7 zenbaki atomikoa duen elementu kimikoa From Wikipedia, the free encyclopedia
Nitrogenoa, azota[1] edo gatzugaia elementu kimiko bat da, N ikurra eta 7 zenbaki atomikoa dituena. Daniel Rutherford fisikari eskoziarrak aurkitu eta isolatu zuen 1772an. Nitrogenoa aurkitu zenean, azido nitriko eta nitrato bezala aurkeztu zen. Egoera normaletan gas diatomiko bezala agertzen da (N2). Atomoa nahiz molekula izendatzeko erabiltzen da nitrogeno izena, oxigenoarekin gertatu bezala.
| Nitrogenoa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 7 Karbonoa ← Nitrogenoa → Oxigenoa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ezaugarri orokorrak | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Izena, ikurra, zenbakia | Nitrogenoa, N, 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie kimikoa | ez-metalak | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Taldea, periodoa, orbitala | 15, 2, p | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atomikoa | 14,007(2) g/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Konfigurazio elektronikoa | 1s2 2s2 2p3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektroiak orbitaleko | 2, 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propietate fisikoak | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Egoera | gasa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dentsitatea | (0 °C, 101,325 kPa) 1,251 g/L | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Urtze-puntua | 63,15 K (-210,00 °C, -346,00 °F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Irakite-puntua | 77,36 K (-195,79 °C, -320,42 °F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Urtze-entalpia | (N2) 0,360 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Irakite-entalpia | (N2) 5,56 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bero espezifikoa | (25 °C) 29,124 J·mol−1·K−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lurrun-presioa
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propietate atomikoak | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kristal-egitura | hexagonala | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidazio-zenbakia(k) | 5, 4, 3, 2, 1, -1, -3 (oxido azido sendoa) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegatibotasuna | 3,04 (Paulingen eskala) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ionizazio-potentziala | 1.a: 1.402,3 kJ/mol 2.a: 2.856 kJ/mol 3.a: 4.578.1 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erradio atomikoa (batezbestekoa) | 65 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erradio atomikoa (kalkulatua) | 56 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erradio kobalentea | 75 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Van der Waalsen erradioa | 155 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Datu gehiago | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Eroankortasun termikoa | (300 K) 25,83x10-3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Soinuaren abiadura | 353 m/s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopo egonkorrenak | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nitrogenoaren isotopoak
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nitrogenoa 15. taldeko (nitrogenoaren talde edo pniktogenoen talde bezala ezaguna) elementu arinena da. Ez-metala da eta erreaktibitate gutxikoa; beraz, ez da sukoia. Nitrogenoa unibertsoko elementu ugari bat da, Esne Bideko eta Eguzki-sistemako zazpigarren elementurik ugariena. Tenperatura eta presio estandarretan, elementuaren bi atomo lotzen dira dinitrogenoa (N2) sortuz. Hau, kolorgea eta usainik ez duen gasa da. Dinitrogenoa planetako atmosferaren %78a da.
Nitrogenoa, organismo guztietan dagoen elementua da, hain zuzen ere, aminoazidoetan, azido nukleikoetan eta ATPan (adenosina trifosfatoan). Aminoazido eta proteinen kasuan lurzoruan bakterioek finkatzen duten nitrogenoa oinarritzat erabiliz sintetizatzen dira, landareek eta animaliek ezin baitute zuzenean hartu eguratseko nitrogenoa.[2] Gizakion gorputzaren %3a nitrogenoa da, hau oxigeno, karbono eta hidrogenoaren ostean gorputzean daukagun laugarren elementu ugariena da. Industrietan erabiltzen diren konposatu askok nitrogenoa dute: amonioa, azido nitrikoa, nitrato organikoak eta zianuroak. Nitrogenoa oso egonkorra da, nitrogeno elementalean, nitrogeno-nitrogeno lotura hirukoitza delako. Izan ere, bigarren loturarik sendoena da CO molekularen ondoren. Lurrazalean beste elementu batzuekin konbinaturik ageri den nitrogenorik gehiena gai organikoetan dago; bere mineral bakarra sodio nitratoa da (NaNO3).
