|
Hợp chất nitơ
- Phân tử nitơ trong khí quyển là tương đối trơ, nhưng trong tự nhiên
nó bị chuyển hóa rất chậm thành các hợp chất có ích về mặt sinh học và
công nghiệp nhờ một số cơ thể sống, chủ yếu là các vi khuẩn. Khả năng kết hợp hay cố định nitơ là đặc trưng quan trọng của công nghiệp hóa chất hiện đại, trong đó nitơ (cùng với khí thiên nhiên) được chuyển hóa thành amôniắc (thông qua phương pháp Haber). Amôniắc, trong lượt của mình, có thể được sử dụng trực tiếp (chủ yếu như là phân bón), hay làm nguyên liệu cho nhiều hóa chất quan trọng khác, bao gồm thuốc nổ, chủ yếu thông qua việc sản xuất axit nitric theo phương pháp Ostwald.
- Các muối của axít nitric bao gồm nhiều hợp chất quan trọng như xanpet (hay diêm tiêu- trong lịch sử nhân loại nó là quan trọng do được sử dụng để làm thuốc súng) và nitrat amôni, một phân bón hóa học quan trọng. Các hợp chất nitrat hữu cơ khác, chẳng hạn trinitrôglyxerin và trinitrotoluen (tức TNT), được sử dụng làm thuốc nổ. Axít nitric được sử dụng làm chất ôxi hóa trong các tên lửa dùng nhiên liệu lỏng. Hidrazin và các dẫn xuất của nó được sử dụng làm nhiên lệu cho các tên lửa.
Nitơ phân tử (khí và lỏng)
- Nitơ dạng khí được sản xuất nhanh chóng bằng cách cho nitơ lỏng (xem dưới đây) ấm lên và bay hơi. Nó có nhiều ứng dụng, bao gồm cả việc phục vụ như là sự thay thế trơ hơn cho không khí khi mà sự oxi hóa là không mong muốn;
- để bảo quản tính tươi của thực phẩm đóng gói hay dạng rời (bằng việc làm chậm sự ôi thiu và các dạng tổn thất khác gây ra bởi sự ôxi hóa)
- trên đỉnh của chất nổ lỏng để đảm bảo an toàn
- Nó cũng được sử dụng trong:
- sản xuất các linh kiện điện tử như tranzito, diot và mạch tích hợp (IC).
- sản xuất thép không gỉ
.
- bơm lốp ô tô và máy bay
do tính trơ và sự thiếu các tính chất ẩm, ôxi hóa của nó, ngược lại với
không khí (mặc dù điều này là không quan trọng và cần thiết đối với ô
tô thông thường)
- Ngược lại với một số ý kiến, nitơ thẩm thấu qua lốp cao su không chậm hơn không khí. Không khí là hỗn hợp chủ yếu chứa nitơ và oxy (trong dạng N2 và O2), và các phân tử nitơ là nhỏ hơn. Trong các điều kiện tương đương thì các phân tử nhỏ hơn sẽ thẩm thấu qua các vật liệu xốp nhanh hơn.
- Một ví dụ khác về tính đa dụng của nó là việc sử dụng nó (như là một chất thay thế được ưa chuộng cho đioxit cacbon) để tạo áp lực cho các thùng chứa một số loại bia, cụ thể là bia đen có độ cồn cao và bia ale
của Anh và Scotland, do nó tạo ra ít bọt hơn, điều này làm cho bia
nhuyễn và nặng hơn. Một ví dụ khác về việc nạp khí nitơ cho bia ở dạng
lon hay chai là bia tươi Guiness.
- Nitơ lỏng được sản xuất theo quy mô công nghiệp với một lượng lớn bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng và nó thường được nói đến theo công thức giả LN2. Nó là một tác nhân làm lạnh, có thể làm cứng ngay lập tức các mô sống khi tiếp xúc với nó. Khi được cách ly thích hợp khỏi nhiệt
của môi trường xung quanh thì nó phục vụ như là chất cô đặc và nguồn
vận chuyển của nitơ dạng khí mà không cần nén. Ngoài ra, khả năng của
nó trong việc duy trì nhiệt độ một cách siêu phàm, do nó bay hơi ở 770K (-196°C hay -320°F) làm cho nó cực kỳ hữu ích trong nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn trong vai trò của một chất làm lạnh chu trình mở, bao gồm:
- làm lạnh để vận chuyển thực phẩm
- bảo quản các bộ phận thân thể cũng như các tế bào tinh trùng và trứng, các mẫu và chế phẩm sinh học.
- trong nghiên cứu các tác nhân làm lạnh
- để minh họa trong giáo dục
- trong da liễu học để loại bỏ các tổn thương da ác tính xấu xí hay tiềm năng gây ung thư, ví dụ các mụn cóc, các vết chai sần trên da v.v.
- Nitơ lỏng có thể sử dụng như là nguồn làm mát để tăng tốc CPU, GPU hay các dạng phần cứng khác.
|
