Знаходження азоту і фосфору в природі

Ми живемо на дні повітряного океану, який на 78% (за обсягом) складається з азоту. Маса азоту в атмосфері становить 3,9 · 1015 т. Азот в повітрі грає роль тепловідводної речовини і різко знижує інтенсивність пожеж, в тому числі лісових.

Найважливіші речовини живих організмів містять атоми азоту. Тому без нього неможливе життя.

фосфор

У вигляді простого речовини фосфор не зустрічається, а знаходиться тільки у вигляді сполук. Фосфор входить до складу білкових речовин, ліпідів, кісток і зубів. Неорганічні сполуки фосфору в земній корі представлені різними фосфатами. Найбільш поширені мінерали групи апатиту.

Застосування азоту і фосфору і їх з’єднань

1) Азот використовують для отримання аміаку, азотної кислоти, нітратів, лікарських препаратів, барвників та ін. Його застосовують в якості інертного середовища при виробництві вітамінів, напівпровідників, в реакції з участю натрію та інших дуже активних металів. Їм наповнюють лампочки розжарювання. Використовують і рідкий азот, наприклад, при гасінні пожеж особливих категорій.

Окислення аміаку в присутності каталізатора є початковою реакцією в процесі отримання азотної кислоти. Солі амонію застосовуються в якості азотних добрив. В якості рідкого добрива також застосовують розчин аміаку. З інших солей широко вживають хлорид амонію для виготовлення батарейок, а також для зняття оксидної плівки при пайку і лудінні металевих виробів. Він входить до складу деяких ліків. У виробництві хлорид амонію називають нашатирем.

Велика частина виробленої азотної кислоти використовується для отримання нітратів. Нітрати амонію, калію, кальцію застосовують у сільському господарстві як добриво. Азотні добрива дуже важливі для рослин, так як азот – необхідний елемент для синтезу білків. Азотна кислота використовується для отримання ліків, барвників, розчинників, синтетичних волокон, пластмас, вибухових речовин, а також для виробництва ракетного палива.

2) Природні фосфати служать джерелом отримання фосфору в промисловості. Білий і червоний фосфор використовують для отримання різних з’єднань фосфору. Червоний фосфор застосовується для виробництва сірників, чистої фосфорної кислоти, а також в металургії для відновлення оксидів, як добавка до сплавів. Білий фосфор використовують при виробництві боєприпасів. Фосфор застосовують для отримання різних органічних сполук: лікарських речовин, засобів, що застосовуються для боротьби з шкідниками і хворобами сільськогосподарських рослин. Тому потреба в фосфорі велика.

Розчинність фосфатів впливає на реакції металів з фосфорною кислотою. В надлишку кислоти утворюється розчинний дигідрофосфат кальцію і реакція з гідроксидом кальцію йде досить швидко. Якщо кислоти взяти стільки, щоб вийшов гідрофосфат або фосфат, то утворюється нерозчинна сіль осідає на поверхні металу. Це сприяє уповільнення. Або припинення реакції. З метою захисту металів від агресивного середовища їх фосфатують – покривають захисним шаром фосфатів.

Кислі та нормальні ортофосфати кальцію, амонію, калію застосовують в якості добрив. Використовують ортофосфати і для інших цілей. Ортофосфат натрію додають в миючі засоби. Гідрофосфат амонію використовують як добрива, в сірникової промисловості. У розчині гидрофосфата і сульфату амонію витримують деревину та інші горючі матеріали для додання їм вогнестійкості.

Потрібна допомога в навчанні?

Попередня тема: Властивості складних речовин з вмістом азоту: оксиди азоту
Наступна тема: & nbsp & nbsp & nbsp Фізичні властивості простих речовин, утворених вуглецем і кремнієм

Що таке азот і для чого використовується?

Азот – це хімічний елемент з атомним номером 7. Чи є газом без запаху, смаку і кольору.