Nitrogenoaren konposatuek hainbat erabilera dute, hala nola, ongarri gisa, energia-biltegi moduan, edota erresistentzia handiko konposatuetarako, Kevlar eta zianokrilatoak (supergluan erabiltzen den konposatua) esaterako, eta antibiotikoetan ere aurki dezakegu.
Propietate atomikoei dagokienez, nitrogeno atomoak zazpi elektroi ditu (1s2 2s2 2p3) eta horietatik bost azken geruzako orbitalean (2s2 eta 2p3), non horietako hiru p-elektroi desparekatuak diren.
Pauling eskalaren arabera, elektronegatibitate altuko elementua da (3,04), kloro, oxigeno eta fluorraren atzetik. Ionizazio energia balio altuak direla eta, nitrogenoak ez dauka kimika kationiko sinplea. Erradio kobalentea eta Van der Waals erradioari dagokienez, 71±1 pm-koa eta 155 pm-koak dira hurrenez hurren. Hona hemen, nitrogenoaren espektroaren bandak.
Nitrogenoaren propietateak taldekideekin konparatuz (fosforoa, antimonioa eta bismutoa) oso ezaugarri desberdinak ditu. Izan ere, nodo erradialen galera 2p orbitalean, nitrogenoaren propietate berezi ugarien arrazoi nagusia da. 2p eta 2s orbitalen tamaina txikia dela eta, hibridazio fenomenoa eragiten du. Nukleoaren eta balentzia elektroien arteko erakarpen elektrostatiko handiaren ondorioz, elektronegatibitate altuko elementua da. Nitrogenoak hidrogenoarekin lotura sendoak era ditzake baita elektroi pareen elkartrukaketaren eraginez koordinazio konplexuak sortu ere.
Arestian aipatutako ezaugarriez gain, nitrogeno solidoa kristal egitura hexagonala duen elementua da, eta diamagnetikoa. Gainera, pπ – pπ elkarrekintzen bidez lotura anitzak sortzeko joerak ditu oxigeno edo beste nitrogeno atomoekin. Nitrogeno gasaren molekula diatomikoaren fusio tenperatura (−210 °C) eta irakite tenperatura (−196 °C) talde bereko gainontzeko elementuekin konparatuta askoz baxuagoak dira. Arrazoi nagusia da Van der Waals lotura ahulez osatutako substantzia dela. Gainera, oso elektroi gutxi ditu momentuan dipoloak sortu ahal izateko. Bestetik, hainbat konposatu ezberdin sortzeko ahalmena dauka: oxidoak, nitratoak, nitritoak, nitro-, nitroso-, azo- edota diazo konposatuak, azidak, zianatoak, tiozianatoak edota iminen deribatuak. Berotan oso erraz erreakzionatzen du hidrogenoarekin, eta amoniakoa eratzen du, eta tenperatura nahiko altuetan litio, kaltzio, magnesio, burdina, aluminio eta gisako metalekin, nitruroak eratzen ditu.
Nitrogenoak 2 isotopo egonkor ditu: 14N and 15N. Lehenengo isotopoa oso ohikoa da, %99,634 ingurukoa izanik eta bestea soilik %0,366ari dagokio. Bi isotopo hauek karbono-nitrogeno izarren zikloan dute sorrera.[3]
Nitrogeno atomikoa, nitrogeno aktibo gisa ere ezagutzen da oso erreaktiboa delako eta 3 elektroi desparekatu ditu. Nitrogeno atomoak libreki erreakzionatzen dute elementu gehienekin nitruroak eratuz. Baina, Nitrogeno elementala dinitrogeno bezala agertzen da, N2. Baldintza normaletan koloregabea, usaingabea eta zaporegabea den gas diamagnetikoa da. Giro-tenperaturan ez da batere erreaktiboa, hala eta guztiz ere, litio metalarekin eta zenbait trantsizio-metalekin erreakzionatuko luke.
