciumnitrat (echtes Wandnitrat).
Nitratausblühungen sind relativ selten, der größte Teil der Ausblühungen stammt aus Carbonaten, Sulfaten oder sogar Chloriden. Nitrate gelangen in das Mauerwerk, wenn Fäkalien, Gülle, Kunstdünger oder andere nitrathaltige Substanzen auf oder im Gebäude gelagert werden oder wenn sie mit Regenwasser gespült werden und in das Gebäude gelangen können