Таким чином, людина не відчуває присутності азоту в земній атмосфері, тим часом як вона складається з цієї речовини на 78 відсотків. Азот відноситься до найпоширеніших речовин на нашій планеті. Часто можна чути, що без азоту не було б життя на Землі , і це правда. Адже білкові сполуки, з яких складається все живе, обов’язково містять в собі азот.

Азот в природі

Азот знаходиться в атмосфері у вигляді молекул, що складаються з двох атомів. Крім атмосфери, азот є в мантії Землі і в гумусно шарі грунту. Основне джерело азоту для промислового виробництва – це корисні копалини.

Однак в останні десятиліття, коли запаси мінералів стали виснажуватися, виникла гостра необхідність виділення азоту з повітря в промислових масштабах. В даний час ця проблема вирішена, і величезні обсяги азоту для потреб промисловості видобуваються з атмосфери.

Роль азоту в біології, круговорот азоту

На Землі азот зазнає ряд трансформацій, в яких беруть участь і біотичні (пов’язані з життям) і абіотичні чинники. З атмосфери і грунту азот надходить в рослини, причому не безпосередньо, а через мікроорганізми. Азотфиксирующие бактерії утримують і переробляють азот, перетворюючи його в форму, легко засвоювану рослинами. В організмі рослин азот переходить до складу складних сполук, зокрема – білків.

По харчовому ланцюгу ці речовини потрапляють в організми травоїдних, а потім – хижаків. Після загибелі всього живого азот знову потрапляє в грунт, де піддається розкладанню (аммонификации і денітрифікації). Азот фіксується в грунті, мінералах, воді, потрапляє в атмосферу, і коло повторюється.

застосування азоту

Після відкриття азоту (це сталося в 18-м столітті), були добре вивчені властивості самої речовини, його з’єднань, можливості використання в господарстві. Оскільки запаси азоту на нашій планеті величезні, даний елемент став використовуватися вкрай активно.

Чистий азот застосовується в рідкому або газоподібному вигляді. Рідкий азот має температуру мінус 196 градусів за Цельсієм і застосовується в наступних областях:

– в медицині. Рідкий азот є холодоагентом при процедурах кріотерапії, тобто лікування холодом. Миттєва заморозка застосовується для видалення різних новоутворень. У рідкому азоті зберігають зразки тканин і живі клітини (зокрема – сперматозоїди і яйцеклітини). Низька температура дозволяє зберегти біоматеріал протягом тривалого часу, а потім розморозити і використовувати.

Можливість зберігати в рідкому азоті цілі живі організми, а при необхідності розморожувати їх без будь-якої шкоди висловлена ​​письменниками-фантастами. Однак в реальності освоїти цю технологію поки не вдалося;

– в харчовій промисловості рідкий азот використовується при розливі рідин для створення інертного середовища в тарі.

Взагалі азот застосовується в тих областях, де необхідна газоподібне середовище без кисню, наприклад,

– в пожежогасінні. Азот витісняє кисень, без якого процеси горіння не підтримуються і вогонь згасає.

Газоподібний азот знайшов застосування в таких галузях:

– виробництво продуктів харчування. Азот використовується як інертна газове середовище для збереження свіжості продуктів в упаковці;

– в нафтовидобувній промисловості і гірничій справі. Азотом продувають трубопроводи і резервуари, його нагнітають в шахти для формування вибухобезпечної газового середовища;

– в літакобудуванні азотом накачують шини шасі.

Все вищесказане відноситься до застосування чистого азоту, але не варто забувати, що цей елемент є вихідною сировиною для виробництва маси всіляких з’єднань:

– аміак. Надзвичайно затребуване речовина з вмістом азоту. Аміак йде на виробництво добрив, полімерів, соди, азотної кислоти. Сам по собі застосовується в медицині, виготовленні холодильної техніки;

Азот – не тільки один з найбільш поширених хімічних елементів, але і дуже потрібний компонент, який застосовується в багатьох галузях людської діяльності.