Nitruro anioia (N3−), ligandoen artean π emaile sendoena da. Nitruro konplexuak aziden deskonposizio termikotik edo amoniakoa desprotonatzetik sortzen dira. Nitruro anioiak hainbat koordinazio konplexu sortzen ditu.
Industriari dagokionez, amoniakoa (NH3) nitrogenoaren hidruro garrantzitsuena da. Koloregabeko gas alkalinoa da eta usain oso bereizgarria du. Bestetik, konposatu molekularra izateko oso fusio puntu (Tf = -78 °C) eta irakite puntu (Ti= 33 °C) altuak ditu. Likido egoeran dagoenean, oso disolbatzaile ona da, biskositate baxua eta konstante dielektriko altua du. Dentsitateari dagokionez, urak baino dentsitate baxuagoa du.
Disoluzio urtsuan, base ahula da (pKb= 4,74); honen azido konjokatua amonioa da, NH4+. Amoniako likidoan, azido ahul moduan ere joka dezake, ionizatuko da protoi bat galduz amida anioia sortzeko, NH2−. Prozesu hau ez da uretan gertatzen amoniako likidoan baizik.
Amoniakoa oxigenoan edo airean erretzen da, nitrogeno gasa lortzeko. Bestetik, amoniakoa berotzean, metalekin erreakzionatzen du nitruroak emanez.
Nitrogeno hidruroetatik hidrazina (N2H4) eta hidrogeno azida (HN3) ere dira garrantzitsuak. Hidrazina likido kolorgea da eta usainari dagokionez amoniakoaren antza du. Konposatu erreduzitzailea izan arren, zinetikoki egonkorra da. Amoniakoa baino base ahulagoa da.
Nitrogenoak bederatzi oxido molekular eratzen ditu: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5, N4O eta N(NO2)3. Teorikoki N4O posible da baina oraindik ez da sintetizatu. N2O amonio nitrato urtuaren deskonposaketa termikoaren bidez lortzen da 250 °C-tan. Gaur egun propultsatzaile gisa erabiltzen da eta garai batean anestesiko moduan erabili zen. Ez da oso erreaktiboa (ez du halogenoekin ezta alkalinoekin erreakzionatzen giro tenperaturan) eta estruktura asimetrikoa du N−N−O (N≡N+O− ↔ −N=N+=O).
Nitrogeno monoxidoa (NO), elektroi kopuru bakoitia duen molekula egonkor sinpleena da. Amoniakoaren oxidazio katalitikoaren bidez sortzen da. Koloregabeko gas paramagnetikoa da, termodinamikoki ezegonkorra eta nitrogeno eta oxigeno gasetan deskonposatzen da 1100–1200 °C-tan. N2O3-ri dagokionez, soilik solido gisa aurki dezakegu, bere urtze-puntuaren gainetik jarraian disoziatzen delako, NO, NO2 eta N2O4 emateko. Nitrogeno dioxidoa korrosiboa eta garratza den gas marroia da. Azkenik, N2O5 oso erreaktiboa eta termikoki ezegonkorra da, azido nitrikoaren anhidroa da. Lehergaiak prestatzeko erabiltzen da.[4][5]
Oxoazido gehienak ezegonkorrak dira egoera puruan eta disoluzio urtsuan edo gatzetan ezagutzen ditugu.
Azido nitrosoa (HNO2) ez da purua ezagutzen, baina gas oreketan konposatu ohikoa da eta erreaktibo urtsu garrantzitsua da. Azido ahula da (pKa= 3,35) eta oxido nitrosora eta oxido nitrikora erraz dismutatzen da sufre dioxidoarekin erreakzionatzen duenean. Nitritoa (NO2−) ligando komuna da. Azido nitrikoa (HNO3) nitrogeno oxoazidoetatik garrantzitsuena eta egonkorrena da. Azido sendoa da eta disoluzio kontzentratuetan oxidatzaile sendo modura jokatzen du.[3]
Nitrogeno konposatuek historia oso luzea dute, amonio kloruroa Herodotok ezagutu baitzuen. Erdi Arotik ezagunak ziren. Alkimistek azido nitrikoa aqua fortis (ur indartsua) izenarekin ezagutzen zuten, baita beste konposatu nitrogenatu batzuk ere, hala nola amonio gatzak eta nitrato gatzak. Azido nitriko eta klorhidrikoen nahasketari, aqua regia (errege ura) esaten zitzaion urrea (metalen erregea) desegiteko zuen gaitasunagatik[6].
Nitrogenoa aurkitu izana Daniel Rutherford mediku eskoziarrari egozten zaio, 1772an, zeinak aire kaltegarria deitu baitzion[7][8]. Substantzia kimiko erabat ezberdin gisa ezagutu ez bazuen ere, argi eta garbi bereizten zuen Joseph Blacken aire finko edo karbono dioxidotik[9]. Errekuntzari eusten ez dion aire osagairik bazegoela, argi zuen Rutherfordek, nahiz eta ez zekien elementu bat zenik. Nitrogenoa Carl Wilhelm Scheelek[10], Henry Cavendishek[11] eta Joseph Priestleyk[12] ere ikertu zuten, eta aire errea edo aire flogistoa zela esan zuten. Antoine Lavoisier botikari frantsesak gas nitrogenatua aire mefitikoa edo azotea zela esan zuen ―άζωτικός (azotikos) greziar hitzetik (bizitzarik gabe)―, itogarria zelako[13][14]. Nitrogeno hutsezko atmosfera batean, animaliak hil eta garrak itzali egiten ziren. Nahiz eta Lavoisierren izena ez zen ingelesez onartu gas guztiak (oxigenoa izan ezik) itogarriak edo toxikoak direlako, hizkuntza askotan erabiltzen da (frantsesez, italieraz, portugesez, polonieraz, errusieraz, albanieraz, turkieraz, eta abar; Stickstoff alemaniarrak ere ezaugarri bera du, hau da, erstickenen ito edo iraungi), ingelesez konposatu nitrogenatu askoren izen arruntetan jarraitzen du, hala nola hidrazina eta azida ion konposatuak. Azkenik, pnictogenoak izena eman zitzaion nitrogenoz zuzendutako taldeari, grezierazko πνίγειν (hitotzen) hitzetik[6].
Nitrogen hitz ingelesa (1794) nitrogène frantsesetik sartu zen hizkuntzan, 1790ean Jean-Antoine Chaptal (1756 – 1832)[15] kimikari frantsesak sortua nitre (potasio nitratoa, saltpeter ere deitua) hitzetik eta -gène (ekoitzi) atzizki frantsesetik, hau da, grezierazko γενής-etik (genes). Chaptalek esan nahi zuena zen nitrogenoa azido nitrikoaren funtsezko zatia zela, eta nitrotik sortzen zela. Aurreko garaietan, nitroa egiptoar natroiarekin (sodio karbonatoa) nahasi zen, grezieraz ντρος (nitron) deitua, zeinak, izena gorabehera, nitratorik ez zuen[16].
Nitrogeno konposatuen lehen aplikazio militarrak, industrialak eta nekazaritzakoak, gatzagia erabiltzen zuten (sodio nitratoa edo potasio nitratoa), batez ere, bolboran, eta, ondoren, ongarri gisa. 1910ean, Lord Rayleighek aurkitu zuen nitrogeno gasaren deskarga elektriko batek nitrogeno aktiboa sortzen zuela, nitrogenozko alotropo monoatomikoa[17]. Bere aparatuak sortutako argi hori distiratsuko hodei zurrunbilotsuak, izan ere, merkurioarekin erreakzionatu zuen merkurio nitruro leherkorra sortzeko[18].
Denbora luzez, nitrogeno konposatuen iturriak mugatuak izan ziren. Iturri naturalak biologian edo erreakzio atmosferikoek sortutako nitrato metaketetan sortzen dira. Frank–Caro (1895 – 1899) eta Haber–Bosch (1908 – 1913) moduko prozesu industrialen bidezko nitrogenoaren finkapenak, hala, nitrogeno konposatuen eskasia arindu zuten, elikagaien ekoizpen globalaren erdia, gaur egun, nitrogeno sintetikoko ongarrietan oinarritzen den heinean[19]. Aldi berean, Ostwalden prozesuak (1902) nitrogeno finkapen industrialetik nitratoak ekoizteko erabiltzeak nitratoen eskala handiko ekoizpen industriala ahalbidetu zuen XX. mendeko Mundu Gerretan lehergailuak fabrikatzeko lehengai gisa[20][21].
Nitrogenoa da lurreko elementu pururik ohikoena; atmosferaren bolumenaren % 78,1 osatzen du (% 75,5 masaren arabera)[6], 3,89 milioi gigatona inguru. Hala eta guztiz ere, ez da oso ugaria lurrazalean, eta milioiko 19 zati inguru osatzen dute, niobio, galio eta litioaren parean. (Horrek, lurrazalaren masaren arabera, hirurehun mila eta milioi baten arteko gigatona nitrogeno adierazten du[22].) Nitrogenodun mineral garrantzitsu bakarrak nitroa (potasio nitratoa, salpetrea]]) eta sosa nitratoa (sodio nitratoa, Txileko salpetrea) dira. Hala ere, 1920ko hamarkadaz geroztik, horiek ez dira nitrato-iturri garrantzitsua izan, amoniakoaren eta azido nitrikoaren sintesia industriala ohikoa bihurtu zenetik[23].
Nitrogeno-konposatuak etengabe trukatzen dira atmosferaren eta izaki bizidunen artean. Nitrogenoa, lehenik eta behin, prozesatu edo finkatu behar da landareentzako erabilgarri den forma batean, normalean, amoniakoa. Nitrogenoaren finkapen batzuk nitrogeno oxidoak ekoizten dituzten izpien bidez egiten dira, baina gehienak bakterio diazotrofoek egiten dituzte nitrogenasa izenez ezagutzen diren entzimen bidez (nahiz eta, gaur egun, amoniako nitrogenoaren finkapen industriala ere esanguratsua den). Amoniakoa, landareek hartzen dutenean, proteinak sintetizatzeko erabiltzen da. Ondoren, landare horiek nitrogeno-konposatuak erabiltzen dituzten animaliek digeritzen dituzte proteinak sintetizatzeko eta nitrogenodun hondakinak kanporatzeko. Azkenik, organismo horiek hiltzen, eta deskonposatzen dira bakterioen eta ingurumenaren oxidazioa eta desnitrifikazioa jasanez eta dinitrogeno librea atmosferara itzuliz. Haber-prozesuaren bidezko nitrogenoaren finkapen industriala ongarri gisa erabiltzen da gehienbat, nahiz eta nitrogenodun gehiegizko hondakinak, lixibiatzen direnean, ur geza eutrofizazioa eta itsas eremu hilen sorrera ekartzen dituen, nitrogeno bidezko bakterioen hazkuntzak uraren oxigenoa agortzen baitu goragoko organismoak hiltzeraino. Gainera, desnitrifikazioan sortzen den oxido nitrosoak atmosferako ozono-geruza erasotzen du[23].
Ur gaziko arrain askok trimetilamina oxido kantitate handiak fabrikatzen dituzte ingurunearen efektu osmotiko handietatik babesteko; konposatu hori dimetilamina bihurtzea da ur gaziko arrain freskoen usain goiztiarra[24]. Animalietan, erradikal askeen oxido nitrikoak (aminoazido batetik eratorria), zirkulaziorako molekula erregulatzaile garrantzitsu gisa balio du[25].
Oxido nitrikoak animalietan urarekin duen erreakzio azkarrak bere metabolito nitritoa sortzen du. Proteinetan, nitrogenoaren animalien metabolismoak, oro har, ureak kanporatzen du, eta azido nukleikoen animalien metabolismoak urea eta azido urikoa kanporatzen ditu. Animalien haragiaren desintegrazioaren usain bereizgarria kate luzeko eta nitrogenodun aminen sorrerak eragiten du, putreszina eta kadaberina, esaterako, zeinak desintegrazioko proteinetan, hurrenez hurren, ornitina eta lisina aminoazidoen desintegrazio-produktuak diren[26].
Nitrogenoa industria mailan aire likidoaren destilazio zatikatuaren bidez lortzen den gasa da. Nitrogeno gasa ekoizteko beste bide bat Pressure swing adsorption (PSA) da, hau presio baxuko gas nahaste batetik gasak banatzeko erabiltzen den teknologia da.
Laborategietan aldiz, amonio kloruroaren disoluzioa sodio nitritoarekin erreakzionatuz lortzen da:[27]
NH4Cl + NaNO2 → N2 + NaCl + 2 H2O
Industrialki ekoizten den nitrogenoaren ⅔ gas moduan saltzen da eta gainontzeko ⅓ aldiz likido modura. Erabilera komertzial garrantzitsuena Haber prozesuaren bidez amoniakoa lortzeko da. Amoniakoa gero ongarrietan eta azido nitrikoan erabiltzen da. Horrez gain, sukaldaritzan nitrogeno likidoa erabiltzen da teknika berritzaile bezala. Nitrogenoa nagusiki analisi kimikoan erabiltzen da, lagin likidoen bolumena murrizteko edo kontzentratzeko. Bere erreaktibotasuna baxua denez, atmosfera geldo bezala ere erabiltzen da likido leherkorrak gordetzeko, elektronikako osagarrien fabrikazioan edota altzairu herdoilgaitzaren produkzioan.
Nitrogeno likidoa, likido kriogenikoa (−196 °C) da, eta oso erabilia da hozgarri moduan, batez ere janariaren garraioa edo espermaren kontserbazioa bezalako jardueratan.
Lehergai gehienetan, kautxuzko azeleradoreetan, ongarrietan eta droga askotan elementu eragilea da. Oinarrizko egoeran, erabilpen ugari ditu nitrogenoak: oso erreaktiboak diren gai kimikoak babesteko, putz egiteko gas gisa plastikoen ekoizpenean, kutsadura kentzen duen gas gisa eta garraiatzaile gisa hotza sortzeko zenbait eraikuntzatan.[28]
Nitrogenoa toxikoa ez den arren, espazio itxi batera askatzen denean oxigenoa desplazatu dezake, eta, beraz, asfixiatzeko arriskua dakar. Hori abisu sintoma gutxirekin gerta daiteke, giza gorputz-karotida oxigeno gutxi (hipoxia) hautemateko sistema nahiko eskasa eta motela baita[29]. Adibide bat da lehenengo espazio-andezkariaren misioa abian jarri baino gutxira gertatu zena, 1981eko martxoaren 19an, bi teknikari asfixiagatik hil baitziren, sutearen aurkako prebentzio gisa nitrogeno puruz presiotuta zegoen espazio-transbordadorearen jaurtigailu mugikorrean zegoen espazio batera sartu ostean[30].
Presio partzial handietan arnasten denean (4 bar inguru baino gehiago, 30 m inguruko sakoneran aurkitzen dena urpekaritzan), nitrogenoa agente anestesikoa da; nitrogeno narkosia eragiten du, oxido nitrosoaren intoxikazioaren antzeko urritasun mentalaren aldi baterako egoera[31][32].
Nitrogenoa odolean eta gorputzeko gantzetan disolbatzen da. Deskonpresio azkarrak (urpekariak azkarregi igotzen direnean edo astronautak kabinako presioatik espazio-jantziaren presioara azkarregi deskonprimitzen direnean) deskonpresio gaixotasuna deritzon gaixotasun potentzial bat ekar dezake (lehen, tiraderatzar edo bihurguneak izenez ezagutzen zen gaixotasuna) odolean, nerbiotan, artikulaziotan eta beste eremu sentikor edo bizietan nitrogeno-burbuilak sortzen direnean[33][34]. Beste gas geldoen burbuilek (karbono dioxidoa eta oxigenoa ez den gasak) efektu berak eragiten dituzte; beraz, arnasteko gasetan, nitrogenoa ordezkatzeak nitrogenoaren narkosia ekidin dezake, baina ez du deskonpresio gaixotasuna eragozten[35].
Likido kriogeniko gisa, nitrogeno likidoa arriskutsua izan daiteke kontaktuan erredura hotzak eraginez, nahiz eta Leidenfrost efektuak esposizio laburrerako babesa ematen duen (segundo bat inguru)[36]. Nitrogeno likidoa hartzeak barne-kalte larriak eragin ditzake. Esaterako, 2012an, Ingalaterrako emakume gazte bati, urdaila kendu behar izan zioten nitrogeno likidoz egindako koktel bat irentsi ostean[37].
Nitrogenoaren likidoaren eta gasaren hedapen-erlazioa 1:694 denez 20 °C-tan, indar izugarria sor daiteke espazio itxi batean nitrogeno likidoa azkar lurruntzen bada. 2006ko urtarrilaren 12an Texasko A&M Unibertsitatean gertatutako gertakari batean, nitrogeno likidozko depositu baten presioa arintzeko gailuak ondo ez zebiltzanez, zigilatu egin ziren. Presioaren ondorioz, deposituak huts egin zuen. Leherketaren indarra hain izan zen handia, ezen depositua sabaitik atera zen, azpian zegoen hormigoi armatuzko habe bat apurtuz eta laborategiko zimenduen hormak (0,1-0,2 m-koak) botatzeko[38].
Nitrogeno likidoa erraz lurruntzen da nitrogeno gaseosoa sortzeko, eta, horregatik, nitrogeno gaseosoarekin lotutako neurriak nitrogeno likidoari ere aplikatzen zaizkio[39][40][41]. Adibidez, oxigeno-sentsoreak batzuetan segurtasun neurri gisa erabiltzen dira nitrogeno likidoarekin lan egiten dutenean, langileak espazio mugatu batean gas isurien berri emateko[42].
Nitrogeno likidoa duten ontziek aireko oxigenoa kondentsatu dezakete. Horrelako ontzi bateko likidoa gero eta gehiago aberasten da oxigenoz (irakite puntua -183 °C, nitrogenoa baino handiagoa) nitrogenoa lurrundu ahala, eta material organikoaren oxidazio bortitza eragin dezake[43].
Oxigeno-gabeziaren monitoreak oxigeno-maila neurtzeko erabiltzen dira espazio mugatuetan eta nitrogeno gasa edo likidoa gordetzen edo erabiltzen den edozein lekutan. Nitrogeno-ihes bat gertatuz gero eta oxigenoa aurrez ezarritako alarma-mailara murrizten bada, oxigeno-gabeziaren monitore bat programatu daiteke alarma entzumenezkoak eta bisualak abiarazteko, eta horrela gerta daitekeen arriskuaren jakinarazpena emanez. Gehienetan, langileei ohartarazteko oxigeno-maila % 19,5etik behera jaisten denean izaten da. OSHAk zehazten du atmosfera arriskutsu batek oxigeno-kontzentrazioa % 19,5etik beherakoa edo % 23,5etik gorakoa denean izan daitekeela[44] Oxigeno-gabeziaren monitoreak finkatu, horman muntatu eta gogor kableatu daitezke eraikinaren elikadura-iturrira, edo, besterik gabe, korronte-hartune batera, edo eskuko monitore eramangarri batera konektatu daitezke.